Abstract
3GPP RLC protocol specification adopted a window-controlled selective-repeat ARQ scheme for provisioning reliable data transmission. Inevitably, the re-ordering issue arises in the 3GPP's ARQ since it belongs to the selective-repeat ARQ clan. A long re-ordering time results in the degradation of throughput and delay performance, and may invoke the overflow of the re-ordering buffer. Also, the re-ordering time must be regulated to meet the requirements of some services which are both loss-sensitive and delay-sensitive. In the 3GPP's ARQ, we may deflate the occupancy of the re-ordering buffer by reducing the window size and/or length of the status report period. Such a decrease, however, deteriorates the throughput and delay performance and encroaches the resource of the reverse channel. Aiming at reducing the occupancy at the re-ordering buffer while suppressing the degradation of throughput and delay performance, we propose threshold-dependent occupancy control schemes, identified as post-threshold and pre-threshold schemes, as supplements to the 3GPP's ARQ. For judging the effectiveness of the proposed schemes, we investigate peak occupancy, maximum throughput and average delay in the practical environment involving fading channels. From the simulation results, we observe that the proposed schemes invoke the performance trade-off between occupancy and throughput in general. Also, we reveal that the post-threshold scheme is able to improve the throughput and delay performance of the ordinary 3GPP's ARQ without inflating the occupancy of the re-ordering buffer.
3GPP는 RLC 프로토콜 명세서에서 신뢰할 수 있는 데이타 전송을 위해 window에 의해 조절되는 selective-repeat ARQ 방식을 채택하였다. 3GPP의 ARQ는 selective-repeat ARQ 부류에 속하므로 재정렬 문제가 불가피하게 야기된다. 긴 재정렬 시간은 throughput 및 지연 성능의 열화를 빚어내고 재정렬 버퍼의 범람을 불러올 수 있다. 또한 데이타의 상실 및 지연에 모두 민감한 서비스의 요구 조건을 수용하기 위해 재정렬 시간은 반드시 통제되어야 한다. 3GPP ARQ에서 window의 크기나 상태 보고 주기를 줄여 재정렬 버퍼의 점유량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 throughput 및 지연 성능이 저하되고 역방향 채널의 자원이 잠식된다. 재정렬 버퍼의 점유량을 줄이는 동시에 throughput 및 지연 성능의 열화를 억제하기 위한 방안으로 본 논문에서는 post-threshold 방식과 pre-threshold 방식이라는 threshold에 의존하는 점유량 조절 방식을 제안한다. 제안한 방식의 효과성을 판단하기 위해 fading 채널 등 실제적인 환경에서 최고 점유량, 최대 throughput, 평균 지연을 조사한다. 모의 실험 결과로부터 제안한 방식이 점유량과 throughput 간에 trade-off를 불러옴을 관찰한다. 또한 post-threshold 방식은 3GPP의 ARQ와 비교하여 재정렬 버퍼의 점유량을 증가시키지 않고 throughput 및 지연 성능을 향상시킬 수 있음을 확인한다.
