• 제목/요약/키워드: Fair scheduling

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서비스율을 보장하는 지연시간-대역폭 정규화 스케줄링 모델 (A Delay-Bandwidth Normalized Scheduling Model with Service Rate Guarantees)

  • 이주현;황호영;이창건;민상렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권10호
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    • pp.529-538
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    • 2007
  • Generalized Processor Sharing(GPS) 기반의 공정큐잉(Fair Queueing) 알고리즘들은 세션들에게 서비스율과 지연시간 보장 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 순시적 공유(instantaneous sharing)를 통해 각 세션에게 공정서비스를 제공한다. 이 공정서비스는 현재 서버에 대기중인 세션들의 과거에 받은 서비스 양에 관계없이 그 세션의 가중치에 비례하여 서버 용량을 분배한다. 그러나 이 공정서비스는 장기적 측면에서 같은 가중치를 가지는 세션에게 세션의 트래픽 패턴에 따라 다른 지연시간과 대역폭 QoS(Quality of Service)를 제공한다. 이러한 장기적 측면의 불공정 서비스를 최소화하기 위해, 본 논문에서는 지연시간과 대역폭 관점에서 서비스 가치(Value of Service)를 정의한 지연시간-대역폭 정규화 모델을 제안한다. 이 정규화 모델에서 정의한 서비스 가치 개념을 사용하여 각 세션에게 지연시간-대역폭 관점의 공정한 서비스를 제공하는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘과 기존의 공정큐잉 및 서비스 커브 기반의 알고리즘과 비교를 통해 제안된 알고리즘은 세션들에게 장기적 측면의 공정서비스를 제공하고, 다양한 트래픽 특성을 갖는 세션에 대해 서비스율과 지연시간 보장에 대한 재조정 없이 동적으로 트래픽 특성에 적응하여 서비스하는 것을 관찰할 수 있다.

무선 메쉬 네트워크에서 게이트웨이 병목 회피를 위한 우선순위 타임 스케줄링 기법 (A Priority Time Scheduling Method for Avoiding Gateway Bottleneck in Wireless Mesh Networks)

  • 류민우;김대영;차시호;조국현
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.101-107
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    • 2009
  • In existing wireless ad-hoc networks, how to distribute network resources fairly between many users to optimize data transmission is an important research subject. However, in wireless mesh networks (WMNs), it is one of the research areas to avoid gateway bottleneck more than the fair network resource sharing. It is because WMN traffic are concentrated on the gateway connected to backhaul. To solve this problem, the paper proposes Weighted Fairness Time-sharing Access (WFTA). The proposed WFTA is a priority time scheduling scheme based on Weighted Fair Queuing (WFQ).

On the Fairness of the Multiuser Eigenmode Transmission System

  • Xu, Jinghua;Zhou, Ming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권6호
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    • pp.1101-1112
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    • 2011
  • The Multiuser Eigenmode Transmission (MET) has generated significant interests in literature due to its optimal performance in linear precoding systems. The MET can simultaneously transmit several spatial multiplexing eigenmodes to multiple users which significantly enhance the system performance. The maximum number of users that can be served simultaneously is limited due to the constraints on the number antennas, and thus an appropriate user selection is critical to the MET system. Various algorithms have been developed in previous works such as the enumerative search algorithm. However, the high complexities of these algorithms impede their applications in practice. In this paper, motivated by the necessity of an efficient and effective user selection algorithm, a low complexity recursive user selection algorithm is proposed for the MET system. In addition, the fairness of the MET system is improved by using the combination of the proposed user selection algorithm and the adaptive Proportional Fair Scheduling (PFS) algorithm. Extensive simulations are implemented to verify the efficiency and effectiveness of the proposed algorithm.

공평 패킷 스케줄러의 대역폭 이용 효율 개선에 관한 연구 (A study on improving the bandwidth utilization of fair packet schedulers)

  • 김태준;김황래
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권3호
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    • pp.331-338
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    • 2006
  • 실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 지원하는 공평 패킷 스케줄러는 대부분 패킷의 예상되는 전송 종료시점을 그 패킷의 타임스탬프로 사용하는 종료시각 방식을 채택하고 있다. 이 방식은 예약속도로 레이턴시를 통제할 수 있는 장점을 가지나 속도-지연 결합 특성으로 인해 스케줄러 대역폭의 이용 효율이 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 지연 자원 개념을 도입하고, 속도-지연 결합 특성에 의해 손실되는 지연 자원을 속도 자원으로 변환하여 스케줄러 대역폭의 이용 효율을 높이는 스케줄링 방식을 제안한다. 성능 평가 결과 기존 방식보다 50% 이상 우수한 대역폭 이용도 특성을 보였다.

다중 사용자 다이버시티로부터 얻게 되는 처리율 증가에 대한 새로운 근사적 분석 (A New Asymptotic Analysis of Throughput Enhancement from Selection Diversity in Multiuser Systems)

  • 서우현;김성태;곽경철;홍대식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11C호
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    • pp.1111-1118
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    • 2007
  • 본 논문은 다중 사용자 시스템에서 좋은 채널을 가진 사용자를 선택함으로써 얻을 수 있는 다이버시티, 즉 다중 사용자 다이버시티로부터 증대되는 처리율 (throughput)에 대해 새로운 접근 방식을 이용하여 분석하였다. 이와 같은 다중 사용자 다이버시티 이득으로부터 도출되는 처리율의 증가를 근사적 형태의 식으로 유도하기 위하여, 본 논문에서는 Puiseux 급수를 이용하였고 이를 통해 단순화된 맺음식 (closed form)의 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과식은 다중 사용자 다이버시티 이득이 신호 대 잡음비 (SNR)에 독립적이라는 것을 보여주고 있다. 또한 본 논문에서는 위의 결과를 Max C/I과 proportional fair scheduling과 같은 스케줄링 알고리즘에 확대 적용하였다. 그리고 제시한 결과식을 모의실험과 비교하여 검증하였다.

무선랜 상에서 공평성을 제공하는 EDCF 기법의 성능평가 (Performance Analysis and Evaluation of EDCF Supporting Fairness in Wireless LANs)

  • 최기현;이재경;신동렬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8B호
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    • pp.615-623
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    • 2008
  • 무선랜은 MAC 프로토콜과 스케줄링 알고리듬과 같은 다양한 기술을 이용하고 있으며 이런 기술 대부분은 주로 공평성과 서비스 차등화를 주로 다루고 있다. 그러나 대부분의 무선랜 시스템은 하나의 QoS 측면만을 고려하고 있기 때문에 이러한 기술을 동시에 제공하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 공평성과 차등서비스를 동시에 제공하기 위해서 Distributed Fair Scheduling(DFS)기법과 Enhanced Distributed Coordinated Function(EDCF) 기법을 이용하여 빠른 처리를 요구하는 트래픽의 처리뿐만 아니라 같은 우선순위를 갖는 트래픽의 공평성을 보장할 수 있는 F-EDCF를 제안하고 Markov 프로세스를 이용한 성능평가를 통하여 그 타당성을 검토한다. 성능평가에서 기존의 BDCF 방식보다 평균 전송량과 공평성뿐만 아니라 지연시간 또한 개선됨을 확인 할 수 있다.

Ethernet PON에서 가입자간 가중치 공평성을 보장하는 매체접근 제어 알고리즘의 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Evaluation of a Media Access Control Algorithm supporting Weighted Fairness among Users in Ethernet PON)

  • 최은영;이재용;김병철;권영미
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.45-53
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Ethernet PON에서 가입자간 가중치 공평성을 보장하는 매체접근제어 알고리즘(IPDRR : Interleaved Polling with Deficit Round Robin)을 제안하고 성능 분석을 하였다. 제안된 IPDRR 기법의 목적은 기존 Ethernet PON의 TDMA나 Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time (IPACT) 방식에서 전송하려는 프레임의 크기가 자신에게 할당된 슬롯의 잔여 대역을 초과하는 경우 이러한 대역폭을 사용하지 못하게 되어 낭비되던 잔여 대역폭을 줄이고, 각 ONU별로 서비스 받는 트래픽 대역폭을 가중치에 비례해서 제공함으로써 각각의 ONU에게 공평성을 보장하는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 기존 Ethernet PON의 IPACT 스케줄링 방법이 트래픽의 특성에 따라서 불공정함을 보이고, 제안된 IPDRR 알고리즘이 ONU 별 공평성과 낭비되던 잔여 대역폭을 제거함으로써 효율이 향상된 것을 보였다.

Optimal Resource Planning with Interference Coordination for Relay-Based Cellular Networks

  • Kim, Taejoon;An, Kwanghoon;Yu, Heejung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5264-5281
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    • 2017
  • Multihop relay-based cellular networks are attracting much interest because of their throughput enhancement, coverage extension, and low infrastructure cost. In these networks, relay stations (RSs) between a base station (BS) and mobile stations (MSs) drastically increase the overall spectral efficiency, with improved channel quality for MSs located at the cell edge or in shadow areas, and enhanced throughput of MSs in hot spots. These relay-based networks require an advanced radio resource management scheme because the optimal amount of radio resource for a BS-to-RS link should be allocated according to the MS channel quality and distribution, considering the interference among RSs and neighbor BSs. In this paper, we propose optimal resource planning algorithms that maximize the overall utility of relay-based networks under a proportional fair scheduling policy. In the first phase, we determine an optimal scheduling policy for distributing BS-to-RS link resources to RSs. In the second phase, we determine the optimal amount of the BS-to-RS link resources using the results of the first phase. The proposed algorithms efficiently calculate the optimal amount of resource without exhaustive searches, and their accuracy is verified by comparison with simulation results, in which the algorithms show a perfect match with simulations.

모바일 싱크를 위한 균등 큐잉(FQMS) : 모바일 싱크 기반 무선 센서 네트워크에서 균등한 데이터 수집을 위한 스케줄링 기법 (Fair Queuing for Mobile Sink (FQMS) : Scheduling Scheme for Fair Data Collection in Wireless Sensor Networks with Mobile Sink)

  • 조영태;박총명;이좌형;서동만;임동선;정인범
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권3호
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    • pp.204-216
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    • 2010
  • 고정 싱크를 사용한 센서 네트워크는 싱크 주변 센서 노드에게 많은 부하를 초래하게 되고 이러한 부하는 센서 노드의 배터리 소모로 이어지게 된다. 싱크 주변 센서 노드의 배터리 소모는 전체 센서 네트워크의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 싱크를 사용하여 싱크주변 노드의 부하를 분산시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 모바일 싱크는 움직이는 특성을 가지고 있기 때문에 센서 노드와 통신 가능한 시간이 제한된다. 또한 통신 중에도 모바일 싱크와 센서 노드 간 거리가 연속적으로 변하기 때문에 통신 환경 역시 변하게 된다. 모바일 싱크를 사용한 센서 네트워크는 이러한 제약 사항을 해결하며 각 센서 노드들로부터 균등한 양의 데이터를 수집할 수 있어야 한다. 균등치 못한 데이터 수집은 실시간적 센서 네트워크 응용분야에서 긴급한 사건 처리를 가능하지 않게 한다. 본 논문에서는 모바일 싱크를 이용한 센서 네트워크에서 센서 노드들로부터 균등한 데이터 수집을 위한 스케줄링 기법인 FQMS를 제안한다. FQMS는 모바일 싱크와 센서 노드 간 통신 환경과 시간 제약을 고려하여 균등한 데이터 수집을 보장한다. 실험을 통해 제안된 FQMS와 기존의 스케줄링 기법들의 성능을 비교 평가한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법이 무선 센서 노드들로 부터의 데이터 수집에 있어서 가장 균등한 데이터 수집을 수행함을 보인다.

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.