IEEE 802.16 standard defines the air interface specifications for broadband access in wireless metropolitan area networks. Although the medium access control signaling has been well defined in the IEEE 802.16 specifications, resource management and scheduling, which play an important role in providing quality of service (QoS) performance, still remain as an open issues. We propose a scheduling algorithm at the medium access control (MAC) layer for multiple connections with diverse QoS requirements, where each connection employs adaptive modulation and coding (AMC) scheme at the physical (PHY) layer over wireless fading channels. Each connection is assigned a priority by our priority function (PF), which is updated dynamically based on its channel and QoS status. The connection which is assigned higher priority is allocated more resources. With the proposed method, we show that our scheduler provides diverse QoS guarantees and efficient use of wireless resources via simulations.
IEEE 802.16 WMAN은 유선기반의 인프라를 설치하는 것이 비경제적인 도심지역에서의 대체기술로서 매우 유망한 기술이다. 일반적으로 도시 전체의 영역안에 있는 가정 네트워크와 사업 네트워크는 물론 이동하는 유저들까지 인터넷으로 연결해 줄 수 있는 넓은 서비스 영역과 높은 전송율이 가능하고 다양한 서비스 품질에 대한 체계가 자세히 정의되어 있다는 장점이 있다. 하지만 IEEE 802.16 표준은 서비스품질 체계와 신호처리방식은 잘 정의하고 있는 반면, 서비스품질을 결정하는 중요한 요소인 스케쥴링 방식과 자원 할당 방법에 대해서는 정의하고 있지 않다.
본 논문에서는 다양한 서비스품질 요구조건을 갖고 있는 여러 커넥션들이 혼재하는 무선 네트워크에서 이용할 수 있는 교차계층 우선순위 기반 스케쥴러를 설계하였다. 모든 커넥션은 각각의 서비스품질 상태와 무선 채널상태에 따라 변화하는 우선순위 함수에 의해 우선순위 값이 정해지게 된다. 그리고 정해진 우선순위 값에 비례하게 각각의 커넥션에 자원을 할당한다. 처음에는 우선순위 함수의 매개변수를 상수로 놓았지만 논문 후반부에는 네트워크 환경과 서비스 품질에 따라 적응하여 변화하는 매개변수 방식을 도입해 성능을 더욱 향상시켰다. 제안된 스케쥴러가 다양한 서비스품질 요구조건을 충족시키고 다른 방식의 스케쥴러에 비해 좋은 성능을 보이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
