• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.20-26
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• 2010

이동통신 환경에서 하향링크 스케줄링 기법은 무선 시스템의 성능을 크게 좌우할 정도로 매우 중요하다. 그러나 무선 시스템에서 가장 잘 알려진 기존의 비례 공평성 (Proportional Fairness: PF) 스케줄링 기법은 사용자 별 무선 채널 품질만을 고려하여 자원을 할당하기 때문에 전송해야할 하향 트래픽 유입량이 많은 사용자의 경우 원활한 전송이 불가능하다. 이를 해결하기위해 전송 대기 큐의 크기를 고려하여 자원을 할당하게 될 경우 전송 대기 큐의 누적으로 인해 낮은 채널 품질을 갖는 사용자에게 자원 할당이 집중되어 전체 시스템 전송률을 저하시킨다. 이에 본 논문에서는 하향 트래픽 유입량을 추가적으로 고려하여 기존 PF 스케줄링 알고리즘을 확장함으로써 낮은 채널 품질을 갖는 사용자의 전송이 지연되는 기존 PF 스케줄링 알고리즘의 문제점을 해결하는 동시에 이로 인해 발생할 수 있는 전체 시스템 전송률 저하 문제를 최소화 할 수 있는 트래픽 유입량 기반 하향링크 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 알고리즘이 기존 스케줄링 알고리즘의 문제점을 해결하고 높은 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1667-1676
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• 2010

본 논문에서는 고속무선통신시스템에서 트래픽 특성과 CPICH(common pilot channel)에서의 수신 신호대 간섭 전력비를 기반으로 유동적으로 채널을 할당하는 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 알고리즘에서 사용자에게 할당되는 채널수는 CPICH에서 측정된 신호대간섭 전력비 값에 매겨진 등급에 따라 다른 수의 채널이 사용자에게 할당되며, 이때 남는 가용 채널을 두 번째 등급을 가지는 사용자에게 할당하는 방식이다. 따라서 기존 알고리즘과 유사하게 시스템의 전송 수율을 유지하면서 보다 많은 사용자에게 서비스를 제공하여 공평성을 향상시키는 기법이다. 실험에서 MAX C/I 알고리즘에 비해 전송률은 조금 낮지만 채널의 효율적 분배인 공평성에서는 높은 성능을 보였으며, 비례공정 알고리즘에 비해 높은 전송 수율을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2607-2625
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• 2014

Previous studies on multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) mostly assume a homogeneous signal-to-noise ratio (SNR), where each user has the same average SNR. However, real networks are more likely to feature heterogeneous SNRs (a random-valued average SNR). Motivated by this fact, we analyze a multiuser MIMO downlink with a zero-forcing (ZF) receiver in a heterogeneous SNR environment. A transmitter with Mantennas constructs M orthonormal beams and performs the SNR-based proportional fairness (S-PF) scheduling where data are transmitted to users each with the highest ratio of the SNR to the average SNR per beam. We develop a new analytical expression for the sum throughput of the multiuser MIMO system. Furthermore, simply modifying the expression provides the sum throughput for important special cases such as homogeneous SNR, max-rate scheduling, or high SNR. From the analysis, we obtain new insights (lemmas): i) S-PF scheduling maximizes the sum throughput in the homogeneous SNR and ii) under high SNR and a large number of users, S-PF scheduling yields the same multiuser diversity for both heterogeneous SNRs and homogeneous SNRs. Numerical simulation shows the interesting result that the sum throughput is not always proportional to M for a small number of users.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5A호
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• pp.451-458
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• 2006

본 논문에서는 Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Time Division Duplex 시스템에서 한정된 하향링크 무선 자원을 효율적으로 이용하고, 시스템 성능을 높이는 스케줄링 기법을 제안하였다. 시계열 예측 알고리즘을 이용하여 향후 변화될 기지국과 단말들 사이의 채널상태를 예측하고, 이 예측된 정보를 무선 자원 할당의 우선순위를 결정하는데 이용하였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 분석하였고, 시스템 처리율과 지연시간에서 Proportional Fairness, 그리고 Maximum Carrier to Interference Ratio 알고리즘과 비교 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6B호
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• pp.586-592
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• 2002

본 논문에서는 이동 접속망에서 발생하는 지연시간을 줄이기 위해 AMC/TDM 무선 데이터 통신에 적합한 새로운 스케줄러 알고리즘을 제안하였다. 새로이 제안된 알고리즘은 비례공정(Proportional fairness) 알고리즘과 M-LWDF(Modified Largest Weighted Delay First) 알고리즘에 기초를 하면서, Xin Liu에 의해 제안된 최소성능보장 알고리즘의 개념을 응용하여 제안되었다. 제안된 알고리즘은 best-effort 서비스뿐만 아니라, QoS 보장서비스에도 적용 가능한 알고리즘으로, 모의실험결과 본 논문에 의해 새로이 제안된 알고리즘을 적용하였을 경우 기존의 비례공정알고리즘이나, M-LWDF알고리즘에 비해 각각 최대 11.5%와 9%의 전송 지연시간을 줄일 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.878-887
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• 2007

본 논문은 HSDPA시스템에서 높은 전송 수율을 내면서도 기존 알고리즘에 비해 높은 공평성을 보장하는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 할당하는 채널의 개수를 기지국에 수신된 SIR값에 매겨진 등급에 따라 다르게 할당하고 남는 채널을 다른 사용자에게 할당하여 전송 수율도 높으면서도 보다 많은 사용자에게 서비스를 하여 공평성도 향상시키는 기법이다. 실시간 및 비 실시간 데이터의 종류에 따라 전송 수율 및 공평성의 비율을 비교한 결과 기존의 알고리즘인 비례공정 알고리즘에 비해 높은 전송 수율을 보이고 MAX CIR과 유사한 전송 수율을 나타내고 MAX CIR 알고리즘에 비해 높은 공평성을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.613-619
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• 2012

Long Term Evolution(LTE) 시스템은 멀티미디어 서비스와 같은 다양한 서비스를 이동 사용자에게 제공할 수 있다. 실제로 HSPA+(High Speed Packet Access plus)는 다운링크의 비트 율(bit rate)을 크게 향상 시켰으나, 다양한 멀티미디어 서비스에서 요구하는 서비스 품질을 어떻게 만족시킬 것인가에 대한 연구는 매우 미비한 상태이다. 본 논문에서는 proportional fair(PF) 알고리즘을 기반으로 하여 LTE를 위한 효율적인 패킷 스케쥴링 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 패킷 스케쥴링을 할 때 패킷의 우선순위를 결정하는 가장 중요한 요소인 트래픽 클래스의 가중치와 순간 사용자 데이터 전송율을 최적화 하였다. 또한 다중 셀(multi-cell) 환경에서 LTE를 통해서 사용자에게 전송되는 멀티미디어 트래픽을 시뮬레이션 함으로써 제안된 알고리즘의 성능이 향상되었음을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.371-376
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• 2001

연속적인 미디어 특성을 가진 데이터들은 시간적인 제약조건을 가진다. 일반적인 실시간 스케쥴링 알고리즘은 연속적인 미디어 특성을 고려하지 아니하므로 멀티미디어 스케줄링에 적절하지 않다. 스트라이드 스케줄러를 기본으로 하여 설계된 비율조정 비례지분 스케쥴러는 연속 미디어의 시간 제약적인 특성을 고려한 스케줄링 알고리즘이다. 일반적인 태스크를 위해 설계된 스트라이드 스케쥴러는 자원 할당에 있어서 공정성과 예측가능성을 보장한다. 비율조정 비례지분 스케쥴러에서 연속 미디어의 특성을 고려하기 위해 도입한 비율조정 기는 태스크가 지분보다 더 많은 자원을 할당받지 않도록 조정해 준다. 그러나 엄격한 비율조정 기로 인해 비율조정 비례지분 스케쥴러는 자원 할당의 공정성을 보장하지 못하다. 본 논문에서 제시하는 수정된 비례지분 스케줄러는 연속성, 시간 제약성과 같은 연속 미디어의 특성을 고려한다. 본 논문에서 제시하는 스케줄링 알고리즘은 자원 할당의 공정성을 유지하여 과부하시에 성능이 점진적으로 저하됨을 보였고 비율조정 비례지분 스케쥴러보다 문맥교환에 있어 좀 더 나은 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2A호
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• pp.191-197
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• 2008

시변 무선채널에서 버스트한 패킷을 효율적으로 전송하기 위해서는 다중사용자 다이버시티 이득을 극대화할 수 있는 opportunistic 스케줄링 기법이 중요한 기술적 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 LAN 네트워크에 적용 가능한 분산화된 opportunistic 스케줄링기법을 제안하였다. Opportunistic 스케줄링방식의 하나인 비례공정 알고리즘은 중앙집중형 네트워크에 적용되었으나 본 논문에서는 확률적 방식을 이용하여 분산화된 방식의 비례공정 스케줄링 (DPFS: Distributed Proportional Fair Scheduling) 방식과 매체 접근제어 방식을 설계하였다. 제안한 DPFS방식에서는 각각의 수신기들은 채널상태를 파악한 후 독립적으로 자신의 우선순위를 확률적 방법으로 계산하기 때문에 모든 수신기의 채널 정보를 수집하는데 필요한 오버헤드를 크게 줄일 수 있다. 성능분석을 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며 제안된 스케줄링 방식이 기존의 분산 스케줄링방식에 비하여 전송률 성능에서 우수함을 보이고 있으며 관련 파라미터를 조절함으로써 공평성과 전송률성능에 대한 제어가 가능함을 보이고 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.11-20
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• 2004

Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.