The high data rates with supporting various Quality of Service(QoS) is an essential issue in the wireless packet network system. Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM), multi-input multi-output(MIMO), and scheduling scheme are well known for increasing the system capacity. One of the most notable techniques in scheduling is a multiuser diversity scheduling scheme. This scheme significantly increases network capacity.
In this thesis, we analyze the performance of a new scheduling scheme using multiuser diversity in wireless networks. The core of the proposed scheduling scheme is about the access probability. From access probability, we can reflect the matter of different packet arrival rates for each mobile station. We consider different input packet arrival rates for each mobile station, Rayleigh channel fading model, adaptive modulation and coding scheme(AMC), and the finite queue size. Additionally we deal with the way to decrease feedback load which is a serious problem of multiuser diversity scheduling scheme. Feedback load can be mitigated from introducing the capture effect theory.
To deal with an another important issue related with delay, we slightly modify the proposed scheduling scheme. After introducing scheduling scheme based on the queue length of each MS, we combine two schemes that system has better performance from the delay requirement point of view.
Through queuing analysis, the network system capacity, packet drop probability, average delay and delay violation probability will be derived. The high quality service in wireless communication can be achieved by setting suitable parameters under the various environment.
다양한 Quality of Service (QoS)를 보장하는 고속 데이터 전송은 무선 패킷 네트워크 시스템에서 중요한 이슈이다. 직교 주파수 분할 (OFDM), 다중 입출력 (MIMO), 그리고 스케줄링 기법은 시스템 용량은 증가시키는 기법들이다. 스케줄링에서 가장 주목 받는 기법은 다중 사용자 다이버시티를 이용한 것이다. 이를 통해 극적으로 네트워크 용량을 증가시킬 수 있다.
본 논문에서는 다중 사용자 다이버시티를 적용하여 새로운 스케줄링 기법을 제안하고 성능 분석과 시뮬레이션 결과를 알아본다. 레일리히 페이딩 모델과 Adaptive Modulation and Coding (AMC), 유한한 큐 길이를 사용한다. 제안된 기법의 핵심은 접근 확률의 도입이다. 접근 확률은 이동국마다 다른 입력 트래픽을 반영하는데 사용된다. 입력 트래픽에 비례하여 피드백 할 수 있는 정도를 달리 하여 전체 네트워크 용량의 최대화와 패킷 손실 확률의 최소화를 달성한다. 또한 다중 사용자 다이버시티 기법의 문제점인 피드백 부하를 줄이기 위한 방법을 연구한다. 캡쳐 효과를 이용하여 피드백 정보 사용량을 줄일 수 있다.
마지막으로 지연 문제를 효과적으로 처리하기 위한 방법을 연구한다. 제안된 기법에서 약간의 수정을 통하여 평균 지연, 지연 위배 확률 등을 낮춘다. 이 방법은 기존의 기법에서 큐 길이를 통한 스케줄링 기법을 추가하여 달성할 수 있다.
큐잉 분석을 통하여 네트워크 시스템 용량, 패킷 손실 확률, 평균 지연, 지연 위배 확률 등이 유도된다. 다양한 환경에서 최적의 성능을 보이는 파라메터값은 시뮬레이션 결과를 통하여 얻을 수 있다.
