비례 공정 스케줄링

비례적 공정 스케줄링은 타협에 근거한 스케줄링 알고리즘입니다.이는 두 가지 경쟁 이익 사이의 균형을 유지하는 데 기초한다.네트워크의 총 throughput(유선 여부에 관계없이)을 최대화하는 동시에 모든 사용자에게 최소한의 서비스 수준을 허용하려고 합니다.이는 각 데이터 흐름에 예상되는 리소스 ^[1]^[2]소비에 반비례하는 데이터 속도 또는 스케줄링 우선 순위(실장에 따라 다름)를 할당함으로써 이루어집니다.

가중 균등화 큐잉

Weighted Fair Queuing(WFQ; 가중치 균등화 큐잉 $)$ 을 사용하여 데이터 $i$ 의 $i$ 스케줄링 가중치를 $w_{i}=1/c_{i}$ $=$ / $w_{i}=1/c_{i}$ $w_{i}=1/c_{i}$ { $display$ $style$ $w_{i}=$ 1 / $c_{$ i $w_{i}=1/c_{i}$ 로 설정함으로써 비례적으로 균등한 스케줄링을 실현할 수 있습니다.여기서 $c_{i}$ $c_{i}$ { $display$ style $c_{i$ }는 $c_{i}$ 비트당 소비된 자원의 양입니다.예:

CDMA 스펙트럼 확산 셀룰러 네트워크에서는, 송신 전력 제어의 비트 당의 필요 에너지(간섭 레벨의 증가)가 코스트입니다.
링크 적응을 수반하는 무선 통신에서는, 코스트는, 이것이 필요로 하는 변조 및 에러 부호화 방식을 사용해 일정수의 비트를 송신하는 데 필요한 시간이 될 가능성이 있습니다.그 예로는 EVDO 네트워크를 들 수 있습니다.이 네트워크에서는 보고된 SNR이 주요 비용 요인으로 사용됩니다.
고속 다이내믹 채널 할당을 사용하는 무선 네트워크에서는 동일 주파수 채널을 동시에 사용할 수 없는 인근 기지국 사이트의 수가 비용일 수 있습니다.이는 동일 채널의 간섭을 피하기 위해서입니다.

사용자 우선순위 부여

유사한 결과를 초래하는 데이터 전송을 예약하는 또 다른 방법은 우선 순위 ^[3]계수를 사용하는 것입니다.여기서는 priority 기능이 최대인 스테이션의 채널을 스케줄링합니다.

$P=syslogfrac {T^{\alpha}}}{R^{\beta}}}$

T{\ $displaystyle$ T $}$ 는 $T$ 현재 시간 슬롯의 스테이션에서 잠재적으로 달성할 수 있는 데이터 속도를 나타냅니다.
$\displaystyle$ R은 $R$ 이 스테이션의 과거 평균 데이터 레이트입니다.
$\alpha$ α $(\displaystyle \alpha$ }) $β$ (\displaystyle $\displaystyle$ \ $\alpha$ $\beta$ })는 스케줄러의 "timeout"

위의 공식에서 $\alpha$ α(\ $displaystyle \alpha)$ 와 $\alpha$ $\beta$ β(\ $displaystyle \beta)$ 를 $\beta$ $\alpha$ 으로써 최고의 모바일(최적의 채널 조건의 모바일)을 보다 자주 제공하는 것과 고가의 모바일은 허용 수준의 성능을 발휘할 수 있을 만큼 자주 제공하는 것 사이의 균형을 조정할 수 있습니다.

극단적인 경우( $\alpha =0$ $\alpha =0$ { $displaystyle \alpha$ = $0}$ $\beta =1$ β $\beta =1$ { $displaystyle \displaystyle$ = 1) 스케줄러는 라운드 스위칭 방식으로 동작하며 리소스 소비에 관계없이 모든 모바일을 균등하게 처리합니다.α $\alpha =1$ $(\displaystyle$ \ $alpha =$ 1) $\beta =0$ β $\beta =0$ (\ $displaystyle$ \ $displaystyle = 0)$ 인 $\beta =0$ 경우 스케줄러는 항상 최상의 채널 조건으로 모바일에 서비스를 제공합니다.이렇게 하면 $T$ 가 $T$ 스테이션은 전혀 ^[2]서비스되지 않지만 채널의 throughput을 극대화할 수 있습니다 $.$ α $\alpha \approx 1$ 1 ( \ $displaystyle$ \ $alpha$ \ $about$ 1 ) $\beta \approx 1$ ${\$ 1 ( \ $displaystyle$ \ $beta$ \ $about$ 1 )을 $\beta \approx 1$ $\alpha \approx 1$ 하면 3G ^[3]네트워크에서 사용되는 비례 공정 스케줄링 알고리즘을 얻을 수 있습니다.

이 기술은 priority 함수의 계산에 사용되는 스테이션 데이터 레이트의 평균화 기간을 결정하는 "메모리 상수"를 사용하여 파라미터화할 수 있습니다.일반적으로 상수가 클수록 throughput이 향상되지만 단기적인 공정성은 저하됩니다.

「」를 참조해 주세요.

스케줄링(컴퓨팅) - 스케줄링의 일반적인 토픽에 대한 소개입니다.
라운드 로빈 스케줄링 - 다른 스케줄링 알고리즘.
비례-공정 규칙 - 효율성과 공정성의 균형을 유지하는 동일한 원칙에 따라 다른 대안 중에서 선택하는 보다 일반적인 규칙입니다.

레퍼런스

^ Kushner, H. J.; Whiting, P.A. (July 2004), "Convergence of proportional-fair sharing algorithms under general conditions", IEEE Transactions on Wireless Communications, 3 (4): 1250–1259, CiteSeerX 10.1.1.8.6408, doi:10.1109/TWC.2004.830826.
^ ^a ^b 모바일 데이터 네트워크의 기초, 캠브리지 대학 출판부, ISBN 1107143217, 2016, GiWang Miao, Jens Zander, Ki Won Sung 및 Ben Slimane.
^ ^a ^b Ji Yang; Zhang Yifan; Wang Ying; Zhang Ping (2004), "Average rate updating mechanism in proportional fair scheduler for HDR", IEEE Global Telecommunications Conference, 2004. GLOBECOM '04, vol. 6, pp. 3464–3466, doi:10.1109/GLOCOM.2004.1379010, ISBN 0-7803-8794-5

추가 정보

Andrews, Matthew (September 2004), "Instability of the Proportional Fair Scheduling Algorithm for HDR", IEEE Transactions on Wireless Communications, 3 (5): 1422–1426, CiteSeerX 10.1.1.73.4092, doi:10.1109/TWC.2004.833419.
Andrews, Matthew; Kumaran, K.; Ramanan, K.; Stoyar, A.; Whitting, Phil (February 2001), "Providing Quality of Service over a Shared Wireless Link", IEEE Communications, 39 (2): 150–154, doi:10.1109/35.900644.
Parruca, Donald; Grysla, Marius; Gortzen, Simon; Gross, James (2013), "Analytical Model of Proportional Fair Scheduling in Interference-Limited OFDMA/LTE Networks", 2013 IEEE 78th Vehicular Technology Conference (VTC Fall), pp. 1–7, arXiv:1303.1778, Bibcode:2013arXiv1303.1778P, doi:10.1109/VTCFall.2013.6692106, ISBN 978-1-4673-6187-3

[Kushner-1] Kushner, H. J.; Whiting, P.A. (July 2004), "Convergence of proportional-fair sharing algorithms under general conditions", IEEE Transactions on Wireless Communications, 3 (4): 1250–1259, CiteSeerX 10.1.1.8.6408, doi:10.1109/TWC.2004.830826.

[Zander-2] 모바일 데이터 네트워크의 기초, 캠브리지 대학 출판부, ISBN 1107143217, 2016, GiWang Miao, Jens Zander, Ki Won Sung 및 Ben Slimane.

[Yang-3] Ji Yang; Zhang Yifan; Wang Ying; Zhang Ping (2004), "Average rate updating mechanism in proportional fair scheduler for HDR", IEEE Global Telecommunications Conference, 2004. GLOBECOM '04, vol. 6, pp. 3464–3466, doi:10.1109/GLOCOM.2004.1379010, ISBN 0-7803-8794-5

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