최대 스루풋 스케줄링

Maximum throughput scheduling

최대 스루풋 스케줄링이란 네트워크의 총 스루풋 또는 무선 네트워크의 시스템 스펙트럼 효율을 최대화하기 위해 패킷 교환 베스트에포트 네트워크(일반적으로 무선 네트워크)에서 데이터 패킷을 스케줄링하는 절차입니다.이는 전송되는 정보량당 소비된 네트워크 리소스 측면에서 가장 "비용이 많이 드는" 데이터 흐름에 스케줄링 우선순위를 부여함으로써 실현됩니다.

예를 들어 HSDPA 3.5G 셀룰러 시스템 등 고도의 패킷무선 시스템에서는 FIFO 큐잉 대신 채널 의존 스케줄링을 사용하여 이용 가능한 무선 조건을 최대한 활용합니다.이 상황에서는 특히 다양한 스루풋을 비교하는 시뮬레이션에서 최대 스루풋스케줄링이 매력적일 수 있습니다.단, 통상 최대 스루풋스케줄링은 바람직하지 않으므로 채널 의존 스케줄링은 신중하게 사용해야 합니다.

무선 패킷 무선 시스템의 비용 함수

예 1: 링크 적응

링크 어댑테이션이 있는 무선 네트워크 및 인근 무선 네트워크로부터의 공동 채널 간섭이 없는 무선 네트워크에서는 비트환율은 캐리어 대 노이즈비(CNR)에 크게 의존합니다.CNR은 송신기와 수신기 사이의 링크 감쇠(패스 손실)에 의존합니다.최대 스루풋스케줄링을 위해서는 저감쇠의 영향을 받는 링크는 저렴한 것으로 간주하여 스케줄링 우선순위를 부여해야 합니다.

예제 2: 바르스펙트럼

확산 스펙트럼 셀룰러 시스템의 업링크에서는 carrier-to-interference 비율(CIR)끊임 없는 모든 사용자의 전력 제어에 의해 열린다.높은 길 손실을 앓고 있는 사용자의 경우, 전력 제어 다른 사용자들로부터 신호에 높은 방해 레벨을 일으킬 것이다.이 세포에 허용되는 최대 방해 레벨. 이, 그 처리량을 다른 좀 더 효율적인 데이터 흐름을 막을 것입니다.따라서 최대 처리량 스케줄, 높은 경로 상실로부터 고통 받는다 데이터 흐름 가장 비싼 편, 이 사건은 또한 고려되어야 한다.

예 3: 동적 채널 할당

Fast Dynamic Channel Allocation(DCA; 고속 동적 채널 할당)을 사용하는 무선 네트워크에서는 패킷 단위 또는 슬롯 단위로 여러 베이스 스테이션의 커버리지 영역 간에 오버랩에 있는 사용자가 인근 셀과의 간섭을 일으키거나 그 영향을 받습니다.DCA 알고리즘에서는 인접한 셀이 같은 주파수 채널을 동시에 사용하는 것을 방지할 수 있습니다.비용 함수는 인근에 차단된 기지국 사이트의 수와 일치합니다.

다른 리소스 공유 정책과의 비교

각 데이터 흐름의 "비용"에 큰 차이가 있는 경우(특히 무선 네트워킹의 경우), 리소스는 네트워크 내의 물리 채널당1개 또는 극소수의 데이터 흐름에만 할당될 수 있습니다.다수의 액티브한 데이터 플로우가 동시에 존재하는 경우, 대부분의 데이터 플로우는 가장 저렴한 플로우에 전송할 데이터가 없어질 때까지 대기해야 하며 스케줄링 부족에 시달리게 됩니다.

최대 throughput 스케줄링 정책은 특정 네트워크에서의 자원 사용률을 최적화하기 때문에 매력적일 수 있지만 네트워크 오퍼레이터의 이익을 극대화할 가능성은 높지 않습니다.많은 고객이 장기간 또는 영구적인 서비스 중단을 경험하고 있기 때문에 고객 만족도는 낮은 상태를 유지할 수 있습니다.

비례적인 공정성은 throughput을 낮추지만 굶주림은 피할 수 있습니다.

max-min 공정성은 throughput을 더욱 낮추지만 공정성 수준은 높아집니다.즉, 각 데이터 플로우가 달성한 서비스 품질은 더욱 안정적입니다.

균등화 큐잉 알고리즘 또는 라운드 로빈 알고리즘에 근거한 max-min 균등화 스케줄링과 달리 최대 스루풋스케줄링 알고리즘은 비용함수의 계산에 의존합니다.무선 네트워크에서는 패스 손실의 신속하고 진실한 측정이 필요할 수 있습니다.가중치 균등화 큐잉에 기초한 비례적 공정성 또한 비용 함수의 측정 또는 계산이 필요하다.

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