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J. Gonter, N. Görtz:
"Power-Controlled Cross-Layer Scheduling";
Talk: IEEE International Conference on Communications (ICC 2013), Budapest, Hungary; 06-09-2013 - 06-13-2013; in: "Proceedings of the IEEE International Conference on Communications (ICC 2013) - Workshop on Green Broadband Access: energy efficient wireless and wired network solutions", IEEE, (2013), 5 pages.

Power-Controlled Cross-Layer Scheduling is proposed for real-time multimedia-applications in cellular wireless net- works. The new scheme borrows elements from Proportional Fair Scheduling, from which it differs in that it can satisfy hard delay constraints, and improves on exploiting multiuser diversity gains by selectively excluding users from scheduling decisions based on their rate demands.
The performance of the new scheduler is compared to perfor- mance bounds from multiuser information theory. Then, the basic concept is extended to a real-world scenario, in which the long-term path losses of all users will change over time: this necessitates the introduction of a power control scheme, that, if carefully designed, "inverts" the long-term pathloss of the channel, but not the fast fading. An analysis of the outage probability characteristic shows near-optimum behavior for delay-constrained applications and reveals huge performance gains for demanding users, compared to classical proportional fair scheduling.

Power-Controlled Cross-Layer Scheduling wird für Echtzeit-Multimedia-Applikationen in zellulären drahtlosen Netzen vorgeschlagen. Das neue Prinzip zur Ressourcenzuweisung beinhaltet Teile des "Proportional Fair"-Ressourcenmanagement und unterscheidet sich davon durch die Fähigkeit, strikte Verzögerungslimits einzuhalten. PCCLS implementiert ausserdem die Möglichkeit, Nutzer aufgrund ihnen in der Vergangenheit zugewiesenen Ressourcen von der weiteren Bedienung auszuschliessen. Auf diese Art können Effizienzsteigerungen aufgrund von Mehrbenutzereffekten im Vergleich zu "Proportional Fair"-Ressourcenmanagement vergrößert werden.
Die Leistung des neuen Verfahrens wird mit Grenzen aus der Mehrbenutzer-Informationstheorie verglichen.
PCCLS verfügt weiters über eine Leistungsregelung, die langsame Veränderungen im Pfadverlust ausgleicht, ohne dabei schnellen Kanalschwund, der vorteilhaft genutzt werden kann, zu beeinträchtigen.
Eine Analyse der Wahrscheinlichkeit, die geforderte Datenrate innerhalb eines gewissen Zeitabschnittes nicht zu erreichen zeigt nahezu-optimales Verhalten des PCCLS und zeigt die Schwächen des "Proportional-Fair"-Ressourcenmanagements, speziell in der Versorgung von Benutzern mit hohem Ratenbedarf, auf.

Cross-Layer Scheduling, Proportional Fair, Hard Delay Constraints, High Data Rate

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_218509.pdf