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Algoritmi di scheduling per sistemi ad accesso radio con antenne intelligenti

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Capitolo 1 Introduzione 5 ottimizzazione combinatoria in funzione delle caratteristiche geometriche che contraddistinguono i terminali nella cella. In pratica si vuole effettuare lo scheduling passando dal rispetto di vincoli legati alla qualità delle trasmissioni, al rispetto di vincoli di natura geometrica. Per fare questo si è adottato un modello semplificativo per il sistema. Ci occupiamo della trasmissione nella tratta uplink e consideriamo una singola stazione base; assumiamo che la cella servita dalla stazione base sia circolare e che ogni fascio abbia un disegno semplificato con un guadagno costante nel lobo principale e una forte attenuazione al di fuori di esso. Consideriamo un meccanismo ideale di controllo di potenza che regoli le potenze in trasmissione in modo che ogni segnale ricevuto abbia la medesima potenza. Come parametro di qualità delle trasmissioni si considera il rapporto segnale-interferenza (SIR) legato alla ricezione, da parte di una generica antenna dell’array, del segnale trasmesso da un utente. Affinchè i segnali trasmessi dai terminali nella cella siano ricevuti correttamente, il SIR per ognuno di essi deve essere superiore a un SIR minimo. Con il modello considerato, come vedremo nel capitolo 4, questo vincolo sul SIR per ogni utente si tramuta in un vincolo sul numero dei terminali che possono essere al più serviti da un fascio. Indichiamo con N max il numero massimo di terminali servibili da un fascio. Il compito dello scheduler sarà così quello di ripartire tutti gli utenti della cella in un numero minimo di sottoinsiemi disgiunti. Ogni sottoinsieme dovrà essere formato da terminali con caratteristiche spaziali tali da poter trasmettere nel medesimo slot; in pratica a ogni terminale mobile del sottoinsieme sarà associato un fascio per la sua ricezione, e ogni fascio non dovrà sottendere un numero di utenti superiore a N max . A ogni sottoinsieme sarà fatto corrispondere un time slot della trama TDMA. E’ importante notare che se diventa possibile affrontare il problema dello scheduling come un problema di ottimizzazione combinatoria guardando alle sole caratteristiche geometriche dei terminali e della cella e al valore N max , questo è dovuto al modello semplificativo che prevede un lobo principale a guadagno costante e dei lobi laterali a guadagno trascurabile. Se infatti i lobi laterali avessero un guadagno non nullo, anche costante nella più semplice delle ipotesi, non si potrebbero più trascurare i termini di interferenza derivanti dai segnali di terminali attivi ricevuti dai lobi laterali. Dopo aver descritto in dettaglio il modello considerato e formulato il problema di ottimizzazione, passeremo alla progettazione degli algoritmi. Verranno così proposti due algoritmi di tipo greedy, che costruiranno la soluzione per passi successivi selezionando ad ogni passo il sottoinsieme di utenti a peso massimo tra quelli non ancora scelti. Premesso che a ogni utente viene assegnato un peso che riflette la tipologia di servizio richiesto, i due algoritmi si differenziano per come viene affrontato il sottoproblema della scelta del sottoinsieme a peso massimo. Mentre uno, chiamato
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Algoritmi di scheduling per sistemi ad accesso radio con antenne intelligenti

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Informazioni tesi

  Autore: Emanuele Geraci
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria delle Telecomunicazioni
  Relatore: A C
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 156

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Parole chiave

algoritmi esatti
antenne intelligenti
euristiche
ottimizzazione combinatoria
packet scheduling
sdma
sdma-tdma
smart antennas

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