TDMA/TDD 기반의 무선접속 시스템을 위한 새로운 중앙집중형 MAC 프로토콜
A New MAC Protocol with AWRR/DT Scheduler in TDMA/TDD-based Wireless Systems
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초록
본 논문에서는 동적 셀 전송 스케쥴링 기법인 Adaptive Weighted Round Robin with Delay Tolerance(AWRR/DT) 를 이용하는 새로운 매체 접근제어(MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 TDMA/TDD 시스템을기반으로 하고 있으며, AWRR/DT 스케쥴러를 사용함으로써 패킷 기반의 태깅(tagging) 방식에서 문제가 되는 과도한 오버헤드를 유발하지 않으면서도 다양한 트래픽들의 지연 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있다. 또한 제안하는 MAC 프로토콜은 랜덤 접속 시스템의 안정성을 높이기 위해서 1) 임계값을 갖는 slotted ALOHA(slotted ALOHA with threshold) 2)적응적 경쟁구간을 갖는 방식 3) 트래픽 지정 경쟁방식(traffic-specific contention method)과 같은 경쟁방식들을 포함하고 있다. 실험 결과, 제안하는 MAC 프로토콜은 각 트래픽의 지연을 요구되는수준 내에서 제한할 수 있고 제안된 랜덤 접속방식들을 사용함으로써 랜덤 접속 시스템의 보다 안정된 동작과 트래픽들간의 우선 순위 메커니즘을 제공할 수 있음을 확인하였다.
Abstract
A new TDMA/TDD MAC protocol using the Adaptive Weighted Round Robin with Delay Tolerance (AWRR/DT) is presented. The proposed protocol is a type of centralized MAC protocol where the base station performs most operations. By using the AWRR/DT scheduler, we can guarantee delay QoS to different traffics without the heavy overhead induced by packet-based tagging techniques. In order to enhance the efficiency of random access systems, the proposed protocol employs three novel contention methods: slotted ALOHA with threshold, contention method using adaptive contention period, and traffic-specific contention method. Simulation results show that the proposed protocol guarantees delay bounds by using the AWRR/DT. The slotted ALOHA with threshold suffers less collisions than the regular slotted ALOHA when mobile terminals request slots. The method using adaptive contention period adjusts the length of contention period of each frame to relieve the performance degradation by collisions. The traffic-specific contention method provides a priority handling mechanism to contention-based systems. Experimental results of each contention method are provided.