The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

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Improved ErtPS Scheduling Algorithm for AMR Speech Codec with CNG Mode in IEEE 802.16e Systems

IEEE 802.16e 시스템에서의 CNG 모드 AMR 음성 코덱을 위한 개선된 ErtPS 스케줄링 알고리즘

  • Published : 2009.10.31
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Abstract

The Extended real-time Polling Service (ErtPS) is proposed tosupport QoS of VoIP service with silence suppression which generates variable size data packets in IEEE 802.16e systems. If the silence is suppressed, VoIP should support Comfort Noise Generation (CNG) which generates comfort noise for receiver's auditory sense to notify the status of connection to the user. CNG mode in silent-period generates a data with lower bit rate at long packet transmission intervals in comparison with talk-spurt. Therefore, if the ErtPS, which is designed to support service flows that generate data packets on a periodic basis, is applied to silent-period, resources of the uplink are used inefficiently. In this paper, we proposed the Improved ErtPS algorithm for efficient resource utilization of the silent-period in VoIP traffic supporting CNG. In the proposed algorithm, the base station allocates bandwidth depending on the status of voice at the appropriate interval by havingthe user inform the changes of voice status. The Improved ErtPS utilizes the Cannel Quality Information Channel (CQICH) which is an uplink subchannel for delivering quality information of channel to the base station on a periodic basis in 802.16e systems. We evaluated the performance of proposed algorithm using OPNET simulator. We validated that proposed algorithm improves the bandwidth utilization of the uplink and packet transmission latency

IEEE 802.16e 시스템은 가변 비트율로 생성되는 묵음 삭제(Silence suppression) 지원 VoIP 트래픽 서비스의 QoS 제공을 위해, ErtPS(Extended real-time Polling Service) 상향링크 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. VoIP 서비스는 묵음을 삭제할 경우에 사용자에게 연결상태라는 것을 알리기 위해, 수신자의 청각에 편안한 잡음을 재생시키는 CNG(Comfort Noise Generation) 모드를 지원해야 한다. CNG 모드의 비음성 구간에서는 음성 구간에 비해 긴 패킷 전송 간격에 따라 낮은 전송률로 데이터를 생성한다. 따라서, 주기적으로 데이터 패킷을 생성하는 서비스 플로우를 위해 설계된 ErtPS 알고리즘을 음성 구간과는 다른 주기로 데이터를 생성하는 비음성 구간에 적용할 경우, 상향 링크의 자원이 비효율적으로 사용된다. 이에 본 논문에서는 CNG 지원 VoIP 트래픽에 대한 비음성 구간에서의 효율적인 자원 활용을 위해,개선된 ErtPS 방안을 제안하였다. 제안 방안에서는 사용자가 기지국에게 자신의 음성 상태의 변화를 알리면, 기지국은 사용자의 각 음성 상태에 따라 해당 주기로 대역폭을 할당한다. 이를 위해, 제안 방안에서는 802.16e 시스템에서 주기적으로 채널의 품질정보를 기지국에 전달하기 위해 사용되는 상향 링크 부채널인 CQI(Cannel Quality Information) 채널을 활용하였다. OPNET 시뮬레이터를 사용하여 제안 방안의 성능을 평가해 보았으며, ErtPS와 비교하여 상향 링크의 대역폭 활용과 패킷 전송 지연 면에서 성능이 향상되었음을 확인하였다.

Keywords

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