无线互联网 Handout04(续) OFDMA-TDMA Cellular 王晟 博士教授博导 2020年秋季无线互联网 1
OFDMA-TDMA Cellular 王晟 博士 教授 博导 无线互联网 Handout 04(续) 2020年秋季 无线互联网 1
NOTES ®这部分内容来自以下参考书： Bo Ji,Xiaojun Lin,and Ness B.Shroff Advances in Multi-Channel Resource Allocation:Throughput,Delay,and Complexity "synthesis lectures on communication networks",Morgan Claypool,2016 Chapter 2:Intra-Cell Scheduling 2020年秋季 2/62 无线互联网
NOTES 2020年秋季 2 / 62 无线互联网 这部分内容来自以下参考书: Bo Ji, Xiaojun Lin, and Ness B. Shroff Advances in Multi-Channel Resource Allocation: Throughput, Delay, and Complexity “synthesis lectures on communication networks”, Morgan & Claypool, 2016 Chapter 2: Intra-Cell Scheduling
CONTENT LTE/OFDM小区内信道调度问题 2 MaxWeight策略及直觉性改进 3 RFDO及其充分条件 4 TO及其充分条件 5 同时达到RFDO和TO的调度算法 6 小结与展望 2020年秋季 3/62 无线互联网
CONTENT 2020年秋季 3 / 62 无线互联网 1 2 3 4 LTE/OFDM 小区内信道调度问题 MaxWeight策略及直觉性改进 RFDO及其充分条件 TO及其充分条件 5 同时达到RFDO和TO的调度算法 6 小结与展望
LTE单小区下行通信 Hundreds of UEs UE1 PRBs Allocation Q UE2 PRB UEn Time LTE eNodeB Scheduling Cycle (a)LTE base-station (eNodeB) (b)PRBs allocation 四下行分组按用户分别缓存. 四基站：每个TT开始时，在用户之间分配PRB,以满足下行需求 ◆TTl:Transmission Time Interval..调度周期（短至1ms). ◆PRB:Physical Resource Blocks.最小资源单位(I2个子载波)， 四12个子载波看作一个“信道”，1个TTI看作一个“时隙” →调度问题可以定义为：每个时隙为用户UE分配信道. 2020年秋季 4/62 无线互联网
LTE单小区下行通信 2020年秋季 4 / 62 无线互联网 */53"$&-- 4$)&%6-*/( TDIFEVMJOH DZDMF " 13# DPOTJTUT PG DPOTFDVUJWF TVCDBSSJFST BOE JT UIF TNBMMFTU FMFNFOU PG SFTPVSDF BMMPDBUJPO BTTJHOFE CZ UIF CBTFTUBUJPO TDIFEVMFS "O FYBNQMF PG UIF 13#T BMMPDBUJPO JT JMMVTUSBUFE JO 'JH C Hundreds of UEs LTE eNodeB UE 1 UE 2 UE n Q1 Q2 Qn B -5& CBTFTUBUJPO F/PEF# PRBs Allocation PRB Time Scheduling Cycle Frequency C 13#T BMMPDBUJPO 'JHVSF " NPUJWBUJOH FYBNQMF UIF EPXOMJOL TDFOBSJP PG B TJOHMFDFMM -5& TZTUFN ɩF TDIFEVMJOH QSPCMFN IFSF JT UP EFDJEF XIJDI 13#T BSF BMMPDBUFE UP XIJDI VTFST JO FBDI TDIFEVMJOH DZDMF /PUF UIBU JO FBDI TDIFEVMJOH DZDMF B 13# JT UIF TNBMMFTU TDIFEVMJOH VOJU BOE DBO POMZ CF BMMPDBUFE UP POF VTFS CVU B VTFS DBO HFU NVMUJQMF 13#T BU UIF TBNF UJNF %VF UP GBEJOH BOE VTFS NPCJMJUZ UIF DIBOOFM DPOEJUJPO CFUXFFO UIF VTFS BOE UIF CBTFTUBUJPO DPVME CF UJNFWBSZJOH 'PS B HJWFO VTFS JU UZQJDBMMZ FYQFSJFODFT nBU GBEJOH PO UIF DIBOOFM PG FBDI JOEJWJEVBM 13# CVU BDSPTT 13#T UIF DIBOOFM DPOEJUJPOT BSF EJĊFSFOU EVF UP NVMUJQBUI GBEJOH ɩVT XIFO UIF PWFSBMM DIBOOFM DPOEJUJPO PG UIF VTFS JT HPPE JU XJMM TFF B MBSHFS OVNCFS PG 13#T JO HPPE DPOEJUJPOT )PXFWFS FWFO JG UIF PWFSBMM DIBOOFM DPOEJUJPO JT QPPS UIF VTFS XJMM TUJMM MJLFMZ TFF HPPE DIBOOFM DPOEJUJPOT PO B GFX 13#T )FODF UIJT DIBOOFM EJWFSTJUZ PĊFST B HSFBU PQQPSUVOJUZ PG EFTJHOJOH IJHIQFSGPSNBODF TDIFEVMJOH QPMJDJFT UIBU DBO BDIJFWF MPX EFMBZ XJUIPVU TBDSJmDJOH BOZ UISPVHIQVU 0O UIF PUIFS IBOE UIJT BMTP TVCTUBOUJBMMZ JODSFBTFT UIF EFTJHO TQBDF XIJDI NBLFT UIF TDIFEVMJOH QSPCMFN NVDI NPSF DIBMMFOHJOH *O BEEJUJPO UP UIJT NBKPS SFTFBSDI HPBM BOPUIFS TJHOJmDBOU DIBMMFOHF JO UIF -5& TZTUFN JT UIBU UIF TDIFEVMJOH DZDMFT BSF WFSZ TIPSU FH POF NJMMJTFDPOE BOE IVOESFET PG PSUIPHPOBM DIBOOFMT BOE IVOESFET PG VTFST OFFE UP CF TDIFEVMFE BU UIF TBNF UJNF DzFSFGPSF BT EJTDVTTFE JO $IBQUFS UIF HPBM PG UIF TDIFEVMJOH QSPCMFN JT UISFFGPME UP NBYJNJ[F UIF UISPVHIQVU UP NJOJNJ[F UIF BNPVOU PG UJNF UIBU BOZ QBDLFU TQFOET JO UIF CVąFS BU UIF CBTFTUBUJPO BOE UP FOTVSF UIBU UIF EFTJHOFE TDIFEVMJOH QPMJDJFT BSF PG MPX DPNQVUBUJPOBM DPNQMFYJUZ " 4*.1-& 4:45&. .0%&- *O UIJT TFDUJPO XF QSFTFOU B TJNQMF NPEFM PG B NVMUJRVFVF NVMUJTFSWFS TZTUFN XJUI TUPDIBTUJD DPOOFDUJWJUZ BT TIPXO JO 'JH ɩF LFZ JTTVFT PG UIF TJOHMFDFMM NVMUJDIBOOFM TZTUFN XF EF 下行分组按用户分别缓存. 基站: 每个TTI开始时, 在用户之间分配PRB, 以满足下行需求. TTI: Transmission Time Interval. 调度周期(短至1ms). PRB: Physical Resource Blocks. 最小资源单位(12个子载波). 12个子载波看作一个“信道”, 1个TTI看作一个“时隙”. è调度问题可以定义为: 每个时隙为用户/UE分配信道
下行调度问题 根据LTE标准： 四20MHz系统带宽可分成100个信道.)1个TTI内有100个PRB可供分配. 四每个用户可以分配任意的k(0≤k≤100)个信道 总体来看信道条件差的用户，也有机会在少数PRB上得到服务. 即使需求很不均匀，也有机会都得到满足. OFDM的Channel Diversity+资源分配灵活性 四一方面，为提升用户体验带来了巨大机会： s另一方面，给调度算法的设计带来了挑战：巨大的Design Space. 我们的目标：找到理想的调度策略/算法 ⊙A、 吞吐最大（尽量满足用户需求）； 四B、延迟最小（尽量减小分组排队延迟）； 四C、低复杂度（在极短时间内给出调度方案）. 2020年秋季 5/62 无线互联网
下行调度问题 2020年秋季 5 / 62 无线互联网 根据LTE标准: 20MHz系统带宽可分成100个信道.è1个TTI内有100个PRB可供分配. 每个用户可以分配任意的k(� ≤ � ≤ ���)个信道. 总体来看信道条件差的用户, 也有机会在少数PRB上得到服务. 即使需求很不均匀, 也有机会都得到满足. OFDM的Channel Diversity+资源分配灵活性 一方面, 为提升用户体验带来了巨大机会. 另一方面, 给调度算法的设计带来了挑战: 巨大的Design Space. 我们的目标: 找到理想的调度策略/算法. A、吞吐最大 (尽量满足用户需求); B、延迟最小 (尽量减小分组排队延迟); C、低复杂度 (在极短时间内给出调度方案)