Articulo de referencia

Programación de rendimiento máximo

La planificación de máximo rendimiento es un procedimiento para programar paquetes de datos en una red de conmutación de paquetes de mejor esfuerzo , típicamente una red inalámb...

La planificación de máximo rendimiento es un procedimiento para programar paquetes de datos en una red de conmutación de paquetes de mejor esfuerzo , típicamente una red inalámbrica , con el fin de maximizar el rendimiento total de la red o la eficiencia espectral del sistema en una red inalámbrica. Esto se logra dando prioridad de planificación a los flujos de datos menos "costosos" en términos de recursos de red consumidos por cantidad de información transferida.

En sistemas avanzados de radio por paquetes, como el sistema celular HSDPA 3.5G, se utiliza la programación dependiente del canal en lugar de la cola FIFO para aprovechar las condiciones favorables del canal y optimizar el uso de las condiciones de radio disponibles. La programación de máximo rendimiento puede resultar tentadora en este contexto, especialmente en simulaciones donde se compara el rendimiento de diferentes esquemas. Sin embargo, la programación de máximo rendimiento no suele ser deseable, y la programación dependiente del canal debe utilizarse con precaución, como veremos más adelante.

Función de coste en sistemas de radio por paquetes inalámbricos

En una red inalámbrica con adaptación de enlace y sin interferencia cocanal de redes inalámbricas cercanas, la tasa de bits depende en gran medida de la relación portadora-ruido (CNR), que a su vez depende de la atenuación en el enlace entre el transmisor y el receptor, es decir, la pérdida de trayectoria . Para una programación de máximo rendimiento, los enlaces afectados por baja atenuación deben considerarse económicos y, por lo tanto, deben tener prioridad en la programación.

Ejemplo 2: Espectro ensanchado

En el enlace ascendente de un sistema celular de espectro ensanchado , la relación portadora-interferencia (CIR) se mantiene constante mediante el control de potencia para todos los usuarios. Para un usuario con alta pérdida de trayectoria , el control de potencia provocará un alto nivel de interferencia en las señales de otros usuarios. Esto impedirá otros flujos de datos más eficientes, dado que existe un nivel máximo de interferencia permitido en la celda, y reducirá el rendimiento. Por consiguiente, para una programación de máximo rendimiento, los flujos de datos con alta pérdida de trayectoria deben considerarse los más costosos, también en este caso.

Ejemplo 3: Asignación dinámica de canales

En redes inalámbricas con asignación dinámica de canales (DCA) rápida, un usuario ubicado en la zona de cobertura de varias estaciones base, ya sea por paquete o por ranura, podría sufrir interferencias hacia o desde celdas cercanas. El algoritmo DCA impediría que las celdas cercanas utilizaran simultáneamente el mismo canal de frecuencia. La función de coste correspondería al número de estaciones base cercanas bloqueadas.

Comparación con otras políticas de intercambio de recursos.

Si existen grandes diferencias en el "costo" de cada flujo de datos, como suele ocurrir en las redes inalámbricas, los recursos pueden asignarse a uno o muy pocos flujos de datos por canal físico de la red. Si hay muchos flujos de datos activos simultáneamente, la mayoría tendrá que esperar hasta que los flujos más económicos se queden sin datos que transferir, lo que provocará una saturación de la programación.

Una política de programación de máximo rendimiento puede resultar tentadora, ya que optimizaría la utilización de los recursos en una red determinada, pero probablemente no maximizaría las ganancias del operador. Los niveles de satisfacción del cliente seguirían siendo bajos debido a que muchos clientes experimentarían interrupciones del servicio prolongadas o permanentes.

La equidad proporcional daría como resultado un menor rendimiento, pero se evitaría la inanición.

La equidad máxima-mínima daría como resultado un rendimiento aún menor, pero un mayor nivel de equidad , lo que significa que la calidad del servicio que logra cada flujo de datos sería aún más estable.

A diferencia de la planificación de flujo máximo-mínimo basada en algoritmos de colas equitativas o de turno rotatorio , un algoritmo de planificación de máximo rendimiento se basa en el cálculo de una función de coste, que en redes inalámbricas puede requerir una medición rápida y precisa de la pérdida de trayectoria. La equidad proporcional basada en colas equitativas ponderadas también requiere la medición o el cálculo de la función de coste.

Véase también

  • Planificación del máximo rendimiento en redes de conmutación de paquetes
  • Técnicas óptimas para la programación del máximo rendimiento en redes de conmutación de paquetes
  • “Evaluación de esquemas de gestión de recursos de radio de enlace descendente paquete a paquete”, VTC'01, 6-9 de mayo de 2001, Rodas, Grecia.