A Dynamic Resource Allocation scheme with a GPS algorithm in Cellular-based Hybrid and Distributed Wireless Multi-hop Systems

In this paper, we propose a generalized processor sharing - dynamic resource allocation (GPS-DRA) scheme which allocates the required amount of resources to each hop dynamically in cellular-based multi-hop systems. In the hybrid-distributed system considered in this paper, a central controller such as a base station (BS) should allocate resources properly to each hop. However, due to changing channel condition with time, it is difficult to allocate as much amount of resources as each hop needs for transmission. GPS-DRA scheme allocates the required amount of resources dynamically to each hop based on the amount of resources used in previous frames by each hop. The amount of control overhead generated by GPS-DRA scheme can be very small because a central controller doesn't need to collect all link information for resource allocation. Our simulation results show that channel utilization increased about 16% and cell capacity increased about 65% compared to those of fixed resource allocation (FRA) scheme.

셀룰라 기반의 하이브리드 분산식 멀티홉 시스템에서의 GPS 알고리즘을 이용한 동적 자원할당 기법

셀룰라 기반의 멀티홉 시스템에서 각 홉이 필요로 하는 자원의 양에 따라 동적으로 자원을 할당하는 GPS-DRA(Generalized Processor Sharing-Dynamic Resource Allocation) 기법을 제안하였다. 논문에서 가정한 하이브리드 분산식 시스템에서는 네트워크에 연결되어있는 중앙의 controller가 각 홉에 자원을 적절히 할당해 주어야 한다. 하지만 전송환경이 시간에 따라 수시로 변하기 때문에 홉 별로 필요한 자원의 양에 맞게 자원을 할당하기가 쉽지 않다. GPS-DRA 기법은 홉 별로 이전에 사용한 자원의 양을 근거로 하여 홉 별로 필요한 자원의 양에 맞게 동적으로 자원을 할당한다. 본 기법을 사용하면 중앙의 controller에서 자원할당에 필요한 링크 정보를 모두 수집할 필요가 없으므로, 이 기법을 적용하기 위하여 추가적으로 필요한 control overhead의 증가량을 매우 적게 할 수 있다. 제안한 기법을 적용하여 모의실험을 수행한 결과, 고정 자원할당 방식에 비해 채널사용효율이 약 16% 증가하고 셀 용량이 최대 약 65% 커지게 되는 것을 확인하였다.