• Title/Summary/Keyword: Proportional Fairness

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단일서버에서의 누적적 공정서비스 모델 (A Cumulative Fair Service Model in Single Server)

  • 이주현;박경호;황호영;민상렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권9호
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    • pp.585-591
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    • 2006
  • Generalized Processor Sharing(GPS) 모델은 세션에게 서비스를 제공시 순시적 공정서비스를 통해 서버 용량을 분배한다. 이 공정서비스는 단지 현재 서버 내에 대기 중인 세션만을 고려하여 서버 용량을 분배하기 때문에, 서비스를 제공하는 순간 서비스를 받는 세션 간에는 공정한 서비스가 제공된다고 볼 수 있다. 그러나 긴 시간의 관점에서 보면 같은 가중치를 가지는 한 세션이 다른 세션에 비해 평균적으로 다른 용량으로 서비스 받는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 긴 시간의 관점에서 모든 세션이 항상 공평한 서비스용량을 제공받을 수 있는 누적 공정서비스 모델(CFS)을 제안한다. 이 CFS 모델은 각 세션에게 누적적 공정 서비스 용량을 제공하기 때문에 세션관점 공정 서비스를 제공한다. 그리고 이 모델과 이 모델을 참조하여 각 세션의 패킷을 스케줄링 하는 패킷 누적공정 서비스(P_CFS)알고리즘의 특성과 성능을 분석하였다. 또한 성능평가를 통해 각 세션에게 긴 시간의 관점에서 세션의 가중치에 비례하는 서비스용량이 제공되는 것을 검증하였다.

QoS Constrained Optimization of Cell Association and Resource Allocation for Load Balancing in Downlink Heterogeneous Cellular Networks

  • Su, Gongchao;Chen, Bin;Lin, Xiaohui;Wang, Hui;Li, Lemin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1569-1586
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    • 2015
  • This paper considers the optimal cell association and resource allocation for load balancing in a heterogeneous cellular network subject to user's quality-of-service (QoS) constraints. We adopt the proportional fairness (PF) utility maximization formulation which also accommodates the QoS constraints in terms of minimum rate requirements. With equal resource allocation this joint optimization problem is either infeasible or requires relaxation that yields a solution which is difficult to implement. Nevertheless, we show that this joint optimization problem can be effectively solved without any priori assumption on resource allocation and yields a cell association scheme which enforces single BS association for each user. We re-formulated the joint optimization problem as a network-wide resource allocation problem with cardinality constraints. A reweighted heuristic l1-norm regularization method is used to obtain a sparse solution to the re-formulated problem. The cell association scheme is then derived from the sparsity pattern of the solution, which guarantees a single BS association for each user. Compared with the previously proposed method based on equal resource allocation, the proposed framework results in a feasible cell association scheme and yields a robust solution on resource allocation that satisfies the QoS constraints. Our simulations illustrate the impact of user's minimum rate requirements on cell association and demonstrate that the proposed approach achieves load balancing and enforces single BS association for users.

인지 라디오 네트워크에서 우선 사용자 출현 확률을 고려한 하향링크 스케줄링 알고리즘 (Downlink Scheduling Algorithm Based on Probability of Incumbent User Presence for Cognitive Radio Networks)

  • 허대철;김정종;이정원;황준호;이원철;신요안;유명식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2B호
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    • pp.178-187
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    • 2009
  • 인지 라디오 (Cognitive Radio: CR)란 할당된 주파수 대역 중에 우선 사용자가 사용하지 않는 유휴 주파수를 사용하여 주파수의 효율을 극대화 시킬 수 있는 기술이다. 그러나 CR 환경에서는 우선 사용자에 대한 간섭이 없는 상태에서만 자원을 공유하는 매우 엄격한 제한을 가지고 있다. 더욱이 유휴 주파수 자원은 시간, 주파수 별로 변화하기 때문에 이를 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 알고리즘이 필수적이다. 그러나 기존의 우선 사용자들만 존재하는 무선 통신 환경에서 적용되던 스케줄링 알고리즘은 CR 환경에 대한 제약 조건이 반영되지 않아 유휴 주파수 자원 사용의 효율성 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 무선 채널 상태와 우선 사용자 출현 확률을 고려하는 하향링크 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안 스케줄링 알고리즘의 성능 평가를 위해 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안 알고리즘이 우선 사용자 출현 확률을 고려하지 않는 하향링크 스케줄링 알고리즘에 비해 우수한 성능이 제공됨을 확인하였다.

eICIC 가 적용된 이종 셀룰러 망을 위한 부하 분산 기법 (Load Balancing Scheme for Heterogeneous Cellular Networks Using e-ICIC)

  • 홍명훈;박승영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권5호
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    • pp.280-292
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    • 2014
  • 기존의 매크로 셀룰러 망 환경은 공간 재사용의 한계로 인해 최근 급증하는 데이터 트래픽을 제대로 지원할 수 없게 되었다. 이 문제를 극복하기 위해 매크로 셀룰러 망위에 스몰 셀이 설치되어 적극적인 공간 재사용이 가능한 이종 셀룰러 망이 등장하게 되었다. 하지만, 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 전송전력 차이로 인해 매크로 셀에 집중된 부하를 스몰 셀로 충분히 분산 시킬 수 없었다. 따라서, 프레임의 일정구간에서 매크로 셀의 전송전력을 차단하는 almost blank subframe (ABS) 와 스몰 셀 커버리지를 확장하여 사용자 부하를 스몰 셀로 강제 분산시키는 cell range expansion을 결합한 enhanced inter-cell interference coordination (eICIC) 기법이 제안되었다. 그러나, 이러한 eICIC 기법만으로는 효과적인 부하 분산을 달성하기 어렵다. 본 논문에서는 eICIC 기법이 적용된 이종 셀룰러 망 환경에서 비례공정을 향상시키는 부하 분산 기법을 제안한다. 구체적으로 제안된 기법은 탐욕 알고리즘 기반의 사용자의 소속 기지국 전환과 ABS 구간비율 갱신을 재귀적으로 결합하여 부하 분산을 실행한다.

CDF 스케쥴링을 적용한 상향링크 NOMA 시스템의 오수신 성능 (Outage Performance of Uplink NOMA Systems with CDF Scheduling)

  • 김남수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.37-42
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    • 2021
  • NOMA (Non-orthogonal multiple Access) 시스템은 스펙트럼의 효율이 높아서 차세대 이동통신 방식으로 주목을 받고 있지만, 여러 사용자가 동시에 채널을 엑세스 하는 다중 사용자 시스템이므로 사용자 스케쥴링이 필요하다. 대표적인 스케쥴링 방식으로 PF (Proportional fairness) 스케쥴링 방식과 CDF (Cumulative distribution function) 스케쥴링 방식이 있는데, PF 스케쥴링 방식은 셀 가장자리에 위치한 사용자는 전송기회를 갖기가 매우 어렵다. 그러므로 최근에는 사용자들의 위치와 무관하게 동일한 전송기회를 갖는 CDF 스케쥴링이 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 상향 NOMA 시스템에 CDF 스케쥴링을 적용하였을 때 사용자의 채널 획득확률, 사용자 수에 따른 오수신율, 그리고 송신 가중치에 따른 시스템의 오수신율을 시뮬레이션을 통하여 구하였다. 시뮬레이션 결과 각각의 사용자들의 채널 획득 확률이 동일함을 확인하였고, 사용자의 수가 증가할수록 오수신율은 감소하였다. 그리고 셀 가장 자리에 있는 사용자의 송신 가중치를 증가하여도 시스템의 오수신율에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있었다.

항만 인센티브 배분방법 설계 - 광양항을 중심으로 (Allocation Methods for Port Incentives at Gwangyang Port)

  • 성숙경;박병인
    • 한국항만경제학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.1-17
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    • 2013
  • 본 논문은 2010년 광양항 선사 인센티브제도의 공정성을 검토하기 위해 공평성과 효율성 기준을 제시하고, 협조적게임이론의 주요 배분규칙인 비례배분규칙과 평등주의 배분규칙을 활용해 바람직한 인센티브 배분방법을 제시하는데 목적이 있다. 2010년 광양항 선사 인센티브제도는 공평성의 기준인 No-envy와 효율성을 만족하지 못하였으며, 동일한 물량을 처리한 선사에게 동일한 인센티브를 지급하는 대칭성도 만족하지 못하였다. 비례배분규칙과 평등주의 배분규칙 가운데 공평성과 효율성, 대칭성, 그리고 누진성 공리를 만족하는 규칙은 균등잉여배분법이며, 공평성과 효율성, 대칭성, 그리고 역진성 공리를 만족하는 규칙은 균등손실배분법인 것으로 분석되었다. 본 논문은 전체처리물량, 증가물량, 그리고 연안물량과 같은 복수의 기준을 사용해 금액을 배분하는 대신 인센티브제도의 특성대로 역진성과 대칭성을 적용하기 위해 단일기준으로 전체처리물량을 사용하였다. 균등손실배분법은 전체처리물량을 기준으로 인센티브금액을 배분할 때 제도의 취지에 맞게 배분할 수 있었다. 향후에는 효율성을 고려하면서 선사들로 하여금 항만간 물량조정의 유인을 없게 하고, 인센티브 종류별 총액을 합리적으로 할당하는 배분제도를 수립해야 할 것이다.