• Title/Summary/Keyword: Fair Allocation

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대역 공평성 보장을 위한 Core-Stateless 기법 연구 (A Study of Core-Stateless Mechanism for Fair Bandwidth Allocation)

  • 김화숙;김상화;김영부
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4C호
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    • pp.343-355
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    • 2003
  • 라우터에서 공평 대역 할당은 네트워크 폭주 상황에 반응하여 흐름을 제어하는 트래픽을 그렇지 않은 트래픽으로부터 보호한다. 그러나 Weighted Fair Queueing, Flow Random Early Drop 등의 전통적인 공평 대역 할당 방법은 상태 관리나 버퍼 관리, 스케쥴링 등을 흐름 단위로 수행하므로 초고속 네트워크의 백본에서 사용되는 경우 구현의 복잡성 뿐 아니라 흐름의 증가에 따른 네트위크의 확장성과 견고성을 확보하기 위해 코어 라우터에서의 흐름단위 관리를 배제하는 Core-stateless 메커니즘들이 제안되었다. Core-Stateless Fair Queueing 과 Rainbow Fair Queueing 등은 Core-Stateless 네트워크에서 근접한 공평 대역 할당 메커니즘들에 비해 단순해진 패킷 레이블 할당 방법과 패킷 폐기 방법을 사용하여 실제 구현 가능성을 높인 새로운 Core-stateless 알고리즘인 Simple Layered Fair Queueing (SLFQ) 를 제안하고 몇가지 형태의 시뮬레이션과 그 결과를 다른 메커니즘의 결과와 비교하면서 대역 공평성 보장 정도를 확인한다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 향후 응용 가능성을 제시한다.

Power Allocation Method of Downlink Non-orthogonal Multiple Access System Based on α Fair Utility Function

  • Li, Jianpo;Wang, Qiwei
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제17권2호
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    • pp.306-317
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    • 2021
  • The unbalance between system ergodic sum rate and high fairness is one of the key issues affecting the performance of non-orthogonal multiple access (NOMA) system. To solve the problem, this paper proposes a power allocation algorithm to realize the ergodic sum rate maximization of NOMA system. The scheme is mainly achieved by the construction algorithm of fair model based on α fair utility function and the optimal solution algorithm based on the interior point method of penalty function. Aiming at the construction of fair model, the fair target is added to the traditional power allocation model to set the reasonable target function. Simultaneously, the problem of ergodic sum rate and fairness in power allocation is weighed by adjusting the value of α. Aiming at the optimal solution algorithm, the interior point method of penalty function is used to transform the fair objective function with unequal constraints into the unconstrained problem in the feasible domain. Then the optimal solution of the original constrained optimization problem is gradually approximated within the feasible domain. The simulation results show that, compared with NOMA and time division multiple address (TDMA) schemes, the proposed method has larger ergodic sum rate and lower Fairness Index (FI) values.

Throughput-based fair bandwidth allocation in OBS networks

  • Le, Van Hoa;Vo, Viet Minh Nhat;Le, Manh Thanh
    • ETRI Journal
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    • 제40권5호
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    • pp.624-633
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    • 2018
  • Fair bandwidth allocation (FBA) has been studied in optical burst switching (OBS) networks, with the main idea being to map the max-min fairness in traditional IP networks to the fair-loss probability in OBS networks. This approach has proven to be fair in terms of the bandwidth allocation for differential connections, but the use of the ErlangB formula to calculate the theoretical loss probability has made this approach applicable only to Poisson flows. Furthermore, it is necessary to have a reasonable fairness measure to evaluate FBA models. This article proposes an approach involving throughput-based-FBA, called TFBA, and recommends a new fairness measure that is based on the ratio of the actual throughput to the allocated bandwidth. An analytical model for the performance of the output link with TFBA is also proposed.

ATM 망에서 호 설정 정보를 이용한 명시적 전송률 할당 알고리즘 (Explicit Rate Allocation Algorithsm using the Connection Setup Information in ATM Networks)

  • 김대일;김중민;박인갑
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.379-382
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    • 2001
  • In this paper, a new enhanced early fair rate allocation(EFRA+) algorithm is proposed for ATM switches supporting ABR service. The central issue of explicit rate control algorithms for ABR service is the computation of max-min fair rates for every connection. The EFRA+ inherits the main feature of the EFRA, uses the connection control information during the connection setup to prevent potential congestion in switches, and enhances the computation method of the max-min fair rate.

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게임이론 접근법에 의한 부산항 컨테이너부두의 비용배분에 관한 연구 (A Game Theoretic Approach to the Container Quay Construction in Busan)

  • 성숙경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.23-35
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    • 2008
  • 현행 접안료 부과방법은 부두건설비용과 무관하게 사용료를 부과하고 있으므로 부두건설비용을 제대로 회수하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 부두건설비용 배분문제에 협조적 게임이론을 응용함으로써 컨테이너부두의 건설비용 보전을 위한 접안료 부과방법을 제시하였다. 연구결과 부산항 컨테이너부두의 경우 선박간에 상호보조(cross subsidy)가 발생하는 것으로 분석되었다. 2만톤 미만 선박은 현행방법이 유리한 반면 2만톤 초과선박은 샤플리밸류에 의한 비용배분이 유리한 것으로 나타났다. 따라서 부두건설비용을 회수하기 위한 사용료 인상뿐만 아니라 각 선박별로 상호보조를 완화시킬 수 있도록 접안료 부과방법을 개선할 필요가 있다는 시사점을 얻었다. 현행방법을 그대로 유지하는 상태에서 일괄적으로 사용료를 인상하는 방법은 비용보전의 문제는 해결할 수 있지만, 그 경우에도 상호보조의 문제는 여전히 남게 된다. 본 연구는 공정하고 효율적인 접안료 부과방법으로서 협조적 게임이론을 응용한 비용배분방법을 제안한다.

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A Cross-Layer Approach to Fair Resource Allocation for Multimedia Service in WiMAX

  • Hong, Seok-Hoon;Lee, Yong-Hun;Jung, Jae-Yoon;Suh, Doug-Young
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권6호
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    • pp.1006-1022
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    • 2010
  • In this paper, a cross-layer resource allocation mechanism is proposed for wireless multimedia service. In particular, a game theory based on quality of service (QoS) for multimedia users is introduced to deal with the fairness of network resource allocation in wireless networks. Moreover, the channel states of wireless users are additionally regarded under the cross-layer design in WiMAX environment. In details, the bargaining solution is adopted to discover the efficient and fair resource allocation strategy for multimedia service in considering QoS in the peak signal-to-noise ratio (PSNR) and the channel states in the carrier-to-interface ratio (CINR). The proposed mechanism is illustrated and evaluated by simulation results of transmitting video sequences in WiMAX environment.

A Fair Distributed Resource Allocation Method in UWB Wireless PANs with WiMedia MAC

  • Kim, Seok-Hwan;Hur, Kyeong;Park, Jong-Sun;Eom, Doo-Seop;Hwang, Kwang-Il
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권4호
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    • pp.375-383
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    • 2009
  • The WiMedia alliance has specified a distributed medium access control (WiMedia MAC) protocol based on ultra wideband (UWB) for high data rate WPANs (HR-WPANs). The merits of WiMedia MAC such as distributed nature and high data rate make it a favorite candidate in HR-WPAN. Although QoS parameters such as the range of service rates are provided to a traffic stream, the WiMedia MAC is not able to use the QoS parameters and to determine or adjust a service rate using the QoS parameters for the traffic stream. In this paper, we propose a fair and adaptive resource allocation method that allocates time slots to isochronous streams according to QoS parameters and the current traffic load condition in a fully distributed manner. Although the traffic load condition changes, each device independently recognizes the changes and calculates fair and maximum allowable service rates for traffic streams. From the numerical and simulation results, it is proved that the proposed method achieves high capacity of traffic streams and fair QoS provisioning under various traffic load condition.

A Study on Fair Bandwidth Allocation in Core-Stateless Networks: Improved Algorithm and Its Evaluation

  • Kim, Mun-Kyung;Seo, Kyoung-Hyun;Yuk, Dong-Cheol;Park, Seung-Seob
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.299-303
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    • 2004
  • In the Internet, to guarantee transmission rate and delay and to achieve fair bandwidth allocation, many per-flow scheduling algorithms, such as fair queueing, which have many desirable properties for congestion control, have been proposed and designed. However, algorithms based on per-flow need maintain rate state, buffer management and packet scheduling, so that it cost great deal : implement. Therefore, in this paper, to implement routers cost-effectively, we propose CS-FNE algorithm based on FNE in Core-Stateless network We evaluate CS-FNE comparing with four additional algorithms i.e., CSFQ, FRED, RED and DRR, in several different, configurations and traffic sources. Through simulation results, we show that CS-FNE algorithm can allocate fair bandwidth approximately and is simpler and easier to implement than other per-flow basis queueing mechanisms.

다중 사용자 OFDMA 시스템에서의 사용자간 전송효율 최적화를 위한 Aggressive Subchannel Allocation 알고리즘 (Aggressive Subchannel Allocation Algorithm for Optimize Transmission Efficiency Among Users in Multiuser OFDMA System)

  • 고상준;허주;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권6A호
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    • pp.617-626
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    • 2006
  • 본 논문에서는 OFDMA 시스템 하향 링크에서 섹터 Throughput을 향상시키기 위하여, 모든 사용자의 채널 상태를 고려하여 동적 채널 할당을 진행하는 ASA(Aggressive Subchannel Allocation) 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 알고리즘을 섹터 별 Frequency Reuse Factor 가 1인 2-tier 환경 하에서 Round Robin, ACG(Amplitude Craving Greedy), RCG(Rate Craving Greedy) 그리고 GPF(General Proportional Fair) 알고리즘과 함께 모의실험을 통하여 각 알고리즘의 성능을 분석한다. 그 결과 본 논문에서 제안한 ASA 알고리즘이 Round Robin 보다는 58 %, ACG 보다는 190 %, RCG 보다는 130 % 그리고 GPF보다는 8.5 % 높은 Sector Throughput을 보인다.

다중 사용자 MIMO 환경에서 균등한 성능을 보장하는 데이터 스트림 할당 기법 (Data Stream Allocation for Fair Performance in Multiuser MIMO Systems)

  • 임동호;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12A호
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    • pp.1006-1013
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    • 2009
  • 본 논문에서는 블록 대각화 기법을 사용하는 다중 사용자 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 하향링크 채널 환경에서 모든 사용자의 성능을 동일하게 보장하기 위하여 데이터 스트림의 수를 할당하는 기법을 제안한다. 기존의 연구들은 전체 채널 용량의 최대화에 중점을 두고 있고, 각 사용자의 채널 환경에 따라서 채널 용량이 불균등하게 분배되어 사용자 간의 차이가 크다. 뿐만 아니라, water-filling 기법을 사용하여 전력을 제어함으로써, 채널 이득이 작은 사용자는 매우 작은 채널 용량만을 가질 수 있었다. 또한, 대부분의 연구에서는 모든 사용자에 대해 동일한 수의 데이터 스트림을 사용함으로써, 스스로 데이터 스트림의 분배에 의한 추가적인 이득을 제한했다. 본 논문에서는 사용자 채널의 크기에 따라 데이터 스트림을 분배하여 모든 사용자에게 균등한 채널 용량을 보장하는 조건에서 이를 최대화하는 기법을 제안하고 모의실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 기법에 비해 송신전력과 채널 용량의 이득이 더 큰 것을 확인한다.