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TDD-OFDMA 하향 링크에서의 수율 공평성과 서비스 커버리지 보장을 위한 패킷 스케줄링 알고리즘 연구
기영민,김동구,Ki, Young-Min,Kim, Dong-Ku 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.7a
본 논문은 IEEE 802.16e 기반의 TDD-OFDMA 하향 링크에서의 수율 공평성 및 서비스 커버리지 보장을 위한, WFS(weighted Fair scheduling) 알고리즘과 TGS(Throughput Guarantee Scheduling) 알고리즘을 제안하고, RR(Round Robin), PF(Proportional Fair), FFTH(Fast Fair Throughput), FTH(Fair Throughput) 스케줄링 알고리즘과의 비교를 통한 성능 분석을 수행하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 64 kbps와 128 kbps 의 두 개의 최소 사용자 수율 요구 조건에서의 서비스 커버리지, 유효 섹터 수율, 공평성 평가를 통하여 분석되었다. 상대적으로 낮은 64 kbps 요구 조건에서, 제안된 알고리즘은 lxEV-DV 공평성 기준을 만족시키면서, 기존의 스케줄링 방식들보다 서비스 커버리지 내의 가용 사용자 수를 증가시켰다. 또한 128 kbps 요구 조건에서는 PF 스케줄링 방식에 비하여 유효 섹터 수율의 손실이 거의 없이, 서비스 커버리지를 증가시킬 수 있음을 보였다. The present paper proposes two different packet scheduling algorithms in the IEEE 802.16e type TDD-OFDMA downlink, which are the weighted fair scheduling(WFS) and the throughput guarantee scheduling(TGS). The performance of proposed scheduling algorithms are compared to some of conventional schedulers such as round robin(RR), proportional fair(PF), fast fair throughput(FFTH), and fair throughput(FH) in terms of service coverage, effective throughput and fairness at 64 kbps and 128 kbps minimum user throughput requirements. For a relatively smaller throughput(64 kbps) requirement, the proposed algorithms provide higher improvement in the number of users per sector within 95$\%$ service coverage while satisfying the lxEV-DV fairness criterion. For a relatively larger throughput(128 kbps) requirement, the proposed algorithms provide higher coverage enhancement while maintaining the same effective aggregate throughput over PF scheduler.
OFDMA 하향링크에서 적응적 변조와 여러 개의 재사용 지수를 동시에 사용하고 채널 상태를 고려한 동적 셀 코디네이션
변대욱,기영민,김동구,Byun, Dae-Wook,Ki, Young-Min,Kim, Dong-Ku 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.1A
본 논문에서는 OFMDA 다중 셀 하향링크에서 채널 상태를 알고 있을 때, 주파수 비 선택적 페이딩과 선택적 페이딩의 경우에 대해 효율적인 부반송파 할당을 위해 적응적 변조와 여러 개의 주파수 재사용 지수를 동시에 고려한 두 개의 서로 다른 동적 셀 코디네이션 기법을 제안한다. 기존의 OFDMA 시스템이 다른 셀들에 의한 간섭으로 인해 시스템 수율이 떨어지는 것에 비해, 제안된 시스템은 시스템 수율을 높이고 각 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해서 RNC(Radio Network Controller)가 각 부채널에 여러 종류의 재사용 지수를 동적으로 적용하고 각 사용자의 채널 상태와 간섭 정도를 고려해 스케줄링 한다. 비선택적 페이딩 환경에서는 제안된 방법이 기존에 제안된 동적 셀 코디네이션$^{[8]}$에 비해 평균적으로 3배 높은 시스템 수율을 보인다. 선택적 페이딩 환경에서는 모든 부채널의 주파수 재사용 지수를 1로 하는 경우에 비해 최대 2.6배 높은 시스템 수율을 보인다. In this paper, two different dynamic cell coordination strategies for frequency flat and selective fading are proposed for efficient subcarrier allocation in the joint consideration of adaptive modulation and variable frequency reuse in the channel-aware OFDMA downlink multicellular environment. Compared to a conventional OFDMA system without cell coordination, where system throughput may become degraded due to the persistent interference from other cells, the proposed system dynamically allows RNC to apply different reuse factors on each subchannel and scheduling in consideration of channel and interference conditions of individual users so as to increase the system throughput and guarantee QoS of each user. In a frequency flat fading, the dynamic scheme with the proposed scheduling achieves on average three times larger throughput than the conventional dynamic scheme [8]. In a selective fading channel, the proposed schemes showed 2.6 times as large throughput as that of a single reuse factor of one for all subchannels.