Планирование максимальной пропускной способности

Планирование максимальной пропускной способности — это процедура планирования пакетов данных в с коммутацией пакетов сети наилучшего качества , обычно в беспроводной сети , с целью максимизировать общую пропускную способность сети или спектральную эффективность системы в беспроводной сети. Это достигается за счет отдачи приоритета планирования наименее «дорогим» потокам данных с точки зрения потребляемых сетевых ресурсов на передаваемый объем информации.

В усовершенствованных системах пакетной радиосвязи, например в сотовой системе HSDPA 3.5G, вместо организации очередей FIFO используется канально-зависимое планирование , чтобы воспользоваться преимуществами благоприятных условий канала и наилучшим образом использовать доступные условия радиосвязи. В этом контексте планирование максимальной пропускной способности может оказаться заманчивым, особенно в симуляциях, где сравнивается пропускная способность различных схем. Однако планирование максимальной пропускной способности обычно нежелательно, а планирование, зависящее от канала, следует использовать с осторожностью, как мы увидим ниже.

Функция стоимости в системах беспроводной пакетной радиосвязи

Пример 1: Адаптация ссылки

В беспроводной сети с адаптацией канала и без помех в совмещенном канале от соседних беспроводных сетей скорость передачи данных сильно зависит от отношения несущей к шуму (CNR), которое зависит от затухания в канале между передатчиком и приемником, т.е. потеря пути . Для планирования максимальной пропускной способности каналы, на которые влияет низкое затухание, следует рассматривать как недорогие, и им должен быть присвоен приоритет планирования.

Пример 2: Расширение спектра

В восходящей линии связи с расширенным спектром сотовой системы отношение несущей к помехе (CIR) поддерживается постоянным за счет управления мощностью для всех пользователей. Для пользователя, который страдает от высоких потерь на трассе , управление мощностью приведет к высокому уровню помех сигналам других пользователей. Это предотвратит другие более эффективные потоки данных, поскольку в ячейке существует максимально допустимый уровень помех, и снизит пропускную способность. Следовательно, для планирования максимальной пропускной способности потоки данных, которые страдают от высоких потерь на пути , также и в этом случае должны рассматриваться как наиболее дорогостоящие.

Пример 3: Динамическое распределение каналов

В беспроводной сети с быстрым динамическим распределением каналов (DCA) на попакетной или послотовой основе пользователь, находящийся в зоне перекрытия зон покрытия нескольких базовых станций, может вызвать или быть затронут из-за помех в/из соседних ячеек. Алгоритм DCA не позволит соседним сотам одновременно использовать один и тот же частотный канал. Функция стоимости будет соответствовать количеству заблокированных близлежащих базовых станций.

Сравнение с другими политиками совместного использования ресурсов

Если существуют большие различия между «стоимостью» каждого потока данных, что особенно актуально в беспроводных сетях, ресурсы могут быть назначены только одному или очень небольшому количеству потоков данных на каждый физический канал в сети. Если одновременно существует много активных потоков данных, большинству потоков данных придется ждать, пока у самых недорогих потоков не останется данных для передачи, и они будут страдать от нехватки планирования.

Политика планирования максимальной пропускной способности может показаться заманчивой, поскольку она оптимизирует использование ресурсов в данной сети, но вряд ли принесет максимальную прибыль сетевому оператору. Уровень удовлетворенности клиентов останется низким из-за того, что многие клиенты испытывают длительные или постоянные перебои в обслуживании.

Пропорциональная справедливость приведет к снижению пропускной способности, но позволит избежать голода.

Максимально-минимальная справедливость приведет к еще более низкой пропускной способности, но более высокому уровню справедливости , а это означает, что качество обслуживания, которого достигает каждый поток данных, будет еще более стабильным.

В отличие от справедливого планирования max-min, основанного на алгоритмах справедливой организации очередей или циклического перебора , алгоритм планирования максимальной пропускной способности основан на вычислении функции стоимости, которая в беспроводных сетях может потребовать быстрого и достоверного измерения потерь на пути. Пропорциональная справедливость, основанная на взвешенной справедливой организации очередей, также требует измерения или расчета функции стоимости.

См. также

Внешние ссылки

Планирование максимальной пропускной способности в сетях с коммутацией пакетов
Оптимальные методы планирования максимальной пропускной способности в сетях с коммутацией пакетов
[1] «Оценка попакетных схем управления радиоресурсами нисходящей линии связи», VTC'01, 6-9 мая 2001 г., Родос, Греция.