OFDMAにおいて各トラヒックのQoS要求を満足しスループットを増加するパケットスケジューリング及びサブチャネル割り当て

摘要

we propose a packet scheduling algorithm and subchannel allocaiton to improve the total throughput performance of traffics while satisfying Quality of Service (QoS) of each traffic in Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system compared to the conventional algorithm and subchannel allocation. The proposed algorithm introduces the ratio of the instantaneous packet loss rate to the maximum allowable packet loss rate as the parameter of the packet loss rate for RT (Real-time) traffic in the decision of QoS satisfaciton indicator for RT traffic and the ratio of the instantaneous throughput to the minimum reserved data rate as the parameter of the minimum reserved data rate for nrtPS (non real time Polling Service) connection in the decision of QoS satisfaction indicator for nrtPS connection. The proposed subchannel allocaion allocates subchannels to users in order from the subchannel which acquires the minimum mumber of users being able to allocate the maximum bit rate in each subchannel. Computer simulation results show that the proposed scheme is able to satisfy the packet loss rate for RT traffic and provide better performance of user rate satisfying the minimum reserved data rate for nrtPS connection and better total throughput performance for traffics.%本論文では，直交周波数分割多元接続（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において，各トラヒックのQoS（Quality of Service）要求を満たしつつ，トラヒックの総スループット特性を改善するパケットスケジューリングアルゴリズム及びサブチャネル割り当て方式を提案する．提案アルゴリズムでは，RT（Real-Time）トラヒックにおけるQoS指標の決定式に，パケットロス率指標としてRTトラヒックの最大許容パケットロス率に対する瞬時パケットロス率比を導入し、かつnrtPS（non real time Polling Service）におけるQoS指標の決定式に，最低保証データレート指標として瞬時スループットに対する最低保証データレート比を導入する．また，提案するサブチャネル割り当て方式では，割り当て可能ビット数の大きいユーザ数に重みを置き，全サブチャネルの中で割り当て可能な最大ビット数から降べきの順に各サブチャネルにおいて割り当て可能なユーザ数を算出し，最大ビット数を割り当て可能なユーザ数が最小となるサブチャネルから順にユーザにサブチャネルを割り当てる方式を提案する．計算機シミュレーションにより，提案方式がRTトラヒックのパケットロス率を満足しつつ，良好なnrtPSコネクションの最低保証データレートを満たすユーザ比率特性及び良好な総スループット特性を獲得することを示す．