Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

MAC Schemes for Best Effort Service in Wireless MAN: Design and Performance Analysis

무선 MAN에서 Best Effort 서비스를 위한 MAC 방식의 설계 및 성능 분석

  • Park, Jin-Kyung (School of Electronics and Computer Engineering, Dankook University) ;
  • Shin, Woo-Cheol (School of Electronics and Computer Engineering, Dankook University) ;
  • Ha, Jun (School of Electronics and Computer Engineering, Dankook University) ;
  • Choi, Cheon-Won (School of Electronics and Computer Engineering, Dankook University)
  • 박진경 (단국대학교 공과대학 전자컴퓨터공학부) ;
  • 신우철 (단국대학교 공과대학 전자컴퓨터공학부) ;
  • 하준 (단국대학교 공과대학 전자컴퓨터공학부) ;
  • 최천원 (단국대학교 공과대학 전자컴퓨터공학부)
  • Published : 2006.11.25
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Abstract

In the IEEE 802.16 Wireless MAN standard specifies the air interface of fixed point-to-multipoint broadband wireless access systems providing multiple services. Among the service classes supported between the base station and subscriber stations in the wireless MAN, the best effort service class is ranked on the lowest position in priority and is assisted by a MAC scheme based on reservation ALOHA. The wireless MAN standard, however, does not reveal every detail of the MAC scheme but only describes the skeleton of the MAC scheme. Focusing on the amount of resource that a subscriber demands by a request and the amount of resource that the base grants to a request we thus present a number of resource demand rules and resource grant rules. Also, we construct a candidate MAC scheme by implanting a pair of resource demand and grant rules into the skeleton of the MAC scheme. Meanwhile a difficult situation for the best effort service is expected wherein only scarce resource is available after most of the resource is already preempted by other services. Perceiving such a situation, we evaluate the throughput and delay performance of each candidate MAC scheme. Especially we develop an analytical method to approximately calculate the throughput in the saturated environment. From the numerical results, we observe that the candidate MAC scheme which adopts the non-gated exhaustive demand rule paired with the full grant rule attains superior performance at the expense of the fairness.

IEEE 802.16 무선 MAN는 다양한 서비스를 제공하는 고정된 일대다 광대역 무선 접근 시스템의 무선 인터페이스를 규정하고 있다. 무선 MAN에서 기지국과 가입자국 사이에 지원되는 서비스 부류 중 best effort 부류는 가장 낮은 우선순위를 부여받고 예약 ALOHA 기반 MAC 방식의 지원을 받는다. 그러나 무선 MAN 표준안은 MAC 방식의 골격만을 명시할 뿐 세부 요소를 밝히고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 가입자국이 요청을 통해 요구하는 자원의 양과 기지국이 요청에게 부여하는 자원의 양에 집중하여 여러 가지 자원 요구 규칙과 자원 부여 규칙을 제안한다. 이어서 요구 자원의 양과 부여 자원의 양을 결정하는 규칙을 조합하고 이를 MAC 방식의 골격에 접목하여 후보 MAC 방식을 구성한다. 한편 대부분의 자원이 다른 서비스에 의해 선점된 후 희박한 자원만이 best effort 서비스에게 남아 있는 열악한 환경을 예상할 수 있다. 이러한 상황을 인식하여 후보 MAC 방식의 throughput 및 지연 성능을 평가한다. 특히 포화된 환경에서 throughput을 근사적으로 구하는 해석적 방법을 개발한다. 계량적 결과로부터 비개폐식 고갈형 요구 방식과 충족형 부여 방식의 조합을 채택한 후보 MAC 방식이 공평성을 대가로 뛰어난 성능을 보임을 관찰한다.

Keywords

References

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