• 제목/요약/키워드: Throughput Fairness

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Throughput 향상과 Fairness 보장을 위한 EDCF 기반의 MAC 알고리즘 연구 (The Study of MAC Algorithm Based on EDCF to Increase Throughput and Provide Fairness)

  • 김문;예휘진;노재성;조성준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.578-582
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Wireless Local Area Network (WLAN)에서 트래픽의 특성 및 네트워크 상태에 따른 Quality of Service (QoS)를 제공하기 위해 제안된 Medium Access Control (MAC) 알고리즘을 분석한다. 제안한 알고리즘은 네트워크 상태를 나타내는 ACK Ratio (AR)를 사용하여 Backoff 알고리즘에 적용할 뿐 아니라, Inter Frame Space (IFS)를 적응적으로 변화시킴으로서 매체 이용률을 높여주어, Throughput을 향상시키고 최소한의 Fairness를 제공한다. 또한, Network Simulator-2(NS-2)를 사용하여 기존의 MAC 알고리즘과 제안하는 MAC 알고리즘의 성능을 분석한다.

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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.

802.16e OFDMA/TDD 셀룰러 시스템의 성능 최적화를 위한 부채널과 전송전력 결합 할당 알고리즘 Part I : 하향링크에서 공평성이 보장되는 수율 최대화 부채널 할당 알고리즘 및 잉여 전송전력의 효율적인 사용을 위한 전력할당 알고리즘 (Capacity Optimization of a 802.16e OFDMA/TDD Cellular System using the Joint Allocation Algorithm of Sub-channel and Transmit Power Part I : Sub-channel Allocation Algorithm for Throughput Maximization in the Downlink insuring Fairness and Power Allocation Algorithm for efficient use of Extra Transmit Power efficiently)

  • 고상준;장경희;김재형
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3A호
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    • pp.247-260
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    • 2007
  • 본 논문에서는 802.16e OFDMA/TDD 시스템의 하향링크에서 제안된 FASA (Fairness insured Aggressive Sub-channel Allocation) 알고리즘을 적용하여 사용자에게 적절한 부채널을 할당한 후, 제안된 Improved CHC 알고리즘을 통해 적절한 전송전력을 할당하는 결합할당 알고리즘을 제안한다. FASA 알고리즘은 선택된 사용자에게 최대의 채널 이득을 보장해줄 수 있는 복수개의 부채널이 존재할 경우, 그 중 주변 사용자들에게 가장 적은 채널이득을 보장해주는 부채널을 선택된 사용자에게 할당함으로써 시스템의 Throughput을 최대화 시키는 알고리즘이다. 또한 본 논문에서 제안된 Improved CHC 알고리즘은 사용자에게 할당되는 하향링크 전송 전력 중, 잉여전력을 수거하고 재할당함으로써 시스템의 전송전력할당의 효율성을 최대화 시키는 알고리즘이다. Improved CHC 알고리즘을 통해 추가적인 Throughput 및 공평성의 향상을 얻을 수 있다.

고속무선통신에서 트래픽 특성에 따른 공평성 증대를 위한 패킷 스케줄링 알고리즘 (Packet scheduling algorithm of increasing of fairness according to traffic characteristics in HSDPA)

  • 이승환;이명섭
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.1667-1676
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고속무선통신시스템에서 트래픽 특성과 CPICH(common pilot channel)에서의 수신 신호대 간섭 전력비를 기반으로 유동적으로 채널을 할당하는 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 알고리즘에서 사용자에게 할당되는 채널수는 CPICH에서 측정된 신호대간섭 전력비 값에 매겨진 등급에 따라 다른 수의 채널이 사용자에게 할당되며, 이때 남는 가용 채널을 두 번째 등급을 가지는 사용자에게 할당하는 방식이다. 따라서 기존 알고리즘과 유사하게 시스템의 전송 수율을 유지하면서 보다 많은 사용자에게 서비스를 제공하여 공평성을 향상시키는 기법이다. 실험에서 MAX C/I 알고리즘에 비해 전송률은 조금 낮지만 채널의 효율적 분배인 공평성에서는 높은 성능을 보였으며, 비례공정 알고리즘에 비해 높은 전송 수율을 보였다.

다중 사용자 OFDM 무선 이동통신 환경에서의 비례공정 부반송파 할당기법 (Proportional Fair Subcarrier Allocation Scheme in the Multiuser OFDM Wireless Mobile Communication Systems)

  • 박효순;김준석;이재용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12A호
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    • pp.1291-1297
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    • 2004
  • 본 논문에서는 OFDMA 무선 이동 통신시스템에서 시스템의 수율을 최대화 하면서 비실시간 트래픽 사용자들에게 비례적인 공정성을 제공하기에 적합한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안 하였다. 새로이 제안된 알고리즘은 3GPP2에 적용된 비례공정 (Proportional Fairness) 스케줄링과 채널이득 값들에 대한 소팅 (Sorting) 개념을 응용하여 제안하였다. 비례공정 스케줄링은 OFDMA에서 각 사용자들에게 할당될 부반송파 개수를 계산하는데 응용하였으며, 소팅기법은 계산된 부반송파를 실제 사용자들에게 할당하는데 있어 시스템의 수율을 최대화 하는데 기여하였다. 모의실험을 통해 본 논문에 의해 새로이 제안된 알고리즘이 최대전송선택 알고리즘과 소팅을 하지 않은 경우에 비해 공정성 및 시스템 수율에서 특성이 향상됨을 알 수 있었으며, 또한 제안된 소팅 기법은 기존 사용자간 부반송파의 스와핑을 이용한 반복 순환기법과 비교 시 시스템 평균 수율은 거의 같으나 계산에 따른 부하가 최대 3배까지 개선됨을 알 수 있다.

무선 랜 멀티미디어 서비스의 QoS 공정성 보장 (QoS Fairness in Multimedia Service using Wireless LAN)

  • 진현준;박노경
    • 전기전자학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.196-203
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    • 2008
  • IEEE 802.11 Working Group에서는 트래픽 클래스 별로 상이한 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위하여 새로운 분산 MAC 방식인 EDCA를 제안하였다. 기존의 802.11 MAC 방식과 비교하여 EDCA는 QoS를 제공하기 위하여 AC(Access Category)라 불리는 차별화된 채널 액세스를 통하여 서로 다른 우선순위에 대해 서로 다른 서비스를 제공할 수 있도록 개선된 것이다. 그러나 멀티미디어 환경에서 EDCA는 각 트래픽 별로 항상 고정적인 AC 파라미터를 사용하여 상이한 서비스에 대한 전체적인 Throughput을 고려하지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 제공되는 전체 서비스에 대한 QoS Throughput의 공정성을 보장하는 AC 파라미터 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 실시간 환경에서 동적으로 파라미터를 제어하여 기대 Throughput을 유지하도록 한다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법은 음성, 영상 및 데이터를 포함하는 멀티미디어 환경에서 Throughput의 편차가 개선되어 QoS의 공정성이 13% 향상됨을 확인할 수 있었다.

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ABR과 UBR 서비스 상에서 인터넷 프로토콜: 문제점, 해결방안, 그리고 성능평가 (Internet Protocols Over ABR and UBR Services: Problems, Approaches, and Their Evaluation)

  • 박승섭;육동철
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권11S호
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    • pp.3260-3268
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    • 1999
  • As the proliferation of multimedia traffic over High-speed Internet increases, ATM network will be vital to adopt as backbone network over various parts of Internet. In this paper, we investigate the performance of TCP/IP traffic flow over ABR and UBR of ATM service to study for the high throughput and good fairness by simulation technique. Although TCP is run in the transport layer, it is controlled by several methods, e.g, EPD, PPD, RED, EFCI, ER etc, in ATM layer when TCP uses the ABR/UBR service. Therefore, if one cell is discarded in ATM layer, a packet of TCp will be laost. And, also, along with the increasing of the number of VC among switches, the throughput and fairness will be degraded. In order to improve these degradations, we propose the effective parameter control operations of EFCI and ER on ABR service, and also suggest the buffer management methods on UBR service. Finally, through the simulation results, the improved throughput and fairness are shown.

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Packet Scheduling for Cellular Relay Networks by Considering Relay Selection, Channel Quality, and Packet Utility

  • Zhou, Rui;Nguyen, Hoang Nam;Sasase, Iwao
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권5호
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    • pp.464-472
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    • 2009
  • In this paper, we propose a packet scheduling algorithm for cellular relay networks by considering relay selection, variation of channel quality, and packet delay. In the networks, mobile users are equipped with not only cellular but also user relaying radio interfaces, where base station exploits adaptive high speed downlink channel. Our proposed algorithm selects a user with good cellular channel condition as a relay station for other users with bad cellular channel condition but can get access to relay link with good quality. This can achieve flexible packet scheduling by adjusting transmission rates of cellular link. Packets are scheduled for transmission depending on scheduling indexes which are calculated based on user's achieved transmission rate, packet utility, and proportional fairness of their throughput. The performance results obtained by using computer simulation show that the proposed scheduling algorithm is able to achieve high network capacity, low packet loss, and good fairness in terms of received throughput of mobile users.

Fair Scheduling for Throughput Improvement in Wireless Mesh Networks

  • Tran, Nguyen H.;Hong, Choong-Seon
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1310-1312
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    • 2007
  • Throughput improvement problem in wireless mesh network can be alleviated by equipped mesh router with multiple radios tuned into orthogonal channels. However, some links on the same channel also can be activated concurrently if the Signal-to-Noise and Interference Ratio (SNIR) at their receiver endpoints is not lower than the threshold. We propose a greedy algorithm to investigate the problem of how to schedule a set of feasible transmission under physical interference model by using the spatial time-division multiple-access (STDMA) scheme. We also consider the fairness in scheduling to prevent some border nodes from starvation. We evaluate our algorithms through extensive simulation and the results show that our algorithms can achieve better aggregate throughput and fairness performance than 802.11 standard.

Conflict Graph-based Downlink Resource Allocation and Scheduling for Indoor Visible Light Communications

  • Liu, Huanlin;Dai, Hongyue;Chen, Yong;Xia, Peijie
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권1호
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    • pp.36-41
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    • 2016
  • Visible Light Communication (VLC) using Light Emitting Diodes (LEDs) within the existing lighting infrastructure can reduce the implementation cost and may gain higher throughput than radio frequency (RF) or Infrared (IR) based wireless systems. Current indoor VLC systems may suffer from poor downlink resource allocation problems and small system throughput. To address these two issues, we propose an algorithm called a conflict graph scheduling (CGS) algorithm, including a conflict graph and a scheme that is based on the conflict graph. The conflict graph can ensure that users are able to transmit data without interference. The scheme considers the user fairness and system throughput, so that they both can get optimum values. Simulation results show that the proposed algorithm can guarantee significant improvement of system throughput under the premise of fairness.