Dissertação
Uma proposta de algoritmo de escalonamento para o tráfego uplink em redes LTE
A proposal of scheduling algorithm for uplink traffic In lte networks
Registro en:
Autor
Araújo, Fabrício Geraldo
Institución
Resumen
The Long Term Evolution (LTE) network standardized by the 3rd Generation Partnership
Project (3GPP) has as main objectives: achieving a high throughput, improved
spectrum efficiency and reduced latency. For this, there was an evolution of the radio
interface and network architecture compared to previous mobile cellular networks. Based
on 3GPP s Release 8, LTE uses the multiple access technique Single Carrier Frequency
Division Multiple Access (SC-FDMA) in uplink traffic, thus, resources allocated to a single
user must be contiguous in the frequency domain. The efficient resource allocation
for LTE network is a challenge and requires full attention from the scheduler. The main
scheduling algorithms found in the literature use a matrix constructed in the time domain
based on two paradigms, Channel Dependent (CD) and Proportional Fairness (PF), for
the filtering of users that will be scheduled later. But, both do not consider the Quality of
Service (QoS) requirements in their approaches. In view of this, we propose a scheduling
algorithm to meet these requirements. The proposed mechanism considers the Modulation
and Coding Scheme (MCS) as well as aspects about the types of services during the
construction of the matrix. Thereafter, in the frequency domain, the resource allocation is
based on the Riding Peaks algorithm. Finally, the proposed solution was evaluated using
modeling and simulation. The simulation results show that the proposed scheme achieves
improved performance for real-time applications when compared to other algorithms
found in the literature. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mestre em Ciências A rede Long Term Evolution (LTE) padronizada pelo 3rd Generation Partnership
Project (3GPP) tem como principais objetivos: alcançar uma alta taxa de transferência,
uma melhor eficiência espectral e uma latência reduzida. Para isso houve uma evolução
da interface de rádio além da arquitetura da rede em relação às redes móveis celulares
anteriores. Baseado no Release 8 definido pelo 3GPP, o LTE utiliza o Single Carrier
Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) como esquema de transmissão no tráfego
uplink. Dessa forma, os recursos alocados para um mesmo usuário precisam ser contíguos
no domínio da frequência. A alocação eficiente de recursos para a rede LTE é um desafio e
requer total atenção por parte do escalonador. Os principais algoritmos de escalonamento
encontrados na literatura utilizam uma matriz construída no domínio do tempo com base
em dois paradigmas, o Channel Dependent (CD) e Proportional Fairness (PF), para a
filtragem de usuários que serão escalonados posteriormente, mas ambos não consideram
os requisitos de Quality of Service (QoS) em suas abordagens. Em vista disso, propõe-se
um algoritmo de escalonamento para atender estes requisitos. O mecanismo proposto
considera o Modulation and Coding Scheme (MCS), além de aspectos sobre os tipos de
serviços durante a construção da matriz. Posteriormente, no domínio da frequência, a
alocação de recursos baseia-se no algoritmo Riding Peaks. Finalmente, a solução proposta
foi avaliada por meio de modelagem e simulação. Os resultados de simulação demonstram
que o mecanismo proposto atinge um melhor desempenho para as aplicações de tempo
real se equiparado a algoritmos frequentemente encontrados na literatura.