A Fair Queuing Algorithm to Reduce Energy Consumption in Wireless Channels

무선 채널의 에너지 소비를 줄이기 위한 공평 큐잉 알고리즘

Since real-time multimedia applications requiring duality-of-service guarantees are spreading over mobile and wireless networks, energy efficiency in wireless channels is becoming more important. Energy consumption in the channels can be reduced with decreasing the rate of scheduler's outgoing link by means of Dynamic Modulation Scaling (DMS). This paper proposes a fair queuing algorithm, termed Rate Efficient Fair Queuing (REFQ), in order to reduce the outgoing link's rate, which is based on the Latency-Optimized Fair Queuing algorithm developed to enhance Weighted Fair Queuing (WFQ). The performance evaluation result shows that REFQ does decrease the link rate by up to 35% in comparison with that in WFQ, which results in reducing the energy consumption by up to 90% when applied to the DMS based radio modem.

품질 보장을 요구하는 실시간 멀티미디어 서비스가 이동 무선 네트워크로 확산됨에 따라 무선 채널에서 에너지 효율의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, DMS(Dynamic Modulation Scaling)의 도입으로 스케줄러의 출력 링크의 속도를 낮춤으로서 무선 채널의 에너지 소비를 줄일 수 있게 되었다. 본 연구에서는 WFQ(Weighted Fair Queuing)의 대역폭 이용도 저하 문제를 해결한 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)를 확장하여 출력 링크의 속도를 줄일 수 있는 공평 큐잉 알고리즘인 REFQ(Rate Efficient Fair Queuing)를 제안하고 성능을 평가한다. 평가결과 WFQ에 비해서 35%의 링크 속도 절감 효과를 얻었고, DMS 무선 모뎀에 적용 시 에너지 소비를 최대 90% 정도 줄일 수 있었다.