• 제목/요약/키워드: Proportional Fair Scheduling

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무선 LAN을 위한 분산화된 비례공정 스케줄링 (Distributed Proportional Fair Scheduling for Wireless LANs)

  • 박형근
    • 전기학회논문지
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    • 제56권12호
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    • pp.2262-2264
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    • 2007
  • In this paper, we propose a distributed opportunistic scheduling scheme for wireless LAN network. Proportional fair scheduling is one of the opportunistic scheduling schemes and used for centralized networks, whereas we design distributed proportional fair scheduling (DPFS). In the proposed DPFS scheme, each receiver estimates channel condition and calculates independently its own priority with probabilistic manner, which can reduce excessive probing overhead required to gather the channel conditions of all receivers. We evaluate the proposed DPFS using extensive simulation and simulation results show that DPFS obtains up to 23% higher throughput than conventional scheduling schemes and has a flexibility to control the fairness and throughput by controlling the system parameter.

WWAN/WLAN 2-홉 무선 중계 네트워크를 위한 적응형 비례 공정 스케줄링 기법 (Adaptive Proportional Fair Scheduling for WWAN/WLAN Two-Hop Wireless Relay Networks)

  • 구영대;박준상;한승재
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권7호
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    • pp.743-747
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    • 2008
  • 이질적 무선 셀들의 계층적인 오버레이는 차세대 무선망을 위해서 예상되는 구조로 여겨지고 있다. 본 논문은 그러한 특별한 형식의 구조로서 WWAN/WLAN 2-홉 무선 중계 네트워크를 고려하였다. 먼저 이러한 망의 내부에서 기존의 PF 스케줄링 기법이 일으킬 수 있는 문제점을 구성하였다. 그리고 이 문제점을 해결하기 위해서 향상된 PF 스케줄링 기법을 제시하였다. 새롭게 제시된 기법에 대한 검증을 위해서, NS-2를 사용하여 UMTS/WLAN망에서의 시뮬레이션을 진행하였고, 그것을 기반으로 성능을 평가하였다.

무선 LAN을 위한 opportunistic 패킷 스케줄링 및 매체접근제어 (Opportunistic Packet Scheduling and Media Access Control for Wireless LANs)

  • 박형근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2A호
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    • pp.191-197
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    • 2008
  • 시변 무선채널에서 버스트한 패킷을 효율적으로 전송하기 위해서는 다중사용자 다이버시티 이득을 극대화할 수 있는 opportunistic 스케줄링 기법이 중요한 기술적 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN 네트워크에 적용 가능한 분산화된 opportunistic 스케줄링기법을 제안하였다. Opportunistic 스케줄링방식의 하나인 비례공정 알고리즘은 중앙집중형 네트워크에 적용되었으나 본 논문에서는 확률적 방식을 이용하여 분산화된 방식의 비례공정 스케줄링 (DPFS: Distributed Proportional Fair Scheduling) 방식과 매체 접근제어 방식을 설계하였다. 제안한 DPFS방식에서는 각각의 수신기들은 채널상태를 파악한 후 독립적으로 자신의 우선순위를 확률적 방법으로 계산하기 때문에 모든 수신기의 채널 정보를 수집하는데 필요한 오버헤드를 크게 줄일 수 있다. 성능분석을 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며 제안된 스케줄링 방식이 기존의 분산 스케줄링방식에 비하여 전송률 성능에서 우수함을 보이고 있으며 관련 파라미터를 조절함으로써 공평성과 전송률성능에 대한 제어가 가능함을 보이고 있다.

다중 사용자 MIMO-OFDMA 시스템에서 부분 궤환 정보를 이용한 비례적 공정 스케줄링의 성능 분석 (Performance Analysis of Proportional Fair Scheduling with Partial Feedback Information for Multiuser MIMO-OFDMA Systems)

  • 강민규;변일무;박진배;김광순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6A호
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    • pp.643-651
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 사용자 다중 안테나직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (MIMO-OFDMA) 시스템에서 부분 궤환 정보를 이용한 정규화된 신호 대 잡음비 기반 비례적 공정 스케줄링 (normalized SNR based proportional fair scheduling, NSNR-PFS)을 수행할 경우의 시스템 성능에 대하여 분석하였다. 선택적 부분 채널 품질 정보 궤환 기법 (selective partial channel quality information feedback scheme, SPCQI)이 사용되었을 경우의 하향 링크 채널 용량의 정확한 식을 유도하고, 그것의 점근적 특성을 분석하였다. 이론적 성능 분석과 모의 실험을 통하여 사용자의 수와 상관없이 한정된 평균 궤환량만을 이용하여 최적의 하향 링크 채널 용량 증가율을 얻을 수 있음을 보였다.

TDD-OFDMA 하향 링크에서의 수율 공평성과 서비스 커버리지 보장을 위한 패킷 스케줄링 알고리즘 연구 (Packet Scheduling Algorithms for Throughput Fairness and Coverage Enhancement in TDD-OFDMA Downlink Network)

  • 기영민;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권7A호
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    • pp.611-619
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    • 2005
  • 본 논문은 IEEE 802.16e 기반의 TDD-OFDMA 하향 링크에서의 수율 공평성 및 서비스 커버리지 보장을 위한, WFS(weighted Fair scheduling) 알고리즘과 TGS(Throughput Guarantee Scheduling) 알고리즘을 제안하고, RR(Round Robin), PF(Proportional Fair), FFTH(Fast Fair Throughput), FTH(Fair Throughput) 스케줄링 알고리즘과의 비교를 통한 성능 분석을 수행하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 64 kbps와 128 kbps 의 두 개의 최소 사용자 수율 요구 조건에서의 서비스 커버리지, 유효 섹터 수율, 공평성 평가를 통하여 분석되었다. 상대적으로 낮은 64 kbps 요구 조건에서, 제안된 알고리즘은 lxEV-DV 공평성 기준을 만족시키면서, 기존의 스케줄링 방식들보다 서비스 커버리지 내의 가용 사용자 수를 증가시켰다. 또한 128 kbps 요구 조건에서는 PF 스케줄링 방식에 비하여 유효 섹터 수율의 손실이 거의 없이, 서비스 커버리지를 증가시킬 수 있음을 보였다.

Extended Proportional Fair Scheduling for Statistical QoS Guarantee in Wireless Networks

  • Lee, Neung-Hyung;Choi, Jin-Ghoo;Bahk, Sae-Woong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.346-357
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    • 2010
  • Opportunistic scheduling provides the capability of resource management in wireless networks by taking advantage of multiuser diversity and by allowing delay variation in delivering data packets. It generally aims to maximize system throughput or guarantee fairness and quality of service (QoS) requirements. In this paper, we develop an extended proportional fair (PF) scheduling policy that can statistically guarantee three kinds of QoS. The scheduling policy is derived by solving the optimization problems in an ideal system according to QoS constraints. We prove that the practical version of the scheduling policy is optimal in opportunistic scheduling systems. As each scheduling policy has some parameters, we also consider practical parameter adaptation algorithms that require low implementation complexity and show their convergences mathematically. Through simulations, we confirm that our proposed schedulers show good fairness performance in addition to guaranteeing each user's QoS requirements.

Channel-Based Scheduling Policy for QoS Guarantees in Wireless Links

  • 김정근;홍인기
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.11-20
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    • 2004
  • Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.

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Rate Proportional SCFQ Algorithm for High-Speed Packet-Switched Networks

  • Choi, Byung-Hwan;Park, Hong-Shik
    • ETRI Journal
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    • 제22권3호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • Self-Clocked Fair Queueing (SCFQ) algorithm has been considered as an attractive packet scheduling algorithm because of its implementation simplicity, but it has unbounded delay property in some input traffic conditions. In this paper, we propose a Rate Proportional SCFQ (RP-SCFQ) algorithm which is a rate proportional version of SCFQ. If any fair queueing algorithm can be categorized into the rate proportional class and input is constrained by a leaky bucket, its delay is bounded and the same as that of Weighted Fair Queueing (WFQ) which is known as an optimal fair queueing algorithm. RP-SCFQ calculates the timestamps of packets arriving during the transmission of a packet using the current value of system potential updated at every packet departing instant and uses a starting potential when it updates the system potential. By doing so, RP-SCFQ can have the rate proportional property. RP-SCFQ is appropriate for high-speed packet-switched networks since its implementation complexity is low while it guarantees the bounded delay even in the worst-case input traffic conditions.

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비례공정 스케줄링을 적용한 인지무선 채널할당방식 (Cognitive Radio Channel Allocation using the Proportional Fair Scheduling)

  • 이주현;박형근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1606-1612
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    • 2012
  • 인지라디오 네트워크는 현재 주파수 사용 현황을 인지하여 허가받은 주 사용자가 사용하지 않는 채널을 통해 데이터 통신을 하는 기술로써, 이러한 유휴 채널을 효율적으로 이용하기 위해서는 스펙트럼 할당 기술이 중요하다. 하지만 인지라디오 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 사용가능한 스펙트럼이 유동적이므로 자원 할당 시 이러한 자원 변화를 효율적으로 활용할 필요가 있다. 본 논문에서는 인지라디오 사용자들 간의 공평성과 시스템 수율을 동시에 만족시키기 위해 비례공정 채널할당기법을 적용하였다. 이때 유동적인 인지라디오 채널 변화를 고려하여 인지라디오 네트워크의 사용자 간섭 확률을 줄일 수 있도록 기존의 스케줄러를 수정한 스펙트럼 할당기법을 제안하였다.