In this thesis, we have investigated the downlink packet scheduling for the non-real-time data services in the CDMA-HDR system. Our goal is to consider a scheduling algorithm that maximizes the sum of utilities that users in the system attain from the service. This approach is somewhat different from the existing works that are mainly focused on the total throughput in the base station. The throughput maximization may deviate from actual user satisfaction. Assuming the utility of a user is dependent on the average data rate, we have adopted a scheduling algorithm from the job-shop scheduling area into the CDMA-HDR system. The algorithm put high priority to the user with a short remaining time in finishing his/her transmission. Simulation results are encouraging so that the algorithm significantly improves the average data rates of users, thus increasing the utility, compared to the conventional proportional fairness algorithm.
본 논문은 무선통신에서 데이터 전송이 중요시 되면서, 무선 데이터 통신에 특화된 전송계획법을 소개하고 있다. 비실시간 데이터 통신에 적합하도록 만들어진 미국 Qualcomn 사에서 제안한 1xEV-DO(HDR)시스템을 기반으로 하여, 유저 중심적인 측면에서 스케줄링 방법을 제안하였다. 여기에서 유저 중심적인 면은 미시경제학에서도 중요한 요소로 연구되는 효용함수를 사용, 유저의 총 효용을 최대화 하는 데에 스케줄링 목적을 두었다. 즉, 기존의 스케줄링 방법이 대부분 네트워크에서 일시적인 throughput 을 최대화 시키는 데에 집중하였다면, 본 논문은 유저 입장에서 throughput 을 다시 정의하고 모든 유저의 효용으로 다시 연결하여 유저의 총효용을 최대화 시키는 데에 목적을 두고 있다.
본 논문에서 가장 차별화되는 점 중 하나는 average throughput 의 새로운 정의이다. 즉, 일반적인 스케줄링 논문에서 throughput 을 정의할 때에는 공통되는 time frame 을 시간텀으로 두어 계산하게 되지만, 본 논문에서는 각 유저마다 전송완료시간을 각각 다 계산하여 시간텀으로 두어 계산하였다. 이와 같은 방법은 다운로드에 집중된 HDR 시스템에서 유저들의 만족도를 높이는 알고리즘을 제안하는 데에 공헌을 하게 된다.
스케줄링 방법은 기존의 산업공학에서 이미 증명된 바가 있는 Shortest Remaining Processing Time(SRPT)라는 알고리즘을 HDR 다운링크 시스템에 적합하게 응용하였다. 이 방법을 HDR의 전송완료시간에 응용하여 기존의 알고리즘으로 알려진 Proportional Fairness 와 함께 비교하여 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션방법은 MATLAB 의 RUNE 시뮬레이터를 이용하여 다이나믹한 환경을 만들어 현실에 가깝게 맞추어 진행하였으며, 또한 좀더 응용하여 업링크 시스템에서 RoT 조건하에 스케줄링으로 좋은 결과를 내게 되었다.
SRPT 는 셀내부간섭이 없고 셀 외부간섭또한 거의 상수라고 볼 수 있는 다운링크의 경우에서는 그대로 응용하여도 손색이 없으나, 업링크의 경우에는 언제 누가 전송을 하느냐에 따라 간섭정도가 매우 달라지게 되어 마지막 유저의 타임스팬이 매우 달라지게 된다. 즉 업링크에서는 우선 타임스팬을 최소화하는 스케줄링을 바탕으로 하여, SRPT 와 같은 팩킹 방법을 시도한다면 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있다.
