• 제목/요약/키워드: User Fairness

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영점 강제 다중 사용자 MIMO 전송 시 셀 간 정보 교환을 활용한 협력적 PF 스케줄러의 성능 평가 (Performance Evaluation of Inter-Sector Collaborative PF Schedulers for Multi-User MIMO Transmission Using Zero Forcing)

  • 이지원;성원진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.40-46
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    • 2010
  • 다중 사용자 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 협력적 전송을 기반으로 한 협력적 PF (Proportional Fair) 스케쥴러를 사용하는 경우 사용자 평균 전송률의 로그 합 성능의 개선이 가능하다. 단일 셀 기반의 기존 PF 알고리듬은 여러 채널 환경에 대하여 그 성능이 평가되어 왔으나 여러 개의 기지국들이 스케쥴링에 참여하여 한 프레임 동안 다수의 사용자를 스케쥴링하는 알고리듬의 제시 및 성능 평가는 많은 연구가 필요한 상태이다. 본 논문에서는 서로 다른 셀에 속하는 인접한 세 섹터에 위치한 기지국들이 사용자들의 채널 정보를 교환하여 다중 사용자에게 자원을 할당하는 협력적 PF 스케쥴러를 분산 다중 사용자 MIMO 시스템에 적용하고 사용자 평균 전송률의 로그 합 성능을 평가한다. 또한 그 성능을 기지국 간의 채널 정보 교환 없이 자원을 할당할 사용자를 각자 선택하는 병렬적 PF 스케쥴러와 자원 할당 시 선택할 수 있는 동시 사용자 그룹의 모든 조합을 검색하는 full-search 협력적 PF 스케쥴러의 평균 전송률의 로그 합 성능과 비교 분석한다. 본 연구에 적용된 협력적 PF 스케쥴러는 하위 사용자 평균 전송률의 로그 합 성능 측면에서 병렬적 PF 스케쥴러보다 우수한 성능을 보인다. 또한 모든 조합을 검색함으로서 가장 큰 평균 전송률의 로그 합 성능을 나타내는 full-search 협력적 PF 스케쥴러의 성능의 대부분을 달성하면서도 연산 복잡도를 크게 감소시킨다.

Joint Uplink and Downlink Resource Allocation in Data and Energy Integrated Communication Networks

  • Yu, Qin;Lv, Kesi;Hu, Jie;Yang, Kun;Hong, Xuemin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.3012-3028
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    • 2017
  • In this paper, we propose a joint power control strategy for both the uplink and downlink transmission by considering the energy requirements of the user equipments' uplink data transmissions in data and energy integrated communication networks (DEINs). In DEINs, the base station (BS) adopts the power splitting (PS) aided simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) technique in the downlink (DL) transmissions, while the user equipments (UEs) carry out their own uplink (UL) transmissions by exploiting the energy harvested during the BS's DL transmissions. In our DEIN model, there are M UEs served by the BS in order to fulfil both of their DL and UL transmissions. The orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) technique is adopted for supporting the simultaneous transmissions of multiple UEs. Furthermore, a transmission frame is divided into N time slots in the medium access control (MAC) layer. The mathematical model is established for maximizing the sum-throughput of the UEs' DL transmissions and for ensuring their fairness during a single transmission frame T, respectively. In order to achieve these goals, in each transmission frame T, we optimally allocate the BS's power for each subcarrier and the PS factor for each UE during a specific time slot. The original optimisation problems are transformed into convex forms, which can be perfectly solved by convex optimisation theories. Our numerical results compare the optimal results by conceiving the objective of maximising the sum-throughput and those by conceiving the objective of maximising the fair-throughput. Furthermore, our numerical results also reveal the inherent tradeoff between the DL and the UL transmissions.

Video Ranking Model: a Data-Mining Solution with the Understood User Engagement

  • Chen, Yongyu;Chen, Jianxin;Zhou, Liang;Yan, Ying;Huang, Ruochen;Zhang, Wei
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제1권1호
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    • pp.67-75
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    • 2014
  • Nowadays as video services grow rapidly, it is important for the service providers to provide customized services. Video ranking plays a key role for the service providers to attract the subscribers. In this paper we propose a weekly video ranking mechanism based on the quantified user engagement. The traditional QoE ranking mechanism is relatively subjective and usually is accomplished by grading, while QoS is relatively objective and is accomplished by analyzing the quality metrics. The goal of this paper is to establish a ranking mechanism which combines the both advantages of QoS and QoE according to the third-party data collection platform. We use data mining method to classify and analyze the collected data. In order to apply into the actual situation, we first group the videos and then use the regression tree and the decision tree (CART) to narrow down the number of them to a reasonable scale. After that we introduce the analytic hierarchy process (AHP) model and use Elo rating system to improve the fairness of our system. Questionnaire results verify that the proposed solution not only simplifies the computation but also increases the credibility of the system.

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클라이언트-서버간 거리 편차의 최소화를 위한 클라이언트의 서버 배정 방법 (A Method for Assigning Clients to Servers for the Minimization of Client-Server Distance Deviation)

  • 이성해;김상철
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.97-108
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    • 2016
  • 다수 클라이언트(사용자)들이 동시에 진행하는 온라인 게임은 대부분 다중 서버 구조를 채택하고 있다. 그룹 플레이의 경우, 같은 그룹내 클라이언트들 사이에 사용자 반응시간에 큰 차이가 나면 게임의 공정성과 흥미를 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 신규 클라이언트들을 대상으로, 이런 시간의 중요한 요소인 클라이언트-서버간 거리의 편차를 최소하도록 클라이언트를 서버에 배정하는 방법을 제안한다. 본 방법은 그룹 플레이를 위한 클라이언트 매칭과 서버 부하 균등도 함께 지원하고 있다. 우리는 클라이언트-서버 배정 문제를 IP(Integer Programming)으로 모델링라고 그 해를 구하는 GA(Genetic Algorithm) 기반의 알고리즘을 제안한다. 우리는 본 논문에서 재안한 방법을 다양한 조건하애서 실험했고 그 특성을 분석한다. 우리가 조사해 본바, 클라이언트 매칭과 서버 부하를 고려하면서, 클라이언트-서버 거리 편차를 최소화하는 클라이언트-서버 배정에 관한 기존 연구는 많지 않았다.

영상 스트리밍 서비스를 위한 우선순위 버퍼 혼잡제어 알고리즘 (Congestion Control of a Priority-Ordered Buffer for Video Streaming Services)

  • 김승훈;최재원;최승식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권4B호
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    • pp.227-233
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    • 2007
  • 최근 네트워크 기술이 발전하면서 사용자들의 요구가 다양화되고 대용량의 멀티미디어 데이터에 대한 필요성이 증가하고 있다. 실시간성과 동시성이 중요시 되는 멀티미디어 데이터의 전송에는 UDP(User Datagram Protocol) 트래픽이 사용되고 있는데, UDP 트래픽은 현재의 인터넷 기반인 TCP(Transmission Control Protocol) 트래픽과 경쟁 관계에 있어 네트워크의 혼잡을 초래하는 경우가 많았다. 반면 TCP 트랙픽은 네트워크의 혼잡제어를 수행하지만 수신자의 관점을 고려하지 않은 점이 있어서 스트리밍 전송에는 적합하지 않은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 네트워크의 형평성 문제를 해결하고 수신자의 관점에서 RTP/RTCP(Real-time Trasport Protocol/Realtime Transport Control Protocol)를 기반으로 하는 네트워크 알고리즘을 제안한다. 네트워크에 우선순위를 적용하여 수신자의 버퍼를 고려한 혼잡제어 알고리즘인 POBA(Priority-Ordered Buffer Algorithm)는 시뮬레이션 결과를 통해 우선 순위가 없는 기존 네트워크에 비해 패킷 손실률과 버퍼 점유도 면에서 스트리밍 전송에 적합한 환경을 제공하고 있음을 확인할 수 있었다.

Enhanced MAC Scheme to Support QoS Based on Network Detection over Wired-cum-Wireless Network

  • Kim, Moon;Ye, Hwi-Jin;Cho, Sung-Joon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.141-146
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    • 2006
  • In these days, wireless data services are becoming ubiquitous in our daily life because they offers several fundamental benefits including user mobility, rapid installation, flexibility, and scalability. Moreover, the requests for various multimedia services and the Quality of Service (QoS) support have been one of key issues in wireless data communications. Therefore the research relative to Medium Access Control (MAC) has been progressing rapidly. Especially a number of QoS-aware MAC schemes have been introduced to extend the legacy IEEE 802.11 MAC protocol which has not guaranteed any service differentiation. However, none of those schemes fulfill both QoS features and channel efficiency although these support the service differentiation based on priority. Therefore this paper studies a novel MAC scheme, referred to as Enhanced Distributed Coordination Function with Network Adaptation (EDCF-NA), for enhancements of both QoS and medium efficiency. It uses a smart factor denoted by ACK rate and Network Load Threshold (TH). In this paper, we study how the value of TH has effect on MAC performance and how the use of optimal TH pair improves the overall MAC performance in terms of the QoS, channel utilization, collision rate, and fairness. In addition, we evaluate and compare both the performance of EDCF-NA depending on several pairs of TH and the achievement of various MAC protocols through simulations by using Network Simulator-2 (NS-2).

다중사용자 OFDMA 시스템에서 양방향 중계를 위한 자원 할당 기법 (Resource Allocation for Multiuser Two-Way OFDMA Relay Networks with Fairness Constraints)

  • 신한목;이판형;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • 기존의 반이중방식 단방향 중계 네트워크는 하나의 정보를 두 개의 시간 슬롯 동안에 보내므로 주파수 효율에서 감소가 생기게 된다. 이러한 주파수 효율의 감소를 막기 위해 제안된 양방향 중계 네트워크는 중계기에 중첩 부호화 또는 네트워크 부호화를 적용함으로써 단방향 중계 네트워크에 비해 향상된 주파수 효율을 제공한다. 한편, OFDMA 네트워크는 사용자에게 부반송파, 전력 등의 자원을 적응적으로 할당하여 네트워크의 성능 향상을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다중사용자 다중중계기 양방향 OFDMA 중계 네트워크를 위한 새로운 적응적 부반송파 할당 알고리듬을 제안한다. 먼저 모든 사용자 쌍에 대한 달성 합 전송속도(achievable sum-rate over all user pairs)를 최대화하기 위한 최적화 문제를 정형화한다. 시스템의 수명을 늘이고 각 사용자의 최소 전송속도를 보장하기 위해 공정성 제한을 고려한다. 그리고 이로부터 새로운 적응적 부반송파 할당 알고리듬을 제안한다. 모의실험을 통해 제안된 알고리듬이 정적 알고리듬과 그리디 알고리듬, 두 알고리듬 모두 보다 훨씬 낮은 불능확률을 얻음을 확인한다.

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HSDPA 시스템에서 요금 기반의 패킷 스케줄링 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Packet Scheduling Algorithm Based on Pricing in HSDPA System)

  • 손주희;박세권;박용완;이경락;장재성;문순주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권3C
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    • pp.219-227
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    • 2006
  • 본 논문에서는 이동통신사업자가 서비스 종류에 따라 서로 다른 트래픽 요금기준을 적용하는 점을 이용하여 시스템에서의 전체적인 요금을 최대화하는 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 스케줄링되는 각 사용자의 채널상태를 나타내는 SIR(signal to interference ratio)값과 각 사용자가 요청하는 서비스 종류에 근거하여 각 사용자의 요금 함수치를 산출하여 스케줄링한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 측정하기 위하여 HSDPA 시스템에서 Max C/I, 비례공정 알고리즘, 라운드 로빈 알고리즘과 비교 분석한다. 성능 비교분석 결과 제안하는 알고리즘이 우수한 수율(throughput)을 유지하면서 이동통신 사업자의 수익(revenue)도 최대화됨을 보여준다.

IEEE 802.11 무선 랜의 성능 향상을 위한 새로운 MAC프로토콜 (A new MAC protocol to improve a performance in IEEE 802.11 wireless LANs)

  • 황경호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.759-764
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    • 2009
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 랜의 인프라스트럭쳐 모드에서 성능을 향상시키기 위한 새로운 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜을 제안한다. 각 단말은 beacon으로부터 전송되는 파라미터와 접속 연결 시에 AP로부터 부여받은 자신의 고유한 ID를 사용하여 단말들 내에서 유일한 백오프 값을 생성하여, 데이터 전송 시에 해당 백오프 값만큼의 유휴 슬롯을 보낸 후 데이터를 전송한다. 제안한 백오프 방식을 따를 경우 단말들 간의 충돌 없는 접속이 가능하며, 시뮬레이션을 통해 성능분석을 한 결과, 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 CSMA/CA 표준 방식과 비교해서 채널 이용률이 늘어나고 패킷 지연이 감소함을 볼 수 있었다.

Resource Allocation based on Hybrid Sharing Mode for Heterogeneous Services of Cognitive Radio OFDM Systems

  • Lei, Qun;Chen, Yueyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권1호
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    • pp.149-168
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    • 2015
  • In cognitive radio networks (CRNs), hybrid overlay and underlay sharing transmission mode is an effective technique for improving the efficiency of radio spectrum. Unlike existing works in the literature, where only one secondary user (SU) uses overlay and underlay modes, the different transmission modes should be allocated to different SUs, according to their different quality of services (QoS), to achieve the maximal efficiency of radio spectrum. However, hybrid sharing mode allocation for heterogeneous services is still a challenge in CRNs. In this paper, we propose a new resource allocation method for hybrid sharing transmission mode of overlay and underlay (HySOU), to achieve more potential resources for SUs to access the spectrum without interfering with the primary users. We formulate the HySOU resource allocation as a mixed-integer programming problem to optimize the total system throughput, satisfying heterogeneous QoS. To decrease the algorithm complexity, we divide the problem into two sub-problems: subchannel allocation and power allocation. Cutset is used to achieve the optimal subchannel allocation, and the optimal power allocation is obtained by Lagrangian dual function decomposition and subgradient algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm further improves spectrum utilization with a simultaneous fairness guarantee, and the achieved HySOU diversity gain is a satisfactory improvement.