I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   2 A p r il   201 9 ,   p p .   1 1 9 1 ~ 1 2 0 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 2 . pp 1 1 9 1 - 1200          1191       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   M ECC schedu lin g  alg o rith m  in  ve hicula r enviro n ment f o r   uplin k  t ra ns m iss io n in LTE  ne tw o r k s       Sh a f ina I s m a il,  Da r m a w a t y   M o hd   Ali,  Azit a   L a ily   Yus o f   W irele ss   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y   G ro u p ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i   M A R A ,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   24 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Oct   9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Oct  3 1 ,   2 0 1 8       S in g le  Ca rrier  F re q u e n c y   Div isi o n   M u lt i p le  A c c e ss   (S C - F DMA )   is  c h o se n   b e c a u se   o f   th e   lo we p e a k - to - a v e ra g e   p o w e ra ti o   (P A P R)  v a lu e   in   u p l in k   tran sm issio n .   Ho w e v e r,   th e   c o n ti g u it y   c o n stra in is  o n e   o f   th e   m a jo c o n stra in p re se n ts  in   u p li n k   p a c k e sc h e d u li n g ,   w h e re   a ll   RBs   a ll o c a ted   to   a   sin g le  UE  m u st  b e   c o n ti g u o u in   th e   f re q u e n c y - d o m a in   w it h in   e a c h   ti m e   slo t   to   m a in tain   it sin g le  c a rrier.  T h is  p a p e p ro p o se d   a n   u p li n k - sc h e d u li n g   a lg o rit h m   n a m e l y   th e   M a x i m u m   Ex p a n sio n   w it h   Co n ti g u i ty   Co n stra in ts   (M ECC)  a lg o rit h m ,   w h ich   su p p o rts  b o t h   t h e   RT   a n d   NRT   se rv ice s.  T h e   M ECC  a lg o ri th m   is   d e p lo y e d   in   tw o   sta g e s.  In   th e   f irst  sta g e ,   th e   RBs   a re   a ll o c a ted   f a irl y   a m o n g   th e   UEs.  T h e   se c o n d   sta g e   a ll o c a tes   th e   R Bs  w it h   th e   h ig h e st  m e tri c   v a lu e   a n d   e x p a n d th e   a ll o c a ti o n   o n   b o t h   sid e o f   t h e   m a tri x ,   M   w it h   re sp e c to   th e   c o n ti g u it y   c o n stra in t.   T h e   p e rf o rm a n c e   o th e   M ECC   a lg o rit h m   wa o b se rv e d   in   term o f   th ro u g h p u t,   f a irn e ss ,   d e lay ,   a n d   P a c k e L o ss   Ra ti o   (P L R)  f o V o I P ,   v id e o   a n d   b e st  e f f o rt  f lo w s.  T h e   M ECC   sc h e d u li n g   a lg o rit h m   is  c o m p a re d   to   o th e a lg o rit h m n a m e l y   th e   Ro u n d   Ro b i n   (RR),   C h a n n e l - De p e n d e n t   F irst  M a x im u m   Ex p a n sio n   (CD - F M E),   a n d   P r o p o rti o n a F a ir n e ss   F irst  M a x im u m   E x p a n sio n   ( P F - F M E) .   F ro m   h e r e ,   it   c a n   b e   c o n c lu d e d   t h a th e   M ECC  a lg o rit h m   sh o w th e   b e st  re su lt a m o n g   o th e a lg o rit h m b y   d e li v e rin g   th e   h ig h e st  th ro u g h p u w h ich   i u p   to   8 1 . 2 9 %   a n d   9 0 . 0 4 %   t h a n   CD - F M a n d   RR  sc h e d u ler  f o RT   a n d   N RT   tra ff ic   re sp e c ti v e l y ,   h a v in g   lo w   P L a n d   d e lay   w h ich   is  u p   to   9 3 . 9 2 %   a n d   5 6 . 2 2 %   o f   i m p ro v e m e n th a n   CD - F M f o th e   RT   traff ic  f lo w .   T h e   M ECC  a lso   h a a   sa ti sfa c to r y   lev e o f   f a irn e ss   f o r   th e   c e ll - e d g e   u se rs  in   a   v e h icu lar   e n v iro n m e n o f   LT n e tw o rk .   K ey w o r d s :   C o n ti g u it y   c o n s tr ai n t   L T E   Sch ed u l in g   al g o r ith m   Up lin k   tr an s m i s s io n   Veh ic u lar   en v ir o n m en t   Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sh a f i n az   I s m a il,    Facu lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M A R A ,   4 0 4 5 0   Sh ah   A la m ,   Sela n g o r ,   Ma la y s ia.   E m ail: s h a f i n az . is m ail @ g m a il . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   L o n g   T er m   E v o lu tio n   ( L T E )   is   th m o s ca p ab le  w ir ele s s   b r o ad b an d ,   w h ich   i s   d ev elo p ed   b y   t h e   T h ir d   Gen er atio n   P ar tn er s h ip   P r o j ec ( 3 G P P)   [ 1 ] .   I n   L T E   tech n o lo g y ,   Si n g le   C ar r ier   Fre q u en c y   Di v is io n   M u ltip le  A cc e s s   ( S C - FDM A )   o f f er s   lo w er   p ea k - to - a v er ag e   p o w er   r atio   ( P A P R )   as  co m p ar ed   to   Or th o g o n al   Fre q u en c y   Di v is io n   Mu l tip le  A cc es s   ( OFDM A )   t h u s ,   m a k in g   S C - FDM A   i s   m o r s u it ab le  f o r   th u p lin k   tr an s m is s io n .   T h SC - FDM A   s y s te m   d eli v er s   h i g h er   th r o u g h p u t,  lo w er   P A P R ,   h ig h er   s p e ctr al  ef f icie n c y ,   an d   lo w er   b it  er r o r   r ate  th an   th c o n v e n tio n al   OFDM tech n iq u [ 2 ] .   I n   s p it o f   th ad v an ta g es  o f   S C - FDM A ,   it  r eq u ir es  th at   all  s u b ca r r ier s   allo ca ted   to   s i n g le   UE   m u s b ad j ac en to   ea c h   o t h er   i n   t h f r eq u e n c y     d o m ai n   [ 3 ]   T h s y s te m   ar c h itect u r o f   th e   3 GPP   L T E   s y s te m   co n tai n s   s ev er al  b ase  s tatio n s   ca lled   th L T E   b ase  s tatio n   ( eNo d eB )   w h er th p ac k et  s c h ed u li n g   i s   p er f o r m ed   w it h   o th er   R ad io   R eso u r ce   Ma n ag e m e n ( R R M)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 1 9 1   -   1200   1192   task s .   L T E   n et w o r k   s u p p o r ts   d if f er en t y p e s   o f   s er v ices   th at  s h ar th r ad io   ac ce s s   an d   co r n et w o r k   r eso u r ce s .   T h ese  s er v ice s   ar th r ea ti m ( RT )   an d   n o n - r ea ti m ( N R T )   w h er ea c h   s er v ice s   ha v d if f er en t   q u alit y   o f   s er v ice  ( Qo S)  r eq u ir e m en ts   i n   ter m s   o f   b it  r ate,   d elay ,   an d   P L R ,   w h ic h   m u s t   b p r o v is io n ed   [ 4 ] .   T h n et w o r k   ar ch itectu r f o r   L T E   co n s is ts   o f   E v o lv ed   No d B   ( eN o d e B ) ,   E v o lv ed   P ac k e S y s te m   ( E P S)  an d   th UE s .   T h L T E   tr an s m is s io n   is   d iv id ed   in to   f r a m es,  w h ic h   co n s i s t o f   1 0   s u b f r a m e s .   A   s u b f r a m d u r atio n   i s   1   m s   i n   len g t h .   E ac h   s u b f r a m is   d iv id ed   in to   t w o   s lo t s   w h er ea ch   s lo is   0 . 5   m s   i n   le n g th .   A   s u b f r a m i s   also   k n o w n   as  t h T r an s m i s s i o n   T im e   I n ter v al  ( T T I ) .   T h p h y s ical  la y er   i n ter f ac e   is   a   tr an s p o r b lo ck   w i th   co m m o n   Mo d u latio n   a n d   C o d in g   Sch e m ( M C S).   E ac h   T T I   co n tain s   at  m o s o n tr an s p o r b lo ck   p er   UE   [ 5 ] E ac h   s lo p r esen t   i n   f r eq u e n c y   d o m ai n   is   d iv id ed   i n to   n u m b er   o f   r eso u r ce   b lo ck s .   T h e   s tr u c tu r o f   a   ti m s lo i n   f r eq u e n c y   d o m ai n   i s   d i v id ed   in to   r eg io n s   o f   1 8 0   k H th at   co n tai n   a   co n ti g u o u s   s e o f   1 2   s u b ca r r ier s .   Hen ce   th to tal  n u m b er   o f   u p lin k   p h y s ical  r eso u r ce   b lo ck s   ( P R B s )   r an g es  b et w ee n   6   P R B s   f o r   th s m alle s t   ( 1 . 4   MH z)   an d   1 0 0   P R B s   f o r   th lar g es t b an d w id th   ( 2 0   MH z)   r esp ec tiv el y .     I n   OFDM - b ased   m u lti - u s er   f r a m e w o r k ,   s c h ed u ler s   p la y   a n   i m p o r ta n r o le  in   o p ti m izi n g   th n et w o r k   p er f o r m a n ce   a n d   p r o v id Q u alit y   o f   Ser v ice   ( Qo S)  r eq u ir e m en ts   in   th e   Me d iu m   Acc e s s   C o n tr o ( M AC )   la y er .   T h MA C   s c h ed u ler   i n   th eNo d eB   is   d ep lo y ed   i n   t h u p li n k   an d   d o w n li n k   tr an s m is s io n   i s   m ai n l y   r esp o n s ib le  f o r   allo ca ti n g   r e s o u r ce   b lo ck   ( R B s )   a m o n g   UE s   to   s u p p o r th d iv er s Qo r eq u ir e m e n ts .   T h task   o f   th s c h ed u ler   d ep en d s   o n   th s p ec i f ic  al g o r ith m   u s ed   an d   th C h an n el  Q u al it y   I n d icato r   ( C QI ) ,   w h ic h   p r o v id es  f ee d b ac k   f r o m   UE s   o n   w h eth er   th e   ch a n n el  co n d it io n   i s   g o o d   o r   p o o r ,   an d   allo ca te  R B s   ac co r d in g l y   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   T h co n ti g u i t y   co n s tr ai n i s   o n o f   th m aj o r   co n s tr ain t s   i n   t h e   u p lin k   s ch ed u li n g .   T h is   co n s tr ai n t   r ef er s   to   h av i n g   all   P R B s ,   allo ca ted   to   a   s i n g le  UE   to   b ad j ac en t a lo n g   t h e   f r eq u e n c y   d o m ai n .   T h co n tig u it y   co n s tr ai n ca n   r ed u ce   th e   s p ec tr al  e f f icie n c y   o f   t h u p li n k   tr a n s m i s s io n ,   s i n ce   UE   i s   b ei n g   allo ca ted   a   P R B   d esp ite  th ex is ten ce   o f   o th er   UE s   w it h   b ett er   ch an n e l q u alit y   o v er   t h s a m P R B   [ 8 ]   T h u p lin k   p ac k et   s c h ed u li n g   is   s t ill  f ac i n g   s o m e   ch al len g es   th at  ca n   li m i t its   p er f o r m a n ce   d u to   th e   s in g le  ca r r ier   p r o p er ty   o f   SC - FDM A .   T h er ef o r e ,   th s c h ed u ler   h as to   co n s id er   th n ee d s   o f   t h u s er s   to   s ati s f y   th eir   Qo S   r eq u ir e m en t s   w h ile   m ai n tai n in g   th e   e f f ic ien t   an d   f air   allo ca tio n   o f   P R B s .   Sev er a p ap er s   h a v b ee n   d is cu s s ed   in   liter at u r e.   T h r ee   ch an n el  a w ar n a m el y   th R ec u r s i v Ma x i m u m   E x p an s i o n   ( R ME ) ,   First  Ma x i m u m   E x p an s io n   ( F ME )   an d   Min i m u m   A r ea   Di f f er en ce   ( M A D)   is   p r o p o s ed   b y   L . De  T e m i ñ o   et  al.   in   [ 9 ] .   T h r esu lts   s h o w ed   t h a th p er f o r m an ce   o f   R ME ,   F ME ,   an d   M A ar i m p r o v ed   in   ter m s   o f   s p ec tr al   ef f icien c y   a n d   f air n es s .   A   m o d if ied   v er s io n   o f   FME   n a m el y   th Mo d if ied   FME   ( M FME )   w a s   p r o p o s ed   b y   K.   E lg az za r   et  al.   i n   [ 10 ] .   MFM E   m o d if ied   t h ex p a n s io n   s te p   o f   th FME ,   w h ic h   co n t in u e s   to   s ea r ch   b et w ee n   th n o n - id le  UE s   to   allo ca te  th R B s .   T h p r o p o s ed   s ch e m e   h as  b etter   p er f o r m a n ce   th a n   th FME   in   ter m s   o f   th r o u g h p u t,  f air n es s   an d   s p ec tr al  ef f ic ien c y H.   Saf a n d   K.   T o h m e   [ 11 ]   h av p r esen ted   p er f o r m a n c e   ev alu a tio n   o f   FME ,   R ME   a n d   R id in g   P ea k   w i th   b o th   C h a n n el - Dep e n d en ( C D)   an d   P r o p o r tio n al  Fair n ess   ( P F)  p a r ad ig m   m atr i x .   T h FME   alg o r ith m   h a s   th w o r s p er f o r m a n ce   as  co m p ar ed   to   o th er   alg o r ith m s   i ter m   o f   th r o u g h p u t,  f air n ess ,   d elay ,   an d   m o b ilit y   in   b o th   p ar ad ig m s   M atr i x .   R .   Ah m ad   et  al.   [ 12 ]   ev alu ated   th R R ,   MT   an d   FME   s ch e d u li n g   p er f o r m a n ce ,   w h ich   f o c u s ed   o n   th t h r o u g h p u an d   f air n ess   f o r   d if f er e n t   s er v ice  cla s s es.  T h FME   a n d   MT   d eliv er   th lo w e s t h r o u g h p u f o r   R T   s er v ices  a n d   th e   lo w es f a ir n es s   f o r   all  tr af f ic  f lo w s .   S.  Dar d o u r i   et  al.   [ 13 ]   h av ev al u ated   t h p er f o r m a n ce   o f   s ev er al  d o w n li n k   s ch ed u li n g   alg o r ith m s   i n   L T E   n et w o r k   f o r   Vo I P ,   v id eo   an d   b est  ef f o r ap p licatio n s   in   ter m s   o f   t h r o u g h p u t,  f air n es s ,   d elay   a n d   p ac k et  lo s s   r ate  ( P L R )   in   p ed estria n   an d   v e h i cu lar   en v ir o n m en t.  T .   J an ev s k et  al.   [ 14 ]   h av p r esen ted   p er f o r m a n ce   e v al u atio n   o f   s ev er al  d o w n li n k   s ch ed u li n g   al g o r ith m s   f o r   Hi g h   Sp ee d   Do w n lin k   P ac k et  A cc e s s   ( HSDP A )   n e t w o r k   i n   p e d estrian   a n d   v e h i cu lar   en v ir o n m e n t.  S.  Ma h e s h et  al.   [ 15 ]   h av s tu d ied   th i m p ac o f   h an d o v er   o n   p er f o r m a n ce   o f   d o w n li n k   s c h ed u l in g   alg o r it h m s   in   p ed estrian   an d   v eh ic u lar   e n v ir o n m e n t.   Nev er th e less ,   n o n o f   t h af o r em e n tio n ed   s tu d ie s   h a v ta k e n   in to   co n s id er atio n   t h t h r o u g h p u t,   d elay ,   p ac k et   lo s s   r atio   ( P L R )   an d   f air n es s   in d e x   o f   t h ce ll - ed g u s er s   in   v e h ic u lar   e n v ir o n m e n t   i n   t h u p li n k   tr an s m is s io n .   I n   th i s   p ap er ,   n e w   s c h ed u li n g   al g o r ith m ,   n a m e l y   t h Ma x i m u m   E x p an s io n   C o n tig u it y   C o n s tr ain ( ME C C )   is   p r o p o s ed   to   s atis f y   t h co n ti g u it y   co n s tr ain an d   i m p r o v t h t h r o u g h p u t,  f air n es s   in d ex ,   d ela y ,   a n d   p ac k e lo s s   r atio   o f   t h ce ll - ed g u s er s   i n   th e   u p li n k   tr a n s m i s s io n .   T h r est  o f   t h p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s .   Sec tio n   2   ex p lain s   t h p r o p o s ed   alg o r ith m .   T h s i m u la tio n   r e s u lt s   ar d escr ib ed   in   Sectio n   3   an d   f i n all y ,   t h p ap er   co n clu d es in   Sectio n   4       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     I n   t h is   p ap er ,   th B li n d   E q u al  T h r o u g h p u ( B E T )   alg o r ith m   i s   u s ed   a s   t h e   s c h ed u li n g   m etr ic.   T h B E T   alg o r ith m   ai m s   to   p r o v id eq u al  t h r o u g h p u t   to   all  UE s   in   th s y s te m .   A   s c h ed u l e r   r ec eiv es  an   in p u t   m atr i x   w i th   d i m e n s io n   o f   [ N UE   x   N RB ] ,   w h er th i n p u t,            is   ca l cu lated   u s i n g   th e   B E T   e q u atio n ,   as sh o w n   i n   Fi g u r 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       MEC C   s ch ed u lin g   a lg o r ith in   ve h icu la r   en vi r o n me n t fo r   u p lin tr a n s mis s io n   ( S h a fin a z   I s ma il )   1193       Fig u r 1 .   I n p u m atr i x   o f   M       2 . 1 .    B lin equa l t hro ug hp ut   ( B E T )   a lg o rit h m     T h B E T   s ch ed u ler   ai m s   to   p r o v id an   eq u al  th r o u g h p u to   all  UE s   in   th s y s te m .   T h p r io r ity   m etr ic  f o r   B E T   is   g iv e n   b y                                      ( 1 )     w h er             is   t h p ast av er ag t h r o u g h p u t o f   UE   i   at  ti m w h ic h   is   ca lcu lated   b y                                                           ( 2 )     Hen ce ,                   )   is   th w ei g h f ac to r   f o r   m o v in g   a v er ag e,   a n d               is   th e   ac h ie v ab le  d ata  r ate  o f   UE   i   at  ti m as   d ef i n ed   a b o v e.   T h v alu o f       is   s et   to   0 . 1   in   o r d er   to   ac h iev t h b est  p er f o r m a n ce   o f   th r o u g h p u a n d   f air n e s [ 16 ] .   I n   e v er y   tr an s m i s s io n   ti m in ter v al  ( T T I ) ,   B E T   s ch ed u ler   allo ca tes  th e   r eso u r ce s   to   f lo w s   t h at  h a v b ee n   s er v ed   w it h   lo w er   a v er ag t h r o u g h p u in   t h p ast.  U E   ex p er ien ci n g   t h e   lo w es t h r o u g h p u w i ll  b s er v ed   as   lo n g   a s   t h u s er   d o es   n o r ea ch   t h s a m e   t h r o u g h p u o f   o th er   u s er s   i n   th e   ce ll.  I n   th i s   w a y ,   u s er s   w i th   b a d   ch an n e l c o n d itio n s   ar allo ca ted   m o r o f te n .     2 . 2 .     Uplin k   re s o urce   a llo ca t i o in L T E   s y s t e m s     T h ME C C   s ch ed u ler   h as  t wo   s tag e   o f   o p er atio n .   I n   t h f i r s s ta g e,   t h a v ailab le  R B s   a r d iv id ed   in to   g r o u p s   o f   R B s   ac co r d in g   to   | |      | |      | | ,   w h er N RB   i s   th n u m b er   o f   R B   a n d   N UE   i s   th n u m b er   o f   UE s .   T h en ,   it  d is tr ib u te s   t h g r o u p s   o f   R B s   a m o n g   th e   av ai lab le  UE s .   T h f air   d is tr ib u tio n   o f   R B s   a m o n g   UE s   i s   to   en s u r th at  t h s a m a m o u n ts   o f   R B s   ar g iv en   to   all  u s er s .   I n   th s ec o n d   s tag o f   allo ca t io n ,   th m u lti - u s e r   d iv er s it y   g ain   is   e x p lo ited   b y   allo ca tin g   t h R B s   a m o n g   s e v er al  UE s   d ep en d i n g   o n   th ch an n el  co n d itio n s .   T h R B s   ar ass ig n ed   s tar ti n g   f r o m   t h h i g h est  m etr ic  v al u an d   ex p an d i n g   t h allo ca ti o n   o n   b o th   s id es  o f   m atr i x   M.   E ac h   UE   is   co n s id er ed   s er v ed   w h e n e v er   a n o th er   UE   h a v i n g   b etter   m etr ic  v al u i s   f o u n d .   I n   th i s   s tag e,   t h allo ca tio n   b eg i n s   b y   s ea r ch in g   th co m b i n atio n   o f   UE - R B   w ith   t h h i g h est  m etr ic  v alu f r o m             as sh o w n   i n   Fi g u r 1   an d   ex p a n d in g   t h allo ca tio n   o n   b o t h   th r ig h t a n d   th lef s id es  f r o m   th i n p u t o f   m atr i x   an d   ass i g n i n g   th co r r esp o n d in g   ch a n n el  th R B   ( N RB )   an d   UE   ( N ) .   A s   t h s c h ed u le r   tr av er s es  th r o u g h   ea ch   R B ,   it  c h ec k s   its   m a x i m u m   v al u i n   t h f ir s co lu m n   o n   th r i g h t - h a n d   s id an d   o n   t h le f t - h a n d   s id o f   m atr i x   M.   I f   th e   m a x i m u m   v al u o n   t h r i g h t - h a n d   s i d is   h i g h e r   th a n   th e   m ax i m u m   v a lu e   o n   th e   lef t - h a n d   s id e,   it   w ill   ex p a n d   o n   th e   r i g h t - h an d   s id o f   m atr ix   M,   o t h er w is e   o n   th e   le f t - h a n d   s id e.     T h s ch ed u ler   ch ec k s   ea c h   co l u m n   o f   m atr i x   a n d   d eter m i n es  w h et h er   th m a x i m u m   m e tr ic  s till   b elo n g s   to   th UE   in   w h ic h   r eso u r ce s   ar cu r r en tl y   b ei n g   as s i g n ed ,   o r   w h et h er   t h m a x i m u m   m e tr ic   b elo n g s   to   a n o th er   UE .   I f   th co n d itio n s   ar f u l f illed ,   th R B   is   ass i g n ed   to   th s elec ted   UE o th er w i s e,   th UE   is   co n s id er ed   s er v ed ,   an d   t h c u r r en t   R B   i s   ass i g n ed   to   n e w   UE .   T h s c h ed u ler   t h e n   r eiter ates   t h e x p an s io n   p r o ce d u r e.   Ass i g n in g   t h R B   to   th o th er   UE   w o u ld   b r ea k   th co n ti n u i t y   co n s tr ai n ts .   T h f lo w   ch ar o f   th ME C C   alg o r ith m   is   d ep icted   in   F ig u r 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 1 9 1   -   1200   1194       Fig u r 2 T h f lo w   ch ar t o f   th ME C C   al g o r ith m       2 . 3 .    Si m ula t io p a ra m et er s   I n   t h is   p ap er ,   v id eo   an d   Vo I P   f lo w s   ar u s ed   f o r   t h R T   s er v ice s   w h ile   in f i n ite - b u f f e r ,   w h ic h   i s   k n o w n   as   th e   B est  E f f o r ( B E )   f lo w   is   r ep r ese n ti n g   th N R T .   T h tr ac e - b ased   ap p licati o n   d eliv er s   p ac k ets   b ased   o n   v id eo   tr ac f ile,   w h ic h   is   o b tain ed   f r o m   [ 5 ] .   T h v o ice  f lo w s   o f   G. 7 2 9   ar g en er ati n g   Vo I ap p licatio n .   A n   ON/O FF   Ma r k o v   c h ai n   i s   m o d eled   f o r   t h v o ice  f lo w ,   w h er t h ON  p er io d   h as   m ea n   v a lu e   o f   3   s   an d   is   e x p o n e n tiall y   d i s tr ib u ted .   T h OFF  p er io d   h as  tr u n ca ted   ex p o n e n tial  p r o b ab ilit y   d is tr ib u t io n   f u n ctio n   w ith   a n   av er ag v a l u o f   3   s   an d   an   u p p er   lim it  o f   6 . 9   s   [ 17 ] .   T h s o u r ce   d eli v er s   2 0   b y tes  s ized   p ac k et  ev er y   2 0   m s   d u r i n g   t h e   ON  p er io d ,   w h ich   is   eq u iv a le n t to   8   k b p s ,   w h i le  t h d ata  r at is   ze r o   d u r in g   th OFF  p er io d   b ec au s e   o f   t h e   Vo ice  A cti v it y   Dete cto r .   Fin all y ,   th e   I n f i n ite - B u f f er   ap p licatio n   m o d el  d em o n s tr ate s   g r ee d y   s o u r c th at  co n s ta n tl y   p o s s ess e s   p ac k ets  to   b d eliv er ed   [ 5 ] .   T h p er f o r m an ce   o f   ME C C ,   R R ,   P F - FME ,   an d   C D - FME   ar e v alu a ted   b ased   o n   th r o u g h p u t,  f air n e s s   i n d ex ,   P ac k et  L o s s   R atio   ( P L R )   an d   d ela y   [ 18 ] .   T h p er f o r m an ce   m e tr ic  o f   th r o u g h p u r ep r esen t s   t h r ate  o f   t h e   s u cc e s s f u p ac k et   b ein g   d eli v er ed   o v er   p h y s ical  ch an n el.   T h p ar a m eter   is   c alcu lated   b y   d iv id in g   th n u m b er   o f   s u cc es s f u ll y   r ec eiv ed   b its   w ith   t h d u r atio n   o f   th f lo w   a n d   ca n   b m at h e m atica ll y   e x p r ess ed   as:                                                   ( 3 )     No   No   S t a r t   S c h e d u l e   t h e   a v a i l a b l e   UE s a n d   d i v i d e   i n t o   g r o u p s o f   R B s   a c c o r d i n g   t o   R B / U E   H a s a l l   t h e   U E   b e e n   sc h e d u l e d ?   Y e s   S e l e c t   f o r   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   U E - R B   w i t h   t h e   h i g h e st   me t r i c s   v a l u e   f r o m t h e   i n p u t   M a t r i x   M   T h e   h i g h e st   me t r i c   o f   R B s   o n   t h e   r i g h t / l e f t   i s   f o u n d ?   A ssi g n   t h e   R B t o   U E   w i t h o u t   b r e a k i n g   t h e   c o n t i g u i t y   p a r a d i g m   A l l   t h e   R B a l l o c a t e d ?   A l l   U Es  a r e   a ssi g n e d   R B s   c o n t i g u o u sl y   D o n e   Y e s   Y e s   B ET   sc h e d u l e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       MEC C   s ch ed u lin g   a lg o r ith in   ve h icu la r   en vi r o n me n t fo r   u p lin tr a n s mis s io n   ( S h a fin a z   I s ma il )   1195   w h er                    is   th s ize  o f   th tr an s m itted   p ac k ets  a n d   t   is   th ti m it  tak es  t o   tr an s f er   th p ac k e ts   p er   ea ch   u s er .   T h f air n ess   i n d ex   in d icate s   th at  ev er y   u s er   in   t h s y s te m   r ec ei v es  f air   s h ar o f   th r eso u r ce s .   Fair n es s   in d e x   is   o b tain ed   b y   co n s id er in g   t h th r o u g h p u t a c h iev ed   b y   ea c h   f lo w   a t th e n d   o f   ea ch   s i m u latio n .   Fair n es s   a m o n g   u s er s   is   i m p le m en ted   u s i n g   th J ain s   Fair n e s s   I n d ex   a n d   it is   e x p r ess ed   as:                                                            ( 4 )     w h er e,         is   t h th r o u g h p u t o f   t h e   u s er ,   i,   an d   n   is   th n u m b er   o f   ac tiv f lo w s .     T h d elay   i s   t h a m o u n o f   ti m p ac k et  tak e s   to   tr av er s e   s y s te m .   I f   p ac k et s   ar n o tr an s m itte d   w it h i n   t h d ea d li n e,   th e   p ac k e ts   w ill   b d is ca r d ed .   T h P ac k et  L o s s   R atio   ( P L R )   m ea s u r es   th p er ce n ta g o f   p ac k ets  o f   d ata  tr av eli n g   ac r o s s   p h y s ical  ch a n n e l,  w h ic h   co u ld   n o r ea ch   th e ir   d e s tin at io n .   T h is   is   ca lcu lated   as g i v en :            (                                                             )           ( 5 )     w h er                   is   t h s ize  o f   t h r ec eiv ed   p ac k ets.     s i n g le  ce ll   o f   1   k m   o f   r ad iu s   w it h   eNo d eB   lo ca ted   at  t h ce n ter   o f   t h ce ll   i s   m o d e led   in   th e   s i m u lat io n .   T h n u m b er   o f   U E   is   v ar ied   f r o m   2 0   to   2 0 0 .   T h m o v e m e n o f   UE   i n   th e   ce ll  is   ad o p tin g   th e   r an d o m   d ir ec tio n   m o d el.   T h s p ee d   is   s et  to   1 2 0   k m / h ,   w h ic h   r es e m b les  t h v eh ic u lar   s ce n ar io s .   T h b an d w id t h   i s   s et  to   1 0   MH z.   User   Data g r a m   P r o to co ( UDP )   is   u s ed   as   tr a n s p o r p r o to c o l   [ 19 ] .   Ea ch   u s er   r ec ei v es   o n H. 2 6 4   v id eo   f lo w   en co d ed   at  2 4 2   k b p s ,   o n e   G. 7 2 9   v o ice  f lo ws  a n d   o n B E   f lo w .   T h s i m u latio n s   co n s id er ed   f o u r   d if f er en p h e n o m e n i n cl u d in g   t h p ath   lo s s   i n   u r b an   ar e a,   p en etr atio n   lo s s ,   s h ad o w in g   f ad in g   an d   th e f f ec o f   f ast  f ad in g   d u to   th s i g n al  m u ltip at h .   T h f ast  f ad i n g   ch a n n e l,  w h ic h   is   J ak es  m o d el,   is   u s ed   as  t h p r o p ag atio n   m o d el.   T h s i m u lat io n   p ar a m eter s   u s ed   in   L T E - S I ar s u m m ar ized   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   L T E   Up lin k   Si m u lati o n   P ar am eter s   P a r a me t e r   V a l u e   S i mu l a t i o n   D u r a t i o n   8 0   se c o n d s   T r a n smissi o n   P o w e r   4 3   d B m   F r e q u e n c y   C a r r i e r   1 . 9 8   G H z   N u mb e r   o f   R B s   50   R B   B a n d w i d t h   1 8 0   K H z   T i me   T r a n smissi o n   I n t e r v a l   1   ms   M a x i m u m   D e l a y   0 . 1   s       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     I n   th is   s ec tio n ,   th p er f o r m a n ce   o f   th ME C C   is   co m p ar ed   to   th R R ,   P F - FME ,   an d   C D - FME   i n   ter m s   o f   t h r o u g h p u as d e m o n s tr ated   in   Fi g u r 3   to   Fig u r 1 1   r esp ec tiv el y .       3 . 1 .     T hro ug hp ut   Fig u r 3 ,   Fig u r 4 ,   an d   Fig u r s h o w   t h th r o u g h p u o f   Vo I P ,   v id eo   an d   B E   f lo w s   r esp ec tiv el y .   T h th r o u g h p u o f   Vo I P   f lo w s   is   il lu s tr ated   i n   Fi g u r 3 I is   o b s er v ed   th at  th e   th r o u g h p u t   o f   Vo I P   f o r   ME C C   an d   R R   i n cr ea s es  e x p o n e n tiall y   a s   th n u m b er   o f   u s er   in cr ea s es  an d   t h p er f o r m an ce s   ar co m p ar ab le  to   ea ch   o th er   u p   to   1 2 0   u s er s .   Ho w ev e r ,   af ter   th at ,   t h t h r o u g h p u t   o f   R R   is   4 . 2 3 % h ig h er   t h an   ME C C   b ec a u s th er i s   n o   p ac k et  b ei n g   d r o p p ed   as   s h o w n   i n   F ig u r 9 ,   h e n ce   m o r p ac k et s   ca n   b s e n t   o u t No n et h ele s s ,   th p er f o r m a n ce   o f   P F - FME   an d   C D - FME   ar 9 7 . 5 6 % a n d   9 8 . 0 2 % lo w er   t h an   ME C C .   I n   th ca s o f   v i d eo   f lo w s ,   as  s h o w n   in   Fi g u r 4 th th r o u g h p u o f   ME C C   o u tp er f o r m s   o th er   s ch ed u lin g   alg o r it h m s .   Ho w e v er ,   th p er f o r m a n ce   o f   ME C C   h as   d ec r ea s es   s li g h tl y   as  t h n u m b er   o f   th u s er   in cr ea s es d u to   th i n ter f er e n ce   f r o m   t h n et w o r k   s i g n al  w it h   th i n cr ea s i n g   s p ee d   o f   UE s .   T h th r o u g h p u t o f   ME C C   s h o w s   s i g n i ca n i m p r o v e m e n t,  w h ich   is   8 1 . 2 9 %,  7 6 . 9 6 %,  an d   9 0 . 0 4 h ig h er   as  co m p ar ed   to   th e   CD - FME ,   P F - FME   an d   R R   s c h ed u ler s   r esp ec ti v el y .   T h th r o u g h p u o f   v id eo   f o r   R R   g r ad u all y   d ec r ea s es  a n d   h as   th e   lo w est   t h r o u g h p u t   a f t er   1 4 0   u s er s ,   w h ic h   is   5 6 . 7 5 lo w er   as   co m p ar ed   to   t h P F - FME   b ec a u s o f   p ac k et  d r o p p ed   as  s h o w n   i n   F ig u r 1 0 .   T h is   r es u lted   in   le s s   u tili za t io n   o f   ass ig n ed   P R B s .   T h C D - FME   an d   PF - FME   s h o w   th s a m tr e n d i n g ,   w h ic h   in   t u r n ,   a s s i g n ed   u n allo ca ted   r eso u r ce s   to   th B E   f lo w s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 1 9 1   -   1200   1196   Fig u r 5   ill u s tr ate s   t h t h r o u g h p u f o r   B E   f lo w s .   T h t h r o u g h p u o f   t h ME C C   is   t h e   h i g h e s a s   co m p ar ed   to   th R R ,   P F - FME ,   an d   C D - FME ,   w h ich   ar 9 6 . 6 9 %,  4 9 . 9 6 an d   4 3 . 4 1 lo w er   th a n   th ME C C   r esp ec tiv el y .   T h th r o u g h p u t   o f   R R   i s   t h l o w e s a m o n g   t h o th er s .   I i s   n o ticed   t h at  t h e   th r o u g h p u o f   R R   s tar ts   to   d ec r ea s as  th n u m b er   o f   u s er   in cr ea s e s   d u to   t h n o n - s tr i n g e n d ela y   r eq u ir e m en o f   t h NR T   tr af f ic.   As  r esu l t,  th R R   al g o r ith m   p r o v id es  h i g h   q u o ta  to   th Vo I P   an d   v id eo   f lo w s .   On   th o t h er   h an d ,   b o th   C D - FME   a n d   P F - FME   d eliv er   t h lo w est  t h r o u g h p u f o r   R T   s in ce   b o th   alg o r it h m s   p r io r itized   th NR T   f lo w s   a n d   leav i n g   f e w   R B s   to   Vo I P   an d   v id eo   f lo w s .           Fig u r 3 .   T h r o u g h p u f o r   Vo I P   f lo w s         Fig u r 4 .   T h r o u g h p u f o r   v id e o   f lo w s       Fig u r 5 .   T h r o u g h p u f o r   B E   f lo w s         3 . 2 .    Dela y   R T   s er v ice  is   an   ap p licatio n   th at  h a s   s tr ict  d ela y   r eq u ir e m en t,  w h ic h   n ee d s   to   b p r o v is io n ed Fig u r 6 ,   Fig u r 7   an d   F ig u r s h o w   t h d ela y   o f   Vo I P ,   v id eo   an d   B E   f lo w s   r esp ec tiv el y .   T h d ela y   f o r   Vo I P   f lo w s   i s   ill u s tr ated   i n   Fi g u r 6 .   I is   n o ticed   th at  Vo I u s er s   s u f f er   lo n g er   laten c y   a s   m o r u s er s   j o in ed   th n et w o r k .   T h d ela y   o f   Vo I P   f o r   all  s ch ed u li n g   al g o r ith m s   g r ad u all y   i n cr ea s es   w h en   t h n et w o r k   i s   lo ad ed   w it h   2 0 0   u s er s .   T h C D - FM E   an d   P F - FME   h av th h i g h est  d ela y ,   w h er ea s   R R   d eli v er s   th lo w e s t.  T h e   d elay   o f   ME C C   i n cr ea s es  g r ad u all y   an d   it  is   5 0 . 0 8 a n d   5 6 . 2 2 lo w er   t h an   P F - F ME   an d   C D - F ME   r esp ec tiv el y .   T h d ela y   o f   Vo I P   f lo w s   m u s b g i v e n   t h h i g h e s p r io r it y   b ec au s e   t h p ac k et  a s s o ciate d   w i th   th v o ice  tr af f ic  i s   o b v io u s l y   s m al ler   th a n   t h d ela y   o f   t h v id eo   f lo w s .   T h er ef o r e,   it  m u s b ass i g n ed   to   g u ar a n teed   b an d w id th   c h an n el   in   o r d er   to   m ak s u r t h at  th p ac k et  d el iv er y   i s   w it h i n   to ler ab le  d elay   li m it.   I n   th ca s o f   v id eo   f lo w s   as  d em o n s tr ated   i n   Fi g u r 7 ,   it  is   n o ticed   t h at  v id eo   f lo w s   h a v lo n g er   laten c y   w h e n   t h er ar m o r e   u s er s   i n   t h ce ll.  T h R R   s ch ed u ler   h as  t h h ig h es p ac k et  d ela y ,   w h ic h   i s   6 1 . 1 4 h ig h er   t h an   ME C C   wh ile  C D - FME   an d   P F - FME   d eliv er   th lo w e s t,  w h ich   ar 2 6 . 4 7 an d   5 4 . 6 7 lo w er   th a n   ME C C .   T h d elay   o f   th R R   is   h ig h er   th a n   ME C C   b ec au s R R   p r io r itizes  th n o n - GB R   tr af f ic   in s tead   o f   GB R   tr af f ic.   On   t h e   o th er   h an d ,   th ME C C   al g o r ith m   s h o w s   c o n s ta n d ela y   o f   0 . 0 3   s   b etw ee n   6 0   to   2 0 0   u s er s .   T h ME C C   alg o r ith m   d o es  n o d eliv er   th lo west  d ela y   b ec au s w h e n   t h r o u g h p u is   i m p r o v ed ,   d ata  p ac k ets ar s c h ed u led   i n   o r d er   to   en s u r th r o u g h p u t i s   m ax i m ized   an d   t h is   a f f ec ts   t h e   d ela y   p er f o r m a n ce .   T h er i s   tr a d eo f f   b et w ee n   th r o u g h p u an d   d ela y ,   w h er e   th d ela y   w ill  in cr ea s w h e n   th t h r o u g h p u i s   m ax i m ized .   T h Qo v alu e   f o r   th e   Vo I P   an d   v id eo   d el a y   i s   s et   to   b le s s   t h a n   1 0 0   m s   an d   1 5 0   m s   r esp ec tiv el y   a s   s p ec if ied   b y   t h 3 GP P   s tan d ar d   ( 2 0 ) .   T h er ef o r e,   all  alg o r ith m s   ar o b s er v ed   to   h av lo w   d elay ,   w h ic h   is   i n   t h ac ce p tab le  r an g to   p r o v is io n   t h Q u ali t y   o f   U s er   E x p er ien ce   ( Qo E ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       MEC C   s ch ed u lin g   a lg o r ith in   ve h icu la r   en vi r o n me n t fo r   u p lin tr a n s mis s io n   ( S h a fin a z   I s ma il )   1197   T h d elay   o f   B E   f lo w s   is   p r es en ted   in   F ig u r 8 T h d elay   o f   B E   f lo w s   i s   m o d eled   u s i n g   t h in f i n ite   b u f f er   m o d el,   th u s   t h d ela y   will a l w a y s   b co n s tan t v al u o f   1   m s   f o r   all  s ch e d u lin g   s tr at eg ies   [ 21 ] .           Fig u r 6 .   Dela y   f o r   Vo I P   f lo w s         Fig u r 7 .   Dela y   f o r   v id eo   f lo ws           Fig u r 8 .   Dela y   f o r   B E   f lo w s         3 . 3 .    P a ck et   lo s s   ra t io   P L R   i s   a n   i m p o r tan p ar a m et er   f o r   th e   R T   f lo w s   b ec au s i is   a n   in d icato r   w h et h er   t h p ac k ets  ar e   d eliv er ed   ti m el y .   T h P L R   o f   Vo I P ,   v id eo   an d   B E   f lo w s   ar d ep icted   in   Fi g u r 9 ,   Fi g u r e   1 0   an d   Fi g u r 1 1   r esp ec tiv el y .   T h P L R   o f   Vo I P   f lo w s   is   p r ese n ted   i n   Fi g u r 9 .   I is   o b s er v ed   th at  b o t h   C D - FME   an d   P F - FME   ac h iev ed   t h h i g h est  P L R   th a is   u p   to   9 3 . 9 2 th an   ME C C   an d   th i s   is   i n   ac co r d an ce   w it h   t h th r o u g h p u t   p er f o r m a n ce T h h i g h er   th r o u g h p u b ein g   s en o u w il r esu lt  in   lo w er   P L R .   T h P L R   o f   ME C C   s ch ed u ler   is   ap p r o ac h in g   ze r o   w h e n   th n u m b er   o f   u s er   is   les s   th a n   8 0 ,   h o w e v er ,   th P L R   s tar ts   to   v io late  th allo w ab le   v alu w h e n   th n u m b er   o f   UE   ex ce ed s   1 0 0   s in ce   th ac ce p tab le  v alu s h o u ld   b less   t h an   1 x 1 0 - 2.   T h ME C C   s ch ed u ler   m a n a g ed   to   k ee p   t h P L R   v al u les s   t h an   0 . 5 5 % a t 8 0   u s er   an d   i n cr ea s es   af ter   8 0   u s er s ,   w h ic h   is   u p   to   5 . 9 7 th an   th R R   alg o r it h m .   T h R R   h as  t h lo w e s P L R ,   w h ic h   is   5 . 9 7 lo w er   t h an   ME C C   an d   is   k ep t   co n s ta n t a t z er o .     Fo r   th v id eo   ap p licatio n ,   all  th P L R   i n cr ea s es  as  t h n u m b er   o f   u s er   i n cr ea s es  d u t o   th h ig h - s p ee d   m o v e m en ts   o f   t h v e h icles.  A s   r e s u l t,  w h e n   t h e   s p ee d   in cr ea s es,  f r eq u e n c h an g es   o f   d y n a m ic   to p o lo g y   ca u s e s   f r eq u en in ter r u p tio n s   o f   th co m m u n icat io n .   T h u s ,   w h e n   th s p ee d   in cr e ases ,   t h p o s s ib ilit y   to   d is ca r d   p ac k et  f o r   d ea d lin ex p ir atio n   in cr ea s es  as  d e m o n s tr ated   in   Fi g u r 1 0 .   ME C C   s ch ed u ler   h as  t h lo w es P L R ,   w h ic h   is   6 . 5 5 %,  9 . 7 3 an d   1 0 . 0 4 lo w er   t h a n   R R ,   C D - FME ,   an d   P F - FM E   r esp ec tiv el y .   B o th   CD - FME   an d   P F - FME   h a s   th h i g h est  P L R ,   w h ic h   c o n tr ib u te  to   lo w   th r o u g h p u t .   T h Vo I P   f lo w s   ex p er ien ce d   s ig n i f ica n tl y   lo wer   P L R   th an   v id eo   f lo w s   b ec a u s th Vo I P   tr af f ic  is   d eliv er i n g   lo w er   s o u r ce   b it  r ate  as,  co m p ar ed   to   v id eo   f l o w s   as  ill u s tr ated   i n   Fig u r 9   an d   Fi g u r 1 0 .   T h P L R   f o r   v id eo   f lo w s   h a s   v io lated   t h Qo v al u as  s p e cif ied   b y   th 3 GP P .   T h ac ce p tab le  r an g o f   Vo I P   an d   v id eo   f lo w s   s h o u ld   n o ex ce ed   1 x 1 0 - 2   to   1 x 1 0 - 3   r esp ec tiv el y   [ 20 ]   T h P L R   o f   B E   f lo w   is   ill u s tr ated   in   Fi g u r 1 1 .   I ca n   b o b s er v ed   th a R R   s c h ed u le r   h a s   t h h ig h es P L R ,   f o llo w ed   b y   th ME C C   an d   C D - FME   an d   P F - F ME   r esp ec tiv el y .   T h P L R   o f   R R   i n cr ea s es  g r ad u all y   an d   is   8 5 . 8 3 h i g h er   t h a n   t h ME C C   b ec a u s e   RR   alg o r it h m   d eliv er s   th e   lo w est  t h r o u g h p u t.  T h P L R   o f   ME C C   is   9 5 . 4 2 h i g h er   th a n   C D - FME ,   h o w e v er ,   t h ME C C   m a n a g ed   to   k ee p   t h P L R   v al u to   le s s   t h an   0 . 5 w h e n   th n et w o r k   is   lo ad ed   w it h   2 0 0   u s er s .   B o th   C D - FME   an d   P F - F ME   s ch ed u l er s   h av th lo w est   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 1 9 1   -   1200   1198   P L R   a n d   th i s   is   i n   ac co r d an ce   w it h   t h t h r o u g h p u p er f o r m a n ce .   Mo r eo v er ,   th er is   n o   Qo r eq u ir e m e n n ee d   to   b p r o v is io n ed   b y   th B E   f l o w s .           Fig u r 9 .   P L R   f o r   Vo I P   f lo w s         Fig u r 1 0 .   P L R   f o r   v id eo   f lo ws           Fig u r 1 1 .   P L R   f o r   B E   f lo w s       3 . 4 .   F a irness   i nd e x   T h J ain   f air n ess   i n d ex   o f   V o I P ,   v id eo   an d ,   B E   f lo w s   i s   illu s tr ated   in   Fi g u r 1 2 ,   Fig u r e   13   an d   Fig u r 1 4   r esp ec tiv el y .   T h f air n e s s   v al u o f   C D - FME   a n d   P F - FME   d ec r ea s e s   as  t h e   n u m b er   o f   u s er s   in cr ea s es   f o r   all   tr af f ic  f lo w s .   I is   n o ticed   th a t h f air n e s s   in d ex   f o r   P F - FME   i s   t h h ig h est  a m o n g   o th er s   b et w ee n   6 0   to   8 0   u s er s   b ec au s th al g o r i th m   allo ca tes  r eso u r ce s   to   t h u s er   b ased   o n   t h r atio   o f   th e   ch a n n el   co n d itio n .   T h er ef o r e,   th u s er s   ar b ein g   n eg lect ed   w h e n   ex p er ien cin g   b ad   ch an n el  co n d itio n .   Ho w ev er ,   t h e   f air n e s s   v al u f o r   C D - FME   d e cr ea s ed   as t h n u m b er   o f   th e   u s er   in cr ea s e s   b ec au s r eso u r ce s   ar g iv e n   o n l y   to   u s er s   w i th   t h b est  ch a n n el  co n d itio n   an d   th o s w ith   lo ch an n el  q u alit y   w il s u f f er   f r o m   t h s tar v atio n   p r o b lem .   T h f air n es s   v a lu o f   ME C C   an d   R R   is   co m p ar ab l to   ea ch   o th er   f o r   all  tr af f ic  f lo w s   a n d   th v alu e   is   k ep b et w ee n   0 . 7   an d   0 . 8   a s   th n u m b er   o f   t h u s er   i n cr ea s es.  T h f air n ess   in d e x   f o r   ME C C   a n d   R R   i s   s tead y ,   w h ic h   is   h o v er in g   b et w ee n   0 . 7   an d   0 . 8 .   T h is   is   b ec a u s R R   an d   ME C C   s c h ed u ler s   ar e   f air   i n   ter m s   o f   R B   allo ca tio n .             Fig u r 1 2 .   Fair n ess   i n d ex   f o r   Vo I P   f lo w s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       MEC C   s ch ed u lin g   a lg o r ith in   ve h icu la r   en vi r o n me n t fo r   u p lin tr a n s mis s io n   ( S h a fin a z   I s ma il )   1199       Fig u r 1 3 .   Fair n ess   i n d ex   f o r   Vid eo   f lo w s         Fig u r 1 4 .   Fair n ess   i n d ex   f o r   B E   f lo w s         4.   CO NCLU SI O N     T h is   r esear ch   h as  s t u d ied   th p er f o r m a n ce   o f   u p li n k   s ch ed u l in g   al g o r ith m s   f o r   R T   an d   NR T   s er v ices  u s i n g   th L T E - SIM .   T h p er f o r m a n ce   o f   ME C C   i s   co m p ar ed   to   th C D - FME ,   P F - FME ,   an d   R R   in   ter m s   o f   th r o u g h p u t,  d ela y ,   p ac k et  lo s s   r atio   ( P L R )   an d   f air n es s   in d e x T h Vo I P ,   v id eo   an d   B E   f lo w s   is   co n s id er ed   an d   th e   s p ee d   o f   t h UE s   i s   s e t to   1 2 0   k m / h ,   w h ic h   r ese m b le s   th e   h ig h - s p ee d   v e h ic u lar .   Fr o m   t h s i m u latio n s ,   it  ca n   b co n cl u d ed   th at   ME C C   al g o r ith m   is   t h b est  a m o n g   th o t h er   alg o r it h m s   a s   it  d eliv er s   t h h ig h es th r o u g h p u f o r   all  f lo w s   d u t o   f air   allo ca tio n   o f   R B s   a m o n g   t h u s er s .   T h u s ,   th i s   co n tr ib u tes  to   lo w   d ela y ,   lo w   p ac k et  lo s s   r ate  a n d   d eliv er s   s atis f ac to r y   le v el  o f   f air n ess   v al u i n   th e   v eh ic u lar   s ce n ar io s .   Fu r t h er m o r e ,   it  is   p r o v ed   th at  ME C C   is   ab l to   s u p p o r 2 0 0   u s er s   w it h o u t   co m p r o m i s in g   t h Qo p ar am eter s   f o r   th tr af f ic  f lo w s   o f   Vo I P ,   v id eo ,   an d   B E .   Hen ce   it c a n   b co n cl u d ed   th at  ME C C   is   t h b est  s c h ed u ler   in   p r o v is io n i n g   th e   Qo r eq u ir e m e n t s   f o r   th e   R T   an d   NR T   tr af f ic s .   As  f u t u r r ec o m m e n d atio n ,   th e   p er f o r m an ce   ev a lu at io n   o f   th ME C C   alg o r ith m   w ill  b e   s tu d ied   in   th s ta tic  an d   p ed estr ian   en v ir o n m en an d   co m p ar ed   to   th o th er   u p lin k - s c h ed u li n g   alg o r it h m   a v ailab le  in   t h liter at u r e .       5.   ACK NO WL E D G E M E NT   W ar g r ate f u l   to   t h U n i v er s it y   T ec h n o lo g y   Ma r a   ( UiT M)   Sh a h   Ala m ,   Sela n g o r   f o r   t h r esear ch   g r an t s   o f   B is tar i 6 0 0 - I R MI /D A N A   5 /3 /B E ST AR I   ( /2 0 1 8 )   d u r in g   th e   c o u r s o f   th is   r es ea r c h .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A n g ri  I,   M a h f o u d i   M ,   Na ji d   A ,   Be k k a li   M   El ,   " Ex p o n e n ti a M L W DF  EXP - M L W DF  Do w n li n k   S c h e d u li n g   A l g o rit h m   Ev a lu a ted   in   LT f o Hig h   M o b il i ty   a n d   De n se   A re a   S c e n a rio , "   In J   El e c tr  Co mp u En g ,   8 (3 ) :1 6 1 8 2 8 ,   2 0 1 8 .   [2 ]   Ya d a v   S P ,   Be ra   S C. ,   " P A P An a ly sis   o S in g le  Ca rrier  F DM S y ste m   f o Up li n k   W irele s T ra n s m issio n , "   2 0 1 5   1 0 t h   I n C o n f   In f o rm a ti o n ,   Co m m u n   S ig n a P ro c e ss   ICICS   2 0 1 5 ,   2 0 1 6 .   [3 ]   A b u - A li   N,  T a h a   A EM ,   S a lah   M ,   Ha ss a n e in   H.  " Up li n k   sc h e d u li n g   in   L T a n d   LT E - a d v a n c e d Tu to rial,   S u rv e y   a n d   Ev a lu a ti o n   F ra m e w o rk , "   IEE Co mm u n   S u rv   T u to ria ls,   1 6 (3 ) : 1 2 3 9 6 5 ,   2 0 1 4 .   [4 ]   F a rz a n e h   Y,  M a rd A ,   G h o ra sh S A . ,   " A   Qo S - Aw a r e   Do w n li n k   P a c k e S c h e d u ler  Us in g   T o k e n   B u c k e A l g o rit h m   f o LT S y ste m s, "   22nd   Ira n   C o n f   El e c tr  En g   ICEE   2 0 1 4 ,   (Ic e e ):1 7 7 5 8 0 ,   2 0 1 4 .   [5 ]   P ir o   G ,   G riec o   LA ,   Bo g g i a   G ,   Ca p o z z F ,   Ca m a rd a   P . ,   " S im u latin g   L T Ce ll u lar  S y ste m s:  a n   Op e n   S o u rc e   F ra m e w o rk , "   IEE T ra n s V e h   T e c h n o l 1 1 6 ,   2 0 1 0 .   [6 ]   L iu   Z,   S h e n   Y,  Y u   Z,   Qi n   F ,   C h e n   Q. ,   " A d a p ti v e   Re so u rc e   A ll o c a ti o n   A lg o rit h m   in   W irele ss   Ac c e ss   N e t w o rk .   T EL KO M NIK A   ( T e lec o m m u n ic a ti o n   C o m p u El e c tro n   C o n t ro l "   [ I n tern e t ] .   1 4 ( 3 ):8 8 7 ,   2 0 1 6 .   A v a il a b le  f ro m :   h tt p : // ww w . jo u rn a l. u a d . a c . i d /i n d e x . p h p /T EL KO M NIK A /article /v ie w /3 6 1 5   [7 ]   Un iv e rsa E,   Co   M A .   Et si T s 1   1 3 6   2 1 3 .   Et si.   2 0 1 5 ; V 1 2 . 7 . 0 .     [8 ]   Is m a il   S B,   Bt  D,  A li   M ,   Ya   N. ,   " P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   Up li n k   S c h e d u li n g   A lg o rit h m i n   LT Ne t w o rk s,"   In d o n e s J El e c tr  En g   C o mp u S c i ,   9 (2 ): 3 7 3 9 ,   2 0 1 8 .   [9 ]   De   T e m o   LA M R,   Be ra rd in e l li   G ,   F ra tt a si  S ,   M o g e n se n   P . ,   " Ch a n n e l - a w a re   S c h e d u li n g   A l g o r it h m f o r   SC - F DMA   in   L T Up li n k , "   IEE In S y m p   P e rs In d o o M o b   Ra d io   Co m m u n   P I M RC.  2 0 0 8 .     [1 0 ]   El g a z z a r   K,  S a lah   M ,   T a h a   A - EM ,   Ha ss a n e in   H. ,   " Co m p a rin g   u p li n k   sc h e d u lers   f o LT E.   P ro c   6 th   In W irel  Co m m u n   M o b   Co m p u C o n f   ZZ Z - IW CM ’1 0 "   [ In ter n e t].   1 8 9 ,   2 0 1 0 .   Av a il a b le f ro m h tt p :/ / p o rtal. a c m . o rg /citatio n . c f m ? d o id = 1 8 1 5 3 9 6 . 1 8 1 5 4 4 1   [1 1 ]   S a f a   H,  T o h m e   K. ,   " LT Up li n k   S c h e d u li n g   A lg o rit h m s:  P e rf o rm a n c e   a n d   C h a ll e n g e s,"   2 0 1 2   1 9 t h   I n Co n f   T e lec o mm u n   ICT   2 0 1 2 ,   (Ic t),   2 0 1 2 .   [1 2 ]   A h m e d   RE,   A l m u h a ll a b HM. ,   " T h ro u g h p u t - f a irn e ss   T ra d e o ff   i L T Up li n k   S c h e d u li n g   A lg o rit h m s,"   2 0 1 6   I n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   1 1 9 1   -   1200   1200   Co n I n d   In f o rm a ti c s C o mp u S y s CIICS   2 0 1 6 ,   2 0 1 6 .   [1 3 ]   Da rd o u ri  S ,   Bo u a ll e g u e   R. ,   " Co m p a ra ti v e   S tu d y   o f   S c h e d u l in g   A l g o rit h m f o LT N e t w o rk s,"   W o rld   Aca d   S c i   En g   T e c h n o I n J   Co mp u t   I n S c En g 8 (3 ): 4 2 5 ,   2 0 1 4 .   A v a il a b le  f ro m h tt p :/ / d x . d o i . o rg /1 0 . 1 0 0 7 /s1 1 2 7 7 - 0 1 5 - 2 2 8 9 - 2   [1 4 ]   Ja n e v sk T ,   M e m b e S ,   Ja k i m o sk K. ,   " Co m p a ra ti v e   A n a l y sis  o f   P a c k e S c h e d u li n g   S c h e m e f o HSDP A   Ce ll u lar   Ne tw o rk s,"   100 3 ,   2 0 0 8 .   [1 5 ]   M a h e sh a   S N,  G o p in a th   CY,  HK A ,   Ku m a EN. ,   " P e rf o r m a n c e   S tu d y   o f   LT S c h e d u li n g   A lg o rit h m s in   V e h icu la r   a n d   P e d e stria n , "   2 0 1 6 ;3 8 7 1 7 .     [1 6 ]   No h   KS S KM,   A li   DM,   Ra h m a n   AA A ,   S a m in g a n   AK ,   Yu su f   Y,  Yu su f f   NM,   " P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   EXP - BET   A l g o rit h m , "   9 (1 ):1 5 9 .     [1 7 ]   Ch u a h   CN,  Ka tz  RH. ,   " Ch a ra c teriz in g   P a c k e A u d io   S trea m f ro m   I n tern e M u lt im e d ia  A p p li c a ti o n s,"   IEE I n t   Co n C o mm u n ,   2 :1 1 9 9 2 0 3 ,   2 0 0 2 .   [1 8 ]   U. N.Nw a we lu ,   C. I. A n i,   M . A . Ah a n e k u ,   " Co m p a ra ti v e   A n a l y sis   o f   th e   P e rf o rm a n c e   o f   Re so u rc e   A ll o c a ti o n   A l g o rit h m in   L o n g   T e r m   Ev o lu ti o n   Ne tw o rk s,"   Nig e r J  T e c h n o l ,   3 6 (1 ): 1 6 3 7 1 ,   2 0 1 7 .   [1 9 ]   W h e e b   A H . ,   " P e rf o rm a n c e   E v a l u a ti o n   o f   UD P ,   DCCP ,   S CT P   a n d   T F RC  f o Di ff e r e n t   T r a ff ic  F lo w   in   W ired   Ne tw o rk s,"   In J   El e c tr  Co mp u E n g 7 ( 6 ):3 5 5 2 7 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   S p e c if ica ti o n   T . ,   T S   1 2 3   2 0 3   -   V9 . 3 . 0   -   Dig it a c e ll u lar  tele c o m m u n ica ti o n sy st e m   (P h a se   2 + );  U n iv e rsa M o b il e   T e le c o m m u n ica ti o n S y ste m   (U M T S );  L T E;   P o l icy   a n d   c h a rg in g   c o n tro l   a rc h it e c tu re   ( 3 G P P   T S   2 3 . 2 0 3   v e rsio n   9 . 3 . 0   Re lea se   9 ).   0 :0 1 2 5 ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   Ya h iy a   TA . ,   " Un d e rs tan d i n g   L T E   a n d   i ts  P e rf o rm a n c e , "   S p rin g e Ne w   Yo rk 1 - 2 7 7   p ,   2 0 1 1 .       BI O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        S h a fin a z   I s m a il   is  a   P h . D.  Ca n d i d a te  a th e   Un iv e rsity   T e c h n o lo g y   M A R A   (Ui T M ),   S e lan g o r,   M a la y sia .   S h e   h a re c e iv e d   th e   M a ste o f   S c ien c e   in   T e lec o m m u n ica ti o n   a n d   In f o rm a ti o n   En g in e e rin g   i n   2 0 1 4   f ro m   Un iv e rsity   T e c h n o lo g y   M AR A   (UiT M ),   S e lan g o r,   M a lay sia .   S h e   o b tai n e d   h e BE n g   d e g re e   f ro m   U n iv e rsity   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia   (UT HM)  w it h   Ho n o u rs ,   in   El e c tri c a En g in e e rin g   in   2 0 0 9 .   P re v io u sly ,   sh e   o b tai n e d   h e r   d ip l o m a   f ro m   P o ly tec h n ic   S u lt a n   A b d u Ha li m   M u ’a d z a m   S h a h   ( P OL IM A S ),   M a la y sia   i n   M e c h a tro n ic  En g in e e rin g ,   g ra d u a ti n g   in   2 0 0 6 .         Da r m a w a ty   M o h d   Ali   is  a   S e n io L e c tu re a th e   Un iv e rsit y   Tec h n o l o g y   M A R (Ui T M ),   S e lan g o r,   M a lay sia .   S h e   o b tain e d   h e P h . D i n   2 0 1 2   f ro m   Un iv e rsity   M a la y a ,   M a la y sia .   S h e   h a re c e iv e d   th e   M a ste o f   En g in e e rin g   in   El e c tri c a in   2 0 0 2   f ro m   Un iv e rsit y   Tec h n o lo g y   M a la y sia .   P re v io u sly ,   sh e   o b tai n e d   h e f irst  d e g re e   f ro m   Un iv e rsit y   Ke b a n g sa a n   M a la y sia   w it h   Ho n o u rs,  in   El e c tri c a l,   El e c tro n ic   a n d   S y ste m ,   g ra d u a ti n g   in   1 9 9 9 .   S h e   is   a   m e m b e o W irele ss   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y   (W iCO T Re s e a rc h   In tere st  G ro u p   (RIG a n d   h e r   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   W irele ss   Ac c e s T e c h n o lo g y   a n d   Qu a li ty   o f   S e rv ic e   in   W irele ss   Bro a d b a n d .         Az ita   La il y   Yu s o f   is  a n   A s so c iate   P r o f e ss o in   th e   De p a rtm e n o f   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M A R A   (Ui T M ).   In   2 0 1 1 ,   sh e   w a a wa rd e d   a   P h . d e g re e   in   El e c tri c a l,   E lec tro n ic  &   S y ste m En g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsit i   Ke b a n g sa a n   M a lay sia   (UK M ).   S h e   a lso   o b tain e d   h e r   M .   En g .   d e g re e   f ro m   Un iv e r sit i   Ke b a n g sa a n   M a la y sia   in   Co m m u n ica ti o n &   Co m p u ter  E n g in e e rin g   in   2 0 0 0 .   P re v io u sly ,   sh e   o b tai n e d   h e f irst  d e g re e   f ro m   Un iv e rsiti   K e b a n g s a a n   M a la y sia   w it h   h o n o u rs  in   E lec tri c a l,   El e c tro n ic  &   S y ste m En g in e e rin g   in   1 9 9 9 .   S h e   h a b e e n   a p p o i n ted   a th e   P r o g ra m m e   Co o rd i n a to o f   F KE  f ro m   2 0 1 3   u n ti 2 0 1 7 .   S h e   h a b e e n   a wa rd e d   1 7   re se a rc h   g ra n ts  f u n d e d   b y   th e   g o v e rn m e n a n d   u n iv e rsity .   S h e   h a p u b li sh e d   o v e 7 0   jo u r n a p a p e rs  a n d   c o n f e re n c e   p ro c e e d in g o n   v a rio u s   to p ics   re late d   to   w irele s c o m m u n ica ti o n tec h n o l o g ies .   S h e   is  a   g ro u p   m e m b e o f   W irele ss   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y   ( W iCo T g ro u p   a UiT M   a n d   a   m e m b e o f   IEE Co m m u n ica ti o n S o c iety .   He r   c u rre n re se a rc h   i n tere sts  in c lu d e   ra d i o   re so u rc e   a n d   in terf e re n c e   m a n a g e m e n in   m o b i le  c o m m u n ica ti o n s n e tw o rk s.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.