Recently, the use of smart devices has been increasing, so the demand of frequency for telecommunication has been significantly growing up. To meet the demand of frequency, we provide a new estimation method to efficiently use allocated frequency. In the recommendation ITU-R M.1768-1, the mean IP packet delay is analyzed based on the M/G/1 queue with nonpreemptive priority condition. However, it does not fit well to the Orthogonal Frequency Division Multiple Access scheme. To solve this problem, we use the M/G/k queue with nonpreemptive priority condition, because the multiserver queueing model fits better to the Orthogonal Frequency Division Multiple Access scheme than the single server queueing model. We derive the mean waiting time of each priority class, and compare our results with the existing results. For the validation of our results, we use simulation and compare our results with simulation results in various conditions. We observe that our results are more appropriate than the existing results in the large coefficient of variation case.
최근 스마트 기기의 사용이 늘어나면서 무선통신에 쓰이는 주파수의 수요가 늘어나고 있다. 하지만 사용 가능한 주파수의 범위는 한정적이기 때문에 이러한 수요를 감당하기 위해서는 주파수를 더 효율적으로 사용해야 한다. 국제 전기통신연합에서 제공한 권고안에서는 IP 패킷 지연시간의 평균값을 계산하는데 비선점 우선권 M/G/1 대기열을 적용하여 계산하였다. 하지만 여러 통신 기술에 쓰이고 있는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDMA scheme)에 적용하기에는 문제가 있다. 이 방식에서는 주파수를 몇 개의 서버로 나누고 이용자가 각 서버를 이용하기 때문에 서버가 하나인 모델보다 다중 서버 모델을 이용하는 편이 바람직하다. IP 패킷 지연시간의 평균값을 정확히 구하는 것은 주파수의 효율적 사용과 관련이 있는데, 만약 IP 패킷 지연시간의 평균값이 실제보다 크게 고려된다면 필요한 서버의 수보다 많은 서버의 수를 이용하게 되므로 주파수를 과도하게 이용한다고 이야기할 수 있다. 또한 이와 반대로 IP 패킷 지연시간의 평균값이 실제보다 작게 고려된다면 충분한 서버의 수를 확보하지 않은 것이므로 서비스의 질(QoS)을 만족하지 못한다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식에서의 IP 패킷지연시간의 평균값을 계산하기 위해 다중 서버 모델인 비선점 우선권 M/G/k 대기열을 이용한다. 다양한 변수를 대입한 수치 결과에 따르면 분산도가 큰 경우 본 논문에서 제한한 방법이 기존의 방법보다 정확함을 관찰했고, 분산도가 작은 경우에 대해서는 총 이용도(total utilization)가 높은 경우엔 두 방법 중 어느 방법이 더 유효한지 판단을 내리기 어렵지만 총 이용도가 낮을수록 본 논문의 방법이 정확함을 관찰했다. 결과적으로 직교 주파수 분할 다중 접속 방식에서 고려할 때, 본 논문에서 제안하는 방법이 기존의 방법보다 더 정확하고 더 적합하다고 볼 수 있다.
