频域分组调度优化方案

频域分组调度（Frequency Domain Packet Scheduling，FDPS）是一种用于提高LTE容量的有效技术。FDPS的基本原理见图8-3。FDPS原理应用了理想信号（频率选择性衰落）或干扰（衰落或部分其他蜂窝负荷）的频率选择性功率变化，这可以仅通过调度用户具有高信道质量的PRB来实现，同时避免使用那些用户经历过强衰落的PRB。因此，实现高FDPS增益的一个条件是无线信道的有效相干带宽小于系统带宽，对于宏蜂窝和微蜂窝部署场景，系统带宽通常等于或大于5MHz。

图8-3 频域分组调度原理

图8-4 来自于频域分组调度（FDPS）的容量增益

作为一个实例，图8-4给出了宏蜂窝系统级仿真值与UE速率之间的性能结果。这些结果是从带宽为10MHz的系统中获取的，该系统的配置是一条发射天线、两条具有干扰抑制组合（Inter-ference Rejection Combining，IRC）功能的UE天线、符合泊松达到最佳效果业务量及其他符合3GPP认可的仿真假设。图8-4中给出了蜂窝平均吞吐量。针对简单宽带CQI的结果对应于不使用FDPS的情况，而包含频率选择性CQI报告值的结果是从使用比例FDPS的蜂窝中获取的。由此可见，对于在低速到中速范围内运动的UE来说，可以得到大约40%的FDPS增益，而对于高速运动的UE来说，其FDPS增益将减小。之所以出现后一种结果，是由于上行链路CQI报告存在着时延，因而无法对无线信道进行精确跟踪。

同时，当存在着频率平坦快速衰落时，时域调度也能提供多用户分集增益。该增益与衰落数量和衰落速率有关。当存在着强衰落时，它可为调度器提供任意选择用户进行数据传送的更大自由度。当移动速率足够低时，调度能够跟上快速衰落的步伐。因此，由于下面的原因，时域调度增益通常会降低：

1）移动天线分集，因为它可以减小衰落；

2）基站发射天线分集，因为它也可以减小衰落；(www.xing528.com)

3）高带宽，因为它具有频率分集特性，可以减小衰落；

4）高移动速率；

5）多径传播，因为它具有多径分集特性，可以减小衰落。

LTE中的时域调度增益相当低，因为天线分集是LTE终端的标准特征，且LTE通常使用高带宽。

如果在eNodeB处，针对蜂窝中用户的数据量很小，即使可以通过采用全频率复用[9]的方法，来最大限度地提高频谱效率（Spectral Efficiency，SE），系统也只能运行于轻负荷模式。如果发生了这种情况，eNodeB处缓存的数据只能在规定的PRB上进行传送，而其他PRB是不工作的（即不进行数据传送）。在这种轻负荷模式下，分组调度器仍然能够根据CQI反馈，选择具有最高信道质量的PRB。图8-5给出了一个包含两个蜂窝的简单实例，它支持向两个蜂窝间的PRB分配策略集中，在该策略中，通过分配PRB的补集，可以最大限度地降低蜂窝之间的干扰。举例来说，参考文献[10]表明，与满负荷模式相比，当3扇区网络运行于25%轻负荷模式下时，通过使用支持CQI的调度方式，其信号干扰噪声比（Signal-to-Interference Noise Rati-o，SINR）可提高10dB。当3扇区网络运行于25%轻负荷模式下时，通过使用支持CQI的调度方式，信号干扰噪声比可提高10dB。相比之下，采用盲调度方式，信号干扰噪声比可提高6dB（即信号干扰噪声比提高的幅度少了4dB）。从以太网协议角度来看，工作于轻负荷模式下支持CQI的调度方式与著名的载波监听分配方案类似。在这种情况下，在X2接口处不存在共享的显式负荷信息。

图8-5 轻负荷模式下的频域调度原理