The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Analysis of Delay Performance for QoS Support in Wireless Networks

무선 네트워크에서 Qos 보장을 위한 딜레이 성능 분석

  • 김정근 (경희대학교 전자정보대학 전파공학전공) ;
  • 조진성 (경희대학교 전자정보대학 컴퓨터공학 전공)
  • Published : 2004.10.01
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Abstract

Providing quality of service (QoS) guarantees over wireless link requires thorough understanding and quantification of the interactions among the traffic source, the wireless channel, and the underlying error control mechanisms. In this paper, we account for such interactions in a network-layer model that we use to investigate the delay performance of a wireless channel. We consider a single ON/OFF traffic stream transported over a wireless link. The capacity of this link fluctuates according to a fluid version of Gilbert-Elliot's model. We derive the packet delay distribution via two different approaches: uniformization and Laplace transform. Numerical aspects of both approaches are compared. The delay distribution is further used to quantify the wireless effective bandwidth under a given delay guarantee. Numerical results and simulations are used to verify the adequacy of our analysis and to study the impact of error control and bandwidth allocation on the packet delay performance. Wireless networks, QoS, delay distribution, fluid analysis.

무선 링크 상에서의 QoS 제공을 위해서는 트래픽 소스와 무선 채널 그리고 오류 제어 방식간의 상호 작용에 대해 정확히 이해하여야 하고 또한 이를 계량화 하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 이와 같은 상호작용을 네트워크 계층 관점에서 분석하고 이를 딜레이 성능의 분석에 적용하였다. 시간에 따라 전송 용량이 변하는 무선 링크 상에서 on/off 트래픽 소스가 데이타를 전송하는 시나리오를 가정하였다. 패킷 딜레이 분포는 uniformization과 Laplace transform이라는 두 가지 방식으로 유도 되었고 두 방식간의 장단점이 비교되었다. 수식으로 표현된 딜레이 분포는 다시 딜레이에 대한 서비스 요건이 주어진 경우, 무선 유효 대역폭 (wireless effective bandwidth) 이라는 양을 계산하기 위해 사용되었다. 수치적인 분석과 시뮬레이션을 통해서 이 논문에서 제안한 분석의 정확도를 검증하였고 오류 제어와 대역폭 할당이 패킷 딜레이 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

Keywords

References

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