基于 CDF 调度的基本极限：吞吐量、公平性与反馈开销

在本文中，我们研究了下行链路蜂窝网络中基于累积分布函数 (CDF) 的调度 (CS) 的基本性能极限。CS 被认为是一种高效的调度方法，它可以为用户分配不同的时间份额，或者等价地，在利用多用户分集的同时满足用户不同的信道接入比 (CAR) 要求。我们首先从数学上分析了 CS 在任意衰落统计和数据速率函数下的吞吐量特性。结果表明，随着用户 CAR 的降低或小区中用户数量的增加，CS 的吞吐量增益会增加。对于 Nakagami-m 衰落信道，我们以闭式形式获得了平均吞吐量，并研究了平均信噪比、形状参数 m 和 CAR 对吞吐量性能的影响。此外，我们提出了一种基于阈值的机会反馈技术，旨在减少反馈开销，同时满足用户的 CAR 要求。我们证明了所提技术的平均反馈开销以 -ln(p) 为上界，其中 p 是小区中没有用户满足阈值条件的概率。最后，我们采用了一种称为定性公平性的新颖公平性准则，该准则不仅考虑了分配给用户的资源数量，还考虑了资源的质量。观察到 CS 提供了比其他旨在控制用户 CAR 的调度算法更好的定性公平性。