한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제31권6B호
  • /
  • Pages.508-516
  • /
  • 2006
  • /
  • 1226-4717(pISSN)
  • /
  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

직교 주파수 분할 다원 접속 시스템에서 실효 링크 계층 용량을 고려한 다중 사용자 자원 할당 기법

Multiuser Resource Allocation Scheme Considering Link Layer Effective Capacity in OFDMA Systems

  • 성시환 (SK텔레시스 RF개발팀) ;
  • 유명식 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 신요안 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 이원철 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • 발행 : 2006.06.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

무선 네트워크 사용자가 폭발적으로 증가하구 서비스 종류들이 다양해짐에 따라 고 전송률 및 사용자의 QoS(Quality of Service) 보장에 대한 요구가 강화되고 있는 현실이다. 본 논문에서는 이를 위한 해결 방안으로 직교 주파수 분할 다원 접속 시스템 상에서 사용자 QoS 요구사항의 만족을 고려한 주파수 자원 할당 기법을 제안한다. 즉, 본 논문에서는 시간 분할 다원 접속 시스템에서 지연에 민감한 사용자의 QoS 만족을 위하여 송신 기지국과 각각의 사용자들 사이의 통계적인 채널 특성과 더불어 사용자마다의 실시간 큐잉 분석을 고려한 M-LWDF(Modified-Largest Weighted Delay First)를 기반 한 자원할당 기반의 RR(Round Robin) 및 K&H(Knopp&Humblet) 결합 스케줄링을 제안하며, 이를 통해 전체적인 시스템의 전송률 향상과 지연에 민감한 서비스를 요구하는 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있다는 점을 확인한다. 또한 제안한 기법을 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에 적용하여 최적의 부 캐리어 할당을 통한 사용자 스케쥴링을 수행한다. 본 논문에서 제안된 기법의 성능을 분석하기 위하여 물리계층의 채널 특성으로부터 구해진 실효 링크 계층 용량을 고려하여 모의실험을 수행하였다.

The explosive growth of wireless network users and the existence of various wireless services have demanded high rate throughput as well as user's QoS guarantees. Towards this, this paper proposes QoS-oriented subcarrier allocation scheme considering the QoS provisioning of multiple users, which is major requirement for wireless network design point of view. This paper introduces joint RR/K&H combined with M-LWDF(Modified Largest Weighted Delay First) scheme throughout observing statistical channel behavior and real time queuing analysis for appropriate resource allocation tightly connected to multiuser scheduling. Accordingly, the system throughput can be enhanced, and the QoS demanded for delay sensitive services can be satisfied. Furthermore, the proposed scheme is applied for OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) systems to allocate sub-carriers in optimal way. The simulation results verify plausible performances of proposed resource allocation scheme via showing superior effective capacity under time-varying physical-layer channel behaviors.

키워드

참고문헌

  1. M. Andrews, K. Kumaran, K. Ramanan, A. Stolyar, P. Whiting, and R. Vijayakumar, 'Providing quality of service over a shared wireless link' IEEE Commun. Mag., vol. 39, pp. 150-154, Feb. 2001 https://doi.org/10.1109/35.900644
  2. K. Kim,I. Koo, S. Sung and K. Kim. 'Multiple QoS support using M-LWDF in OFDMA adaptive resource allocation,' Proc. of IEEE LANMAN 2004, pp. 217-222, 2004
  3. R. Knopp and P. A. Humblet, 'Information capacity and power control in single-cell multiuser communications,' Proc. IEEE Int'l Conf Commun. (ICC '95), vol. 1, pp. 331-335, Seattle, USA, June 1995
  4. D. Wu and R. Negi, 'Utilizing multiuser di- versity for efficient support of quality of service over a fading channel,' Proc. IEEE Int'l Conf. Commun. (ICC 2003), vol. 3, pp. 2202-2207, Anchorage, USA, May 2003
  5. D. Wu and R. Negi, 'Effective capacity: a wireless link model for support of quality of service,' IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 2, no.4, pp. 630-643, July 2003
  6. S. Duan, Y. Xu and W. Song, 'On the performance of multiuser diversity under explicit quality of service constraints over fading channels,' IEICE Trans. Commun. vol. E87-b, no.5, May 2003
  7. G. Song and Y. Li, 'Utility-based joint physical-MAC layer Optimization in OFDM,' Proc. GLOBECOM'02, pp.671-675, November 2002
  8. C. Sub, Y. Cho and S. Yoon, 'dynamic subchannel and bit allocation in multiuser ofdm with a priority user,' SSTA2004, pp.919-923, August 2004