A demand for accommodating non-periodic small-sized real-time packets will be increasing in future networks. However, these packets cause a significant amount of signaling overhead and result in a significant radio resource usage for the signaling overhead. In order to reduce signaling overhead for these traffic packets, a persistent allocation scheme and a virtually dedicated resource allocation scheme have been proposed for accommodating periodic real-time traffic. In this thesis, we develop a mathematical framework to analyze the performance of these resource allocation schemes for non-periodic, small-sized, real-time packets. We propose a mathematical analysis model for Poisson arrival traffic and compare the analysis results with simulation results for verification. In addition, we apply virtually dedicated resource allocation scheme to a multi-rate system which has different traffic rates and allocation sizes. We achieve the performance analysis using the proposed analysis model. The results can be utilized in the analysis of future smart grid networks for exchanging non-periodic, real-time, small-sized packets.
인터넷전화 혹은 무선 인터넷을 이용한 실시간 데이터 전송 등의 사용량이 증가함에 따라, 무선 게이밍 트래픽 혹은 음성 데이터와 같이 작은 크기의 실시간 패킷을 효율적으로 서비스하는 자원 할당 방식에 대한 성능 분석의 필요성이 증가하고 있다. 또한 앞으로의 네트워크에서 비주기적 작은 크기의 실시간 패킷의 수용 요구가 증가할 것으로 예상된다. 그러나 이러한 패킷은 심각한 수준의 시그널링 오버헤드를 야기하며 그에 따라 시그널링 오버헤드로 인한 많은 무선 자원 소모를 일으킨다. 이러한 트래픽 패킷의 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해서 주기적인 실시간 패킷에 대해 자원의 지속할당 방식과 가상 전용 자원 할당 방식이 제안되었다. 이 논문에서는 비주기적 작은 크기의 실시간 패킷에 대해 자원의 지속할당 방식과 가상 전용 자원 할당 방식의 성능을 분석하기 위한 수학적인 프레임워크를 제시한다. 비주기적 실시간 트래픽의 일반적인 유형으로써 푸아송 트래픽에 대한 수학적인 분석 모델을 제시하고, 검증을 위해 분석 결과와 시뮬레이션 결과를 비교한다. 또한, 세션들이 서로 다른 트래픽 속도와 서로 다른 할당 자원 크기를 가진 다중속도 시스템에 가상 전용 자원 할당 방식을 적용해보고, 제시한 분석 모델에 기반하여 성능 분석을 실시한다. 이러한 결과들은 비주기적이고, 실시간이며, 작은 크기의 패킷을 교환하는 미래의 스마트 그리드 네트워크의 분석에 이용될 수 있을 것이다.
