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 посредством 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 характерно для беспроводных сетей, 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.