常用調度算法

輪詢算法的基本思想就是認為小區內所有用户的調度優先級都是相等的，所有用户週期性地被調度，保證每個用户被調度概率相同。例如小區中有3個用户，採用輪詢算法的調度器不會考慮每個用户所處的位置以及之前被調度的情況，只是簡單地按照某個固定的調度順序，如終端1、終端2、終端3、終端1、終端2、終端3……週期性地調度每個用户。因此輪詢算法是一種典型的追求公平最大化的調度算法，實現起來比較簡單。但是，輪詢算法沒有考慮不同用户的信道狀況，信道質量差的用户和信道質量好的用户會被分配到相同多的調度時間，因此會導致系統的平均吞吐量受到較大影響。同時該算法也沒有考慮業務特性、用户優先級、業務優先級等QoS方面的因素，所以在系統用户數較多、業務複雜的情況下，輪詢算法難以發揮理想的調度效果。

最大載幹比算法的基本思想是在每一個調度時刻，調度器會對所有待調度用户進行載幹比（也就是意味着可以達到的最大瞬時傳輸速率）的排序，然後調度器會選擇信道質量最好的用户進行調度，這樣保證系統總是能夠調度到最好的用户，保證系統性能的最大化，資源利用率最高。最大載幹比算法的數學表達可以參考式（1），其中k是被調度的用户，Ri(t)是第i個用户的瞬時傳輸速率。

k=argmaxRi(t)（1）

可見，最大載幹比算法是一種追求系統性能最大化的調度算法，在調度週期內把所有資源分配給信號質量最好的終端，保證系統吞吐量可以達到最大值。但是，該方法完全沒有考慮公平性的因素，對於處於小區邊緣或深衰落處的終端因為信號質量不好將會長時間得不到調度，出現終端被“餓死”的情況。

比例公平算法

輪詢算法保證了用户間的公平性，但損失系統吞吐量；最大載幹比算法獲得了最大的系統吞吐量，但喪失了公平性。因此，為了在這兩種算法間取得一定的折衷，提出了比例公平算法。該方法在儘量滿足信道質量較好的終端的高速數據業務需求的同時，也兼顧信道質量狀況不好的終端的使用體驗。該算法的基本思想是在選擇用户時考慮瞬時速率和長期平均速率的比值，同時利用權重值對不同用户進行調整，達到同時兼顧系統性能和用户體驗的目的。

此算法為小區內每個用户都分配了一個優先級，在任意時刻系統調度優先級最大的用户，比例公平算法的數學表達式可以參考式（2），其中k是被調度用户，Ri(t)為用户i在t時刻請求的速率，Ti(t)為用户i在t時刻的累積平均速率。在調度完成後，需要對用户的優先級因子進行更新。若小區中有多個用户，當系統對某個信道質量較好的用户連續進行了調度時，Ti(t)將會逐漸增大，使得優先級逐漸變小，從而系統會調度其他優先級較高的用户。若某個用户的信道質量較差，長期得不到系統的調度，那麼它的平均吞吐量Ti(t)會降低，這樣的話優先級將會增大，使用户獲得被調度的機會。比例公平算法綜合考慮了公平性和系統性能兩方面的因素，是一種性能較優的算法。

k= arg max

（2）