evaluation of scheduling algorithms for a web browsing service in

45
MASTER’S THESIS 2002:126 CIV MASTER OF SCIENCE PROGRAMME Department of Computer Science and Electrical Engineering Division of Signal Processing 2002:126 CIV • ISSN: 1402 - 1617 • ISRN: LTU - EX - - 02/126 - - SE Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in WCDMA High Speed Downlink Shared Channel JONAS ÖBERG

Upload: haminh

Post on 13-Feb-2017

217 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

MASTER’S THESIS

2002:126 CIV

MASTER OF SCIENCE PROGRAMME

Department of Computer Science and Electrical EngineeringDivision of Signal Processing

2002:126 CIV • ISSN: 1402 - 1617 • ISRN: LTU - EX - - 02/126 - - SE

Evaluation of Scheduling Algorithms fora Web Browsing Service in WCDMA

High Speed Downlink Shared Channel

JONAS ÖBERG

Page 2: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��������� � �� ������ ������� �� �� �

��� ������� ������� � ����� ���

����� ������ � ���� � ���

��������

�� ������� ��� ����� ����������� ��� ��� �� ��� �������� ��

����� � ���� ���� ������ ����� ������� �� ����� ��������

���� ������� �� ���� ������ ����� �� ���� �� � ��������� ���

������� �������� ��� ���������� �� ��� ������� ����� ��� ������ ���

������ �� ��������� ��������� ��� ���� � ����� ������ �� ��� � ����

����������

��� ��� �� ���� ��� �� �� �������� ���� ����������� �!���

��� ��������� ���������� ���� � ���� �� ���� ����� �� ���� ���

���������� �� ��������� ���� "����� � ���� � #����� �� �������

��"�������� �� � ��������� ��������� �� �����������$ �� ��� �� ���

���������� �� �!��������� ���� "����� � ����� �� ����������

%������ �� ����������� ��� ���� �� ����������� ��� � ����� ����

������������ ��� ��� ���� ����� �� � ������! ������ � ����

���������� �� ���� ��������� ��������� ���������� ���� ��� ������

������ �� ������� ��������� ��� ���� ������ ���� ����� �� ��&��

������� �������� #����� �� ������� ��"��������� �� ��� ����������

������� ��� ��� �� �������� �������� ������� �������� �������$ ����

���� �!����������� �� ��������� ��� �������� ������� �������� �!���

����� �� #����� �� ������� ������ '� �� ���� ���� ���� � �!�����

������� �� ����������$ ������ �� ����� �� ����� �� � ���� �����������

Page 3: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

�������� ���

��������

� ���������� ��� �� ������ ��� ������� �� ������ ��� �������� ������� ��� ������� �

� � �� ������� ��� !�� ��� !�� ���"�� #����������� $�� %�&!# $�� '�&�# (

� ����� �������� ��������� �

� ���� ���!��� �"�� ����������� !���� �)�� ��*����� +�*�� !���� �)�� ���� !���� ���� ��� !���� ���$ '�&�# !���� ��

# ��������� ��� $������ ��$� ������,���� !������� ��$� ��� �- ��,������� �� ���������� #�������,� ��

$�� ��,������� .������ ��� �/���������� �$$�� ���������� �� ��,������� .������ �0$�� ����������� ��

$� ��� �- ���������� "��� 1�����* �� ������� ��$�� 1�� #�������, �- �2 /���� ��$�� 1�� #�������, �- ,�3 �45 /���� �$$�� ����������� �$

$� ��� �- ������� &�6����������� �($�� &�6����������� "��� �������* �������� �0$�� &�6����������� "��� 2�3�� ��"�� #��������� .���� �)$�� &�6����������� "��� 2�3�� �� .��� &�6������ �)$�� ����������� ��

% ������& ��(� ���������� ��(� 2����� %�� ��

Page 4: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

�������� ��

$�'������ ��

� �������� ���������� �#

( �������� $������ �' )��������� ��� �����& *�������� �+� ��,������� �� &�6����� ��� #�������,� �0� ��,������� �� &�6����� �������* �������� .����� �7

* * ,-� '�� )��������� $$ ��� ��. */� �"

�00�������� ��

Page 5: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

5����������� �

� ������� ��

��� ��������

��������*8 ����� ���������� ,�/��� ������,,��������� �*���,� ��� /���� ��9������� "����"��� ���* ������� ������ /�� ����� ���� ������ �����������*���,�8 "���� �,����� ���� ���� ���� ���� �������� ���� ���� ��� /��� ������9�/�� "��������* �� ��� ���� ��" ��� #,��� ��� �3������ ������������ ���:��� ������ �� ��� 5������� ��� 5�������9�� � ��������

%���/��� �&!# ;%�&!#< �� ��� ����� ������ ���������* ���� �� �����9��=�� �� � ������ ���/�� �������� %�&!# �� � >�3�/�� �*���, ���� ����"������������� �� ����� ��������� �� ��6����� �������� # �������� ������������� %�&!# ��� /� ����� �� ?�@

�������� �� � :�� ��"�������� �� "�/ /��"���� �������� �����,������ �� /����*����8 ��� ,����* �� ��� ��"���� '��� ����� &�"���� ��� �� #�����8'�&�#8 �� � �������,��� �� %�&!# "��� ��� ���� �� ������� ��"���� ��� ���� ����� �� ��� ����� �� 79�) !/���4� ��� ��� �� ���� �������� "��� ��"1�����* �� ������� ����������� ��� ���� �� �����,����� ��"���� �� � ������������� ������ ��� '��� ����� &�"���� ������ ������� ;'�9&��'< ���������� �� ��������� /* ��������� �������� ���� �� ���� ��� ����������8 �����*/��� #.1 ��� ���� ���������� ?�@

�� ����� � ������

��� ��, �� ���� ������ �� �� ����������� �� ����� � ���� ��������� �� ������ � ����� ���� ����� ��� ���� ������� ��� /���� ���������� �� �������������� �� � ���������� ��������, ��� '�9&��' �� ������ /��"��� �������� �� ��� ��,� ��,��� ��� � ���������� ��������, ������� "���� ���� "������� ������ �� ��� '�9&��' �� ���� ��,� �������� ��� ���������� ����9���� ��� /� /���� �� ��6����� ��������� ��� ��������� ���� ��6����� �*���,/��������

���� ����* �� ������� ���� ����� ��� �

���� ��� �������� ��� ���������� �� � ��" �,������� ���������� ��������,��*���, ���������� ��� ���� �/A��� /�� ���� ������/������ ��� �"� �������,������� ���� "��� ���� �����,����� �� ��" "��� ��� ��������,� ��� ������/������� ���������

Page 6: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

5����������� �

���� ��� �� �� ��* �� ��������� 1�����* �� ������� ;1��< ��� � ������ �������/* ������ � 1�� ��B����,��� �� � ���������� ��������, ��� �,���� �� ��������������� �� � 1�� ��B����,��� �� �*���, ���������� �� ���������

5� ���� �����8 �"� �������� �� ��6����� 1�� ��B����,���� "��� /� ������������� ���� �� �� ��6��������� ��� 1�� ��� ��� �"� ������� /* ,���� �� � �������9��� ��������, /���� �� ����������

��� ������ ������

��� �� ���������� �� � ���/��, ���� ��� �3����� ���� �� ��� "������� ���"�� ��,��� '�"����8 �� ��� "������� ��,���8 �� ��� ���* �������* �������� "������ ������������ �� ��� �� �"������ ��������8 ��� �� ��" �� �,������� ����� ����� �������,��� �� ��� ���������� �*���,� %��� ����� ��6������� /��"���"���� ��� "������� ���"�� �8 ������� �� ���������� �� "���� ���"�� � ������* �� ������ �3���� /� ������� �� ��� "������� ��,��� ���� ������ �����:��������� ��� "������� ���"�� �

2������,���8 ��� ���������� �� ��������� �� ��� ����� ��������� ���� �� "����� ��� ����* ����������* �� ��� �������� �� ������� ��������� ����� �"� �������,��� /� ���������� "��� ��������� ���� ��������� ���� ,���� ���� ���*������� ������� �� "������� ���������� ��� /� ������8 ��� ���� ���� ���������,��� /� ����,�=�� �����������*

#� ����,�� �� ������� ������� ��B����,���� ��� �� ���������� ��������,�8� ���,�"�� ��� ���� ��������,� �� "��� �� �� ���������� �� ����� ����������������,� �� ����� �� ?�@ ��� ���,�"�� �������� �� � ������� ,����8 � ������� ��� ,���� ��� � ��,��������� ,����8 ��� �� ��:�� ��" ��� ��6������ ��8 �� ��� ���� �����,����� �����8 ������,8 ��� ��" ���* ��,������� ������������� >�"� #��� B����� ��� �������� ��� ���������� �� �� ������� ��"��6����� ��������,� ������ ����� ������ �"� ��������,� ��� ����� �,������ ����� ��������� ���� ���� ��� ���������� ������ ��� � "������� ���� �������

?$@ �������� ����������� ��� �3����,����� ������� ��� ��"���� ���������� ���&!# �*���,� 5� �� ��������� ���� "��� �����,����� �� ��B���� ��=�� ���������� ���������� ��� �*���, ������,���� �� �,������ ��� ���� ��,� ,��9�����3��� �� � ��,/������� �� ��,� ��� ���� ,�������3��� ��� ���������

?(@ ����� ���������� �� %�&!# 5� ��� � ����� �� ��� B�����8 ������������������,� ���� ��������=�� ����� B���� ��=�8 ��� ��������� ���� ��� ��������

Page 7: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

5����������� �

�*���, ������,����8 �� �� /����� �� ��������=� ��� �,������ B����� 2�� ���'�9&��'8 ����� ��� ����������� �� ���������� �� ?�@ ��� ?�@ ����� ����� ��/�������� �� ��6����� /���� ��������,� ���* �� ��� �����8 ��"����8 1�����*�� ������� /���� ��������,� ��� ��� ����� �� ������� ��6�����������

��� ������

������� � ����� �� ������������ �� !��8 %�&!# ��� '�&�# 5� �������� ��� �� ���������� ��������,� ��� ��������� ��� �� ������� � ��� ��,�������,����� ��� ������/�� ��� ��,������� ������� ��� ����������� ��� �� /� ������� ������� $8 �����"�� /* � ��,,��* �� ������� ( +��� �� ��� ������ ����� ��� ���� �� �//���������� ����

Page 8: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!�� �������" �

� ���� ���� ��

�� ����

��������*8 ����� ��� ����� �6���� ��� ���� ��� �������,��� �� ,�/��� ��,9,��������� �*���,� ��� ������ �� � ������* ���������� �������� �� "���������,,���������� ��" �*���,� ��� ����������� ��� ������� ,�/���� �*���,���� �������� �� �� �6�� � ,�������� �� ��������8 ��������� ��� �����/����* ������ ����9���� �������� ����� �*���,� ��� �������� �� �� ����� �����������*���,��

��� 5������������ ������,,���������� ���� ;5� < �������� �� �CC� ���B���9���� ������ � D'= �� ��� ��" ����� ���������� ,�/��� �*���,� ;��,�� 5!�9�))) "����� ��� 5� < ��� 5� ��� ���� ������ %�&!# �� �������� "����&D�� ��� �&!#�)))� �� ��� ����� ������ ������������ �� /� ���� ��� ������ ���������

5� ������8 ��� ������� ������������ ��� ��������������� �� ������,,�����9����� �� ��� �������� ������,,���������� ��������� 5�������� ;���5< ���*��������� "��� ����� �������������8 ���,����* �������� ��� #����8 �� ������������������ "�� �� %�&!#8 �������� ����� ��� ��� �������� � ����������� �� ����8 �D�� ?0@ ��� ���5 ����� �� ��� ���������� �*���,� �� �������� !�/��� ������,,���������� �*���,� ; !��<

��� ,��� �,������� ������� �� !�� �� ��� ����/������� �� ���� ���� /������� 5� ,���� ���� �� !�� ����� �� � �����/����* �� ��������� ��" ��������8����� "��� ������������ ����� ����� ��� ����� ��3� ,������ �������� #� �������������8 ��������� �� 5������� ������ ��� ����� ��������*8 ,�* ���� ���*��6����� ���������������8 ���* ��� �� !�� ����������� �� ��6����� ������ � ������� ;1��< ������� ��� ���� ������� ��:��� ��� ��,�� ��������������8�����,���8 ����������� ��� /�� ������8 ��� ��� ,��� �����:���� ������ ������������� ����� ������� �� ����� ����* ����������* �3�,���� �� �������� ���*������� ���8 �����������*8 ������8 ����9��,� �����8 "�/ /��"���� ��� �,���

���� ���� ���� ����� ���� ������� ���� �������� ���� ������� ������� ���������� �� �� � ��� ������� � ���� ��� �� �� ��������� ������� ����� ���� !� "���� ������� ���� ��� ���� ��#��$�� ���� ���� %�� &�� ����� ���#� � ���� ��� ��� ���� ���� ���� ��� ����� ������� & ��� ����� ����������

�'(�' �'���� ����� & (��� ����� &� ��� ��� �(�")*+, '#�����! �� � ��#���$���� & ��� ��� �(�" ������ +� ��������

�-(�"./// �� � ��#��$���� & ���� ������ � +� �������

Page 9: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!�� �������" $

� ���� ��� �� !����������

# ��,��� ,���� �� ��� ������������ �� � �������� ����� ���"�� �� �������� ��:���� �� ����� ��� ����� ,��� �����8 ��� ���� ���"�� 8 ��� ����� ���������"�� ;.#�8 �.#� �� !�� ����������� .#�< ��� ��� ���� �B���,���;,�/��� ���,�����<

��� ��$�1 �� ��� ��� /��"��� ��� ���� ���"�� ��� ��� ,�/��� ����� 5��������� �� .���� ���"�� ����������� ;.���< ��� ���� E� ;�*���*,��� ����� �������8 �<8 "���� ��� �� ,��� ���� E� ��� ��������� �� ���� .��

Core NetworkRNC

RNC

Node B

Node B

2����� ��- !�� �*���, #�����������

# ,�/��� ���,���� ;!�< �������� �� ��� �� ,��� 1��� (� ���� ���� �������� �� � ��,/�� �� ����� ���� ����� ������������ ����� ��� ����� �������/������ ����� ���,���* ���������

�� "#$�!

���� �������� ,������� ������ ;�&!#< �� � ������9�������, ������B�� ���9,���* ���� ��� ,������� ���� ��,,��������� ��� /���� �� �&!# �� �� �� ����� ����E� ,�������� /�� ��B����� ��� ,������* "��� � ���B�� B����9�����,��������� ���� ���� ��������� ��������� ��� ���� �����,����� ������� �� ����8��� �� ��,� ��� �� ���B����* ��� �����,����� ������� ��� ����� ��� ����������� ����� /���"���� ��� %�&!# �*���, ��� � /���"���� �� �����3�,����*

Page 10: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!�� �������" (

� !'= ;��������� ������� ������� $ !'=<8 "���� �� ����� ��,����� �� �����;�����" /���< �&!# �*���,� �� ��� "��� /���"����� �� A��� �/��� � !'=

2�� ������� �� ��� %�&!# ������B�� �� ���� �� !��8 ������ ����� ��!"�#� � � $#%�8 ?�@

�� %�$�!

'�&�#8 '��� ����� &��� ��� �� #�����8 �� � �������,��� �� %�&!#��� '�&�# ������� ������� �6 �� �D�� �� � ����* ���, ��� �� ��" �� /��������� �� ��� %�&!# ������� $ .������ $ �� �� /� �3������ �� !�����))�

��,� ��������8 �� � "�/ /��"���� �� :�� ��"��������8 �������� ����� ����� ����� ��"���� '�&�# �� �������� �� ,��� ��� �3������ ��,���� ���, ������������ '�&�# �������� ����� ��������� ��������- ���� ��� ����������8 �����*/��� #.1 ��� ���� ���������� ����� �������� ��� ������/�� /���"

��� '�&�# ������� �� /���� �� ��� ������������ �� � ��" ��������� �������8��� '��� ����� &�"���� ������ ������� ;'�9&��'<8 ������������ ������� %�&!# �*���, 5� ��� ������� �� ��� '�9&��' ���� �� ���� "�� 8 ���������� �� ������� �,��� ����� �����* �� ��� ��,� ��,��� ;�&!#<8 �� ������* �����,������ ��,� �������� ;��5<8 ��� ��"�� ��������� �� ��� ��������� ���� /* ���* ��� ���� ��� ���� ��� �,���� �� ��"�� ��������� �� ���'�9&��' �� ���������� �� ��5 /����8 ��� �B���� ��� ��,������ ��"�� "�����,,�� ��� ��������� �������� ���� /��� ������ 2�� � �������� �������"�� '�&�#8 ��� ?�@

,��� 2�� ���!����� +�� ���������� ��� /� ������/�� �� F��� ��������� ,����*��� ��� �����,������ ����,����� �� ��,������� ��� ��� �����9����� �� ������� ����������G?7@ ��,���������* ���� �������� ,�* /��������� � ������ ����� ,��������� ��� � ���� ���� ���� "���� �����"��� ���� �������/�� ���������� ���� ��/��� ,��������� ��� ��" ���������� # ����� ����� �� ��,/�������� ��� /� ��������8 ���, ��/���1��H ,��������� ��� � ���� ���� ��� I ��� �� �(91#! ��� � I ���

,��� 3&0�� �$4 53�$46 ��� '*/��� #���,���� .������,������ .�9B���� ;'#.1< �� � �������,��� �� ��� �3������ #.1 5� ���� �����,�9���� ���, ��� �������� �����,������ ��� ��,/���� �� "��� �����,��������, ��� �������,������;�< �� ���� ������ ������,���� ��� ������ ��9/�������

Page 11: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!�� �������" 0

,��� �������� 2��� ���������� �� � ������B�� ���� �� �� ��������� ��8 ������� ���� ��� ��,� ��������8 �� "���� ���� ��� '�9&��' �� ��������� ����� ��������� ��� �� �� /* ,���� �� � ���������� ��������, &�6�������������,� "��� ���� ��6����� ������,�����

Page 12: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��� �� ���������� #�������,� 7

� ������ ������ �� ���� ����

��� �� ���������� ��������,� ��� �������� �� ����,��� � B������ �*���,&�6����� ��������,� ��, �� ������ ��� ����� B������ ��,� /��"��� ��� ������� ��6����� "�*� ��� ������� ,��� ������� B������ �*���,8 ������ & ���& '�� �� (�����" ��(����������� ����������� � /���� ���������� ���������

$���� $�0�7 $$ 5� .���� .�/�� ��������� �� ��� ���� � ������ ���������� B������ ��,�8 ��;�< �� ��� ����9��9���� ��� �� ���� ��� ������ /� ������ �� ��,� ������� � �� �� ������ ��������� ��

,�3�

��;�< ;��<

���� ��������, ������� � ���� B������ �*���, "���� ����� ����� ������/����������� �B����*

'�"����8 �� ��� "�� �� ��� �����,����� �� ������� ���������� �� ����������8�*���, �������* "���� �������� ��� ���"/�� �� � ��������� ��� �� ���������� ������ �*���, "���� ���* ����� �3���������� ���� ������� ���������� ��������� ����� �� ���� � �����9�6 /��"��� �*���, ���������� ��� ������������� ����������� ���������� ��������,� ���� ��������=� ��6������* �� ���" ������������ ��� �������� ��� ���� ���������

��. */� ��� ,�3 �45 ��������, ��������� ��� ���� "��� ��� ��������* /���������� ��������� ����8 "��� � ����3��� �����8 ��� � ��� ������� ��58��� �������� ,����� ��

,�3�;���<�;�< ;��<

�.��� ,������7 , ���� ��������, ������� �� �������� �� ���,� �� /������� #� /�� ����� ��� ����*� ��� ������* �������8 ��� ����� �������������� "�/ ����� ��������* ������ ����� ����*�8 ���� ����� �� A����:����� �����:� �,���,�������� ���� ���� ������ ��� ���� "��� ��� ��"���������� ������ ���� �� /���� ��� ������� ������ ���� ��� ���� �8

,�3�

��;�<;��<

Page 13: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��� �� ���������� #�������,� C

���!��������& ,��7 �, ��� �������������* ���� ��������, ����� �� ������/��� �������� ��� ����� ���������� ��B����,���� "��� ��� �����"���,����� �� �� ��� ,�3�,�� ���� ���� ���� � ��� ��� ,�,��� ��� /������� "���8 ��� �� �� ���������* ��:���8

,�3�

��;�<

��;�<;��<

��� ��,������ ����������� ����� "��� ���� ��������8 ������� ��� ���������������8 "������ ��� ����,������ ����������� ����� "��� ��" ������������� ����8 ,� ��� ��� �*���, ,��� ����

����� ����� ��������,� ��� ���* ��6����� �� ����� �/A������� ���* ���8 ��9���������*8 �3�,���� �� ��������,� ���� �,������� �� ����������8 ��������8�� � ,�3���� �� ����� �"� ����� �3��� ,��* ����� ��������,� "��� ��,����,������ /�� �� ���� ����* ��� ���� �� �� ���* ��� �� �������" �� ��� �����/�������"��� ����������

#� �,������� ����� �� ���������� �� �� ,��* ���������� /�6�� ��=�� #� /�6����=�� ��,���,�� ���������� � ��,������� �� �� �� ����� ����� ������� �� ��������� ��� ���������� ��������, ���������� ������� ����>�" 5� ���� ����* ����,������� �� /�6��� �3���8 ��� ��������� ���� � ���������� �� ��� ����������

Page 14: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!���� &���������� �)

� ���� ��� !� ��

��� !����� 0� /���� ��,������ ���� �� ���� ����* ��,������ � %�&!# ��9��� ���"�� "��� '�&�# ������������* ��� ��,� ���������� �� ��� ��,�������� �� ���,� /���� �) ,� ��� �� ���� /���� �4�$)) ������� #���� ���, ���'�&�# ,����8 ����� �� � ����������� ,����8 � ��*����� ��*�� ,���� ��� ����� ,����

��� ��������� ����

��� ����������� ,���� �������� ������������ �� ���� ����� /��"��� �������� /��� �������� ���* ��� /���� �� � ������������ �������,��� ,����"��� ����� ��� ��������8 ���� ,���,���8 �������� ����������� ��� �����"��� ,�������� ������

��� ������!��� ���������� �� �"�9��,��������8 �� ��� � "�������"���� ������ ��� ����8 ��� /��� �������� ��� ����� ��� �������� ����������� �� ��� ���� �������� �� ������,�* ������/���� ��3������� ����� ���� ������������ ����� ����� �� ��,����� �����9������ ��������

��� ������ ���������� �� /���� �� �� ��/�� ����������� ,���� ��������� '���� �� ��� ,���� �� ��� ���" ������ ���� ���������� ��� ��6��������� ������ �������� ��������� �� �� �/������� �� � /�������� ���� ��� ,�/������,���� ���, ��� �����,������ ������� ��� ���� ������8 �� ����!���'���� ,����� ��� ���� ������� �� ������ ��������� ��� �� ��>�3���� �� ��������� ���� ,�* ���������� �� "�� �� ��� ������8 ��������� �� �����

��� ������ ��� ��� ,�������� ������ ������ �� ��� ������� ,���� ���� ���5� ��� ��:��� � ��,/�� �� ������� ,�����8 ��� �� ���� ����*8 ��� 5� ���������� # ������� ,����?�)@ �� ���� ��� ���:��������� �� ��� ���� �������� ����*� ��� �� #������3 #

�� ��&����� '�&�� ����

��� ��*����� ��*�� ,���� ����,���� �������� ������ ��������� �� ,�/��� ���9,����� ��� ���� E� ��� ���� ����� ������ �� ��,���� ��� �45 ����� ��� ����������� ����� �45 ������ ��� ,����� ���� +�. ������ ;+�. I /��� ����� ����<

Page 15: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!���� &���������� ��

��� ���� ����

5� ���� ���������� "�� 8 ���* ��� ���� ,����8 � ��0 0������ ��������8 �� ��,������ 5� �� /���� �� ���� �������� ���� ��� ������� ����� �������� ����,� ��� ������� �������� ��B����� �� �/A���� ;"�/ �����< ����� ���,�� ������/���� ��=�� ��"��� ����* ��B���� ����� �� � �3����������*������/���� ������� ��,� ;$ ������� �� �������< "���� ������ "��� ���������/A��� �� ��,������* ��������� ��� �������� �� � ������� �� � ����������3��������� ������/����� �����:� ������� �� ��� "�/ /��"���� ���� ,������� ��������� �� #������3 #

��� �#� ����

#� ��� ��������� ��*�� �������� ���� /* ��� 5�������8 ��� ;�����,������������� ��������<8 ���,� ��� /���� �� "������� �������� ����*8 � ,���� ������,������ ��� /�������� �� �������� �� ��� �*���, ,���� ��� �/A���� �������,�� ��� ���� �� ��� ��� ��*�� "���� ���* ��� ���,����� ���� �,������ ��� %����" ,�����,��� �� ������� ��� ���� >�" "��� ���" ����� ������������� ��������� �� ���� �� ��� �� *������� � ��������� ������,���� �� �����,������

��( %�$�! ����

��� '�&�# ,���� �� �� ���� ����* �������� "��� � �����,������ ��,� ��������;��5< �� � ���� ��� ��"�� ���������� �� ��,���:�� /* ��"�*� ��������� 7) J�� ��� ����� �����,�� ��"�� �� ��� ���� �� ��� '�9&��' ��� ��� ������������������� �������� ���� ,���� ���� ��� ,��� ����� �� ��� '�9&��'8 ���,��� ���������� �������� ��� ��� ���� ��"�� �� ��������� �� ��� '�9&��'��� �������� ��,������ �� ��� '�&�# ,���� ���

9 ���� ��� ����������8 ��������� �� !��������� ��� ������ ����,� ;!��</���� �� ������� ��������� ������� ���, ��� ,�/��� ���,���� ��� ��9������� �� �������* ����������� ���� ���� /�� �����8 ������� ���, ���!/�� �� ��C( !/��

9 ���� ����������8 �������� ����* ��5 �� "���� ���� �� /� ������ �� "�������� ��� ������ ������� �� ���������� ��������, ������ ��� �����/�*;��������� �� ��������,< �� �45 ����,������

Page 16: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

!���� &���������� ��

9 ���� '#.18 ���� �������,������� /���� �� ����� ��,/����� .������9,������ �� ��� /��� � "����� � ��5 �� ���� �� �����

5� #������3 # ����� �� � ��/�� �� �,������� %�&!# ��� '�&�# ����,�9����

Page 17: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

" � ����� ��� �� #������

2���� �� ���� ������� ������,���� ,������� ��� ���������8 ���������� ��� ����������������� ��� � "��� ��,������� ������� ��� ����������� 5,������� ��,�9������ ����,����� ��� �������� �� #������3 #

��� ��,������� ���� ��,����� ��) ������� �� ���� �� ����� ������� ��������9�� ������ "���� ���� ��� ������, "��� �������� �*���, /��������8��� :��� �) ������� ��� ��� ���������� �� ��� ����������� #� ��/�� ,�����������,��� �� ��,������

(�� �����)���� �������

�� ������* ��� ������,���� ,������� ����8 ����� �3��� ��:������� ��� �������������

8���Æ ����9 ���Æ� ���� �� ��� ������� ��,/�� �� ��,������ ����� ��� ����?�����4����@

8�0:�� ����&7 �9 ��,� ������� ���, ��� ��,� �� �/A��� �� ��B������ ����� ��,� �� �� ����,�� ��������* ��������8 �� ��� �/A��� �8 �;�< I���������;�< � ��������;�< ���� ��,�8 ��� ����*8 �������� �� �����,��������,�8 �� ��� B������ ��,�8 �� �� �� ��:��� �� /� ��� ��,� "��� ������� ��� ���� �� /� ������8 /�� �� ��� ��������� � ������� ���� ������������ �� ��5 /���� �� �� ��:��� �� /� ��� ��,������ �� ��� ����*8�� I � � �� .������,������ ������ �� �����,������ ��,�8 �� ��� ������ ��������� � ������� �� �����,�� ?�@

8���� �������� �0:�� ����&7 ��� 9 #������ �/A��� ����* ��� �/A���� /�9������� �� � ���� 2�� ���� 8 ��� ;< I ,������;�<�8 "���� ��;�< ������ ����*� �� ��� �/A���� � /�������� �� ���� ?�@

8�0:�� 0� ����7 9 ��=� �� �/A��� ������� /* ��� ����* � 2�� �/A��� �8

;�< I ����������

? /��@

8���� �������� �0:�� 0� ����7 �� 9 #������ �/A��� /�� ���� ��� ��� �/9A���� /�������� �� � ���� 2�� ���� 8 �� ;< I ,�����;�<�8 "�����;�< ��� ��� /�� ����� �� ��� �/A���� � /�������� �� ���� ? /��@

Page 18: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

8�������!��9 ���������� �� � �*���, �������* ,������ 5� ������� �������� ��,/�� �� ��������� /��� �� � ���� #� ��� /���"���� �� %�&!#;$ !'=< ��6��� ���, ����� �*���,� ��� �������* �� ����� ��� '= �� "����� ���" �������� ������* 2�� � ��,������� ��� �� � ������� "���� ����� "���� ��� ����� �,���� �� ��������� /���8 �� ���/���8 �� ��8&�������� /��� I ����

� �� �� ? /��4����4!'=@

8�)���� ���Æ9 ��� ����� ��,/�� �� /��� �6���� �� � �*���, ;��� �����<��� ���� ��� !'= ? /��4����4!'=@

��� ��,������� ������� "��� �� ��,� �3���� /� ��������� "��� �&2E�8 ��,���9���� ������/����� ��������� # �&2 �� ��:��� �� /�8 ��� � ������/����� � ������/�/����* ;� � �<8 ��� ��� ������ � #��� ��� ����������� ,������ ������������ ����8 "���� ������� ��� ����� � ��� "����8 ����� �8 ;� � �< I � �� ����

(� ���� �* #)������ � ��������� !������)�

��� ���������� ��������,� ������/�� �� ������� � ��� ���������8 .���� .�/��8�������������* 2���8 ,�3 �45 ��� !�3�,�, 2������� ���� ����� �� �� ����9����, ���� ���������� ���� ���������� ;,�3 �45<8 ��� ���� ���������� ������������ ;!2< ��� ��� ���� ���������� � ��,���,��� ;�2< 2�� ���������8 ���.���� .�/�� �� �������� �� "���

&����������� ��� �/���������� �� ��,������� ������� ��� �������� �� $�� ������������ �� $��

.�,�� � �� ��� ��,�������� �� ���������� ��������,� ��� ������8 ����� ���*��� /� ,��� ����� ��6����� �����,������� ��,�������� �� ��������,� �� ������ ���� �� ��� ,�����8 ��"���� �� ����� � ���/��, #� ��� ������ ����8 �����6����� ��������,� ��� �� ��6����� ������8 ��� �� ���������� "���� ��������� ���������� #������ ,����� �� �� ��,���� ��� ��������,� �� ,�3�,�,���� ���� ��� "���� C$ J �� ��� ����� ���� �� ������� �/A��� /�� ���� �/���� �����:��� /�� ���� ���� ��� ������� �� ���� B�����*8 ��� �� �������� ������� �� � �����/�� �/A������ ���, ��� ��������8 �� ��� ��" ,��* �����4���� ������� /� ������� /* ��� �*���, ���� ,����� ���� ��� ���� ��� ���/��, ����� ��������,� /���� �� ��6����� ������8 /�� ������ ���� ��� �3��� ��:������ �����* >�3�/��8 ��� ���� ��� ������� ���* "��� ��� ��:������ ���� �������� ������� ������� �� �������� ,�* ��� /� �����/��8 ��� ������� �������� �� ���������# ����� �����/����* �� �� ��,���� �� ,�3�,�, ����������8 �� �� ��,����

Page 19: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �$

������� ��� ���� ��������, �� ��� ���� ��� "���� ��� ����� ���������� �� ����������� #� ��� �������� ���,���* ������ � ���� ����������8 �� �� �,��������� ��" ��" � ����� ��������, /������� �� ��� ,�3�,�, ���������� #�9��������*8 �� �� ��� ,����� �� ��,������� �� ,�3�,�, ���������� ���� "���/� ���� �� ���� ����*

#;�;� �������� $������ ��� �0���������

��� ��,������� ������� ��� ��������� ���, � �*���, ����� �� ���"8 ��������������������8 ��� ���, � �������� ����� �� ���"8 ���������� ���� B�����* �����,� �� /�� ����� ��� ����*�

�������!�� ��� ���������� �� ��� ��6����� ��������,� ��� ������� �������6���� ���� ��� ���� ���� �� 2����� $� ��� ������ �� ��� �6���� ����8��� ��������� ���� ��� ����������8 ������ �� ��� ���� ,���� ���� &���� ��� /����9�� ������� ��,� �� ��� ���� ,����8 ��� �6���� ���� ���������5� �� ���� �6����� /* ��� ��� ,���� "���� �������� ����*� �� "��� #� ����6���� ���� ������� ��� ,�3�,�, ��� ���������8 �� ���� ��� �������������� ������� :��� ��� ��� !�3�,�, 2������� ��� .���� .�/�� ��������,�"���� ��� ,�3 �45 ��� ������ ��,��� ��� ���/�� �,���� �� �6���� ������� �������������* 2��� ��������, ���� �� �3������ /��"��� ��� !2 ��� ���,�3 �45 ��������,�

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Offered traffic (kbps/cell/MHz)

Thr

ough

put (

kbps

/cel

l/MH

z)

RR max C/IPF MF

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Thr

ough

put (

kbps

/cel

l/MH

z)

RR max C/IPF MF

0 20 40 60 80 100 120 1400

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Ave

rage

Pow

er a

lloca

ted

to H

S−

DS

CH

(W

atts

/cel

l)

Power

������ �� ���&�! ������$�� &� 00� ��1 -)�� 23 ��� �3 #�� 4&�&���� ���Æ � ������! ������$�� ��� "#����� "�� ���� 2��� � ���5��(�-5 #�� ���Æ 6���

��� "���� �3���� ��� ���������� �� �������� �������* "��� ��� ���� ����;�� �� ���� ��� ��" �����< ����� ��� ������� �� ��,������* �3�������8 ����������

Page 20: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �(

��,��� �� ���� ,�3�,�, ����� �"� �����/�� ������ ��� "�* ���� �� ������ ���� ��� ����� ��� �� ���� "��� ��������� ���� ��� ��,/�� �� ����� ��/�� ������� ���������� �������� �� "���8 "���� �,����� ,��� �������,���������� �������� � ���� �� ������* ;�������� ,����* .. ��� !2 ��������,�<#������ ��� �� ���� ��� '�9&��' �� ��������� ���� ��"�� �� ������ �����;�3������� �� �$< ���� ������ �������� ,����* ��� ,�3 �45 ��� ��"����������� �� ��� '�9&��' �� ���� �������� �� 2����� $� ;����� ����<

���� ������� �0:�� (� $���� ��� ���&� ��� $�� ���������� �� ����� �������� �/A��� /�� ���� ������/����� �� �� �,������� ,������ ����� ������������� ��� ��"�� /�� ���� ��,�� ��� C$ J �� ��� ����� �� ��� ��� C$������������ �� ��� ������������� ����* ������/����� ������� ��� ����� �� ����������� C$ J �� ��� ����� �3�������� ���� �� �B��� ������� �/A��� ����* 5� 2�����$� ���� ����������� ��� ������� ��� ��� ��6����� ��������,�

#� ��������� ���� ���� ;�,��*��� ��������� ����������< ��� /�� ���� �������������� ��� ��� ����* ������ ��������8 �� �3������ #� ��" ��� ,����, ������� ��������, ��� /� ������������� �� /���� /����� ���� ��� �����8 "���� ����������� ����8 ��� ���������� ������� ����� ������� ���� ��� ��� ,�3 �45,��� /� ���������� �� ��� ��������, ��������� ��� ������� /�� ����� �����"��� ����*�

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

20

40

60

80

100

120

Throughput (kbps/cell/MHz)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

5th percentile

RR max C/IPF MF

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Throughput (kbps/cell/MHz)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t del

ay (

s)

95th percentile

RR max C/IPF MF

������ ��� 7��� �#����� �� ���� � �� $�� ������! ��� 8� � ������� �� $�� ������! #�� ������ ������$���

��� ������/������ �� ��� ���� �/A��� /�� ����� ��� ����*� ��� ��,����� ��,�3�,�, ���������� �� 2����� $� ��� !2 ��������, �� �/������ �� /���� /��� ��������, "��� ������� ������� /�� ����� ��� ��"��� ������� ����*

Page 21: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �0

�2 �� �����"��� ��� !2 ���* ���� ��� /��� �� ���, ��������� ������* /�����������/������ ���� ��� ����� �"� ��������,� ��� ,�3 �45 �� /* ��� ��� ,��������� /�� ���� ������/����� "��� ��,� ���* ��" ,���,�, ������ �� /�� �����8"���� ��� .. ��� ������* ��� ��"��� /�� ���� ,�����

.�,�,/�� ���� ��� ,�3 �45 �� �� ,��� ������� ���� �� ����� ��,��������8"���� ��������* /����� ��� /�� ����� ��"� ���� ���� �� 0$ �����4���� ��� ,�3�45 ��� ��� ,����� ���� /�� ���� �� ������ ��$ /�� "���� �� �� �������� �������� �) /�� ���, ��� ������� �� ��$ �����4���� ���"� �� ���� ����

0 50 100 150 200 250 3000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object bit rate (kbps)

CD

F

RR (254) max C/I (473)PF (325) MF (230)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object delay (s)

CD

F

RR (254) max C/I (473)PF (325) MF (230)

������ ��� -(39� & ���� �� ����� ��� ������ &� ��%����� � ��������� ��������� �$���� �� ��1���� ������$�� �������$�� ���$�) ���)�5: &� ��� ��%����� ��������� ��� $������ �� ��� $�� �������!�

���0����� �' ������� (�� #������ ,����� �� ������� �� ����� ��,9/�� �� /��� ��������� �� ��� ����� 2����� $� ���"� � �&2 �� ��� /��� �������������� ��� ��,������� ��� ��� ���� ���� �� ,�3�,�� ���������� ��� ,�3�45 ��� ,��� ����� "��� ��" ��������� /��� ���� ��� ����� ��������,�8 "������� .���� .�/�� ��� ������� ����� "��� ��"�� ��������� /��� ���� ��� �������������,� #,��� ��� ��������,� ������� ��� !2 ��� ��� �2 ��� ��:�����*��� /��� ��������,� �� ���� ������

#;�;� <�������� �' �������� $������

��� ��,������� ������� ��� ���� ��������� ������ �� ��� /�������� �� ��������� ��������,� ��� ������������ ��� � ���������� �� �������� �� ���������

Page 22: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �7

0 1 2 3 4 5 6 7 80

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Total # of received bits (Mbits)

CD

F

RR max C/IPF MF

������ �� -(3 #�� ���� ����� & �� ��#�� ��� $�� ����� -�$������ �� ��1���� ������$���

4����� ��� ��� ���������� ��� #� ������� �� ������� $�8 �������* �������� �� �����,������ ��,� ��� B������ ��,� #� �� �� "��� ���B������ ��,� ���� ���������� ��� �6��� ��� ����* ;������� �<8 �� �� ���*"��� ��� B������ ��,� �� �� �����:���� ���� �� ��� ����* ���� ��� ��������,����� � ���� �� ���* 5� :���� $$ ��� ����� �� ��� ����� B������ ��,� "������ ����� ����* �� ��6����� ����� �� ��������� 5� ����� �� �3��������� �� ���/�������� �� ���������� ��� �/A��� /�� ����� ��� ����*� ��������� �������;$��<

#� ��" �����8 ��� ����� �� ����� �� =��� ��� ��� ��������,�8 ��� ��� ������ ����������, �� �� ������ �,�������� ��� ���� ��� B������ ��,� �� �� �� �������* ��������� ��"���� "��� ������ ����8 ������� ��� ��� !2 ��� ���"��� ������ ,�3 �45 ��� ������ �� ��� ��������,� �3���� $) J /��"��� () ��� �))�����4����8 �,��*��� ���� �� ����* ����8 ��� ������ �� ���������� ��������, ���,�������

��� �������� /��"��� B������ ��,� ��� �����,������ ��,� �� ������������ ������ ��6����� ���������� ��������,� ��� ������/������ �� B������ ��,�� �� �������� ���* ,����� ��� ����������� �� ����������� �������� "��� ��� �����,��������,� ��� �����,������ ��,� ��� /� ���� �� � ,������ �� ������� ������������� /* ��,������ ��� B������ ��� �����,������ ��,�� �� ���� ����� �� �������/�� �� ���������� ��" ��� B������ ��,� �� ������/���� �� ����� "������� ��� /�� �������� �����������* 2�� ���� ������� �"� ��" ������,����,������� ��� ���������� ;�������� ��:������� �� $�<-

Page 23: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������

����.������

�C

020

4060

80100

120140

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9 1

Ratio [queuing time/delay]

Traffic load (users/cell)

RR

m

ax C/I

PF

M

F

���������0���

&���;���������

�����

��������

����%����

����

Æ

�����

8�������������=�����������

����7��� 9

�/A���

�����,������

��,�8

���,

���=��"���

�/A���

��=�8�����������

��������/A����

/����

������

�����

2������

8��� ;<

I,���

������

������ �8

�����3�������� ���

/����

�9����������

�������������=��>��������8��� 8����:�����������

��*"���

��

��������

���

5�2������$(

�������$7

�����������������6����

���������

,����

�������

��������

�����39�3�����

�����������

���������

����

#��������8

���

��,�������

��,�����,�3�,�,����������

2�����

�����

���*9�3����

=��,���������,

������8

��,� �

��,�������

����*

������,

���=������

�,������

��,����/������

��/����*

��,����

���������

��������,�#����

������,

���=��B��������,

�8�����

�����6����

���#�9

���������������*

���������8��,

���,�����

�����������

����

/�����������

���..���������

���������

����������,

�����

������������������

,�8

���,�3�45

�������

���������������

5���������

8��������������

���/�����

�����9=��,�����������,�3�458�����������

���������,������

;�������������������

,������������������*

<5�2�����$0

��������

����

������1-)�$��������

���� ��

���������*<//�����

�������

���������

������

�#���

�����

$�������

��$�� ��

��$���������

���

��//&���������

�������

������

��������������

"����������

���

��&����

;���������

��������

���

��������

�����

��#� ������

�����

�����

����

�&�����$

���������

��

Page 24: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������

����.������

�)

��"�����

����

�B��������,

���,�������������

���������������

����

��,���������

��������

�������

"���

���,�3�45������,

������

�����,

�����,

������*

���������

5�������,�������

��,�3�,�,������������������

�3������

������������

����*

����

���*��"8�����������

������

����������

����#���"������

��������

"���

����*

���������=�

������"����

�,�����

��������������/��,

����,����

����������

0100

200300

400500

600700

800900

0 5 10 15 20 25 30R

R

Normalized time (s/Mbit)

Users

ntq nttx

0100

200300

400500

600700

800900

0 5 10 15 20 25 30m

ax C/I

Normalized time (s/Mbit)

Users

ntq nttx

���������=��

���:��

������

���������1

!���;���������;!���

��$��

����

�����

����

���:��

������

��������

���������

��00

���

��1-)� �$����

����1��

��

������$���

0100

200300

400500

600700

800900

0

500

1000

1500

2000

2500m

ax C/I

Normalized time (s/Mbit)

Users

ntq nttx

���������=��

���:��

������

���������1

!���;�������;!�����

�$��

����

�����

����

���:��

������

��������

�����:

���

#����

�&��1

-)��

5����!2����

;���������

���2�����$7<

���������

���������

"���

�����

Page 25: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������

����.������

��

�����,������

��,�����

�����*����

�,�����

B��������,

��#����!2����9

����,�����

���B������

�������

�/A���

/�������

�������������

�/�������,

�8��������������8�����������

,�������

�"���

������

����2��������

,��

���������"

��������/����������"���8

"����

���������"

��������

���������

0100

200300

400500

600700

800900

0 5 10 15 20 25 30P

F

Normalized time (s/Mbit)

Users

ntq nttx

0100

200300

400500

6000 5 10 15 20 25 30

MF

Normalized time (s/Mbit)

Users

ntq nttx

���������

=��

���:��

������

���������1

!���;�������;!�����

�$��

����

�����

����

���:��

������

�����

�����

�������

��23

���

�3 �$����

����1��

��

������$���

$����������

�#��������������

�����������

���������

�,������

�������*8

����/A������

���� ���

�����,/����������

�,������

�����"

�������/

��.�9

�����,������

����

��������*

,���

���B���������������"�����"

�458��"����

����������������

����������

������������

��� ����������

��'�&�#�����

���������������������

������

�#��,

�������

����������,/������9

�����,������

��������,�������

�"������"

������B

����*"���

"����

���*

�����

#�,�3�,�,�����������������

��������,8�����

�� �������������

/��"���

��������

��,/������5E������������,�������

�������

����

���������

�9,������

�8�����������

��,/������5E�����

�����* ���������

�,������

;�������,������

�����<

�����6����

���������

,����8

�����������*8

�����

��I)��(8

�����

������I

)���8�����

��I)���

��������

��I)��7

�������,�3�45��������

,������/*�����������

��,�������

�,�����

�8"�����������������

������������

�������

���B�����������,������������

�,������

*�����0

����

���������

��!���������

�������������,�;!��<

���������

��� ����������

�������������,

�����45����

��2����"

�45E�8

Page 26: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

��� ������ �� � ��/��� !�� �� ������ # �����B����� �� ���� �� ���� ��� /������� "��� /� ��"

��� !�� ��������� �� ��� '�&�# ,���� �������� ���� ��6����� /�� �����8���� ������������� �� � ���B�� ����� �� �45 ������ ��� ������/����� �� ���!�� ������� ��� /��� ������ ��� ��� ��������� �� 2����� $C 5� �� ��������� ��� ��/��� !�� ������� ��� ������� ,��� ���B���� ���� ��� ���� ��/���������� ��� ,�3 �45 �� ��������* ��� ��������, ���� �������� ,��� ����!�� �������

# ������� ��,�� �� ������ %��� ��� ���� ���* ��� ������ ���� �� �����,���� � ����8 �� ,�* ��� /� ��������* �� �����,�� "��� ��� ������� �����/�� /������ 5� ����� ����� � ,��� ��/��� !�� ��� /� ������ ��� ����� ��� ���� ���/� �����,����� ������ ��� ��5 ���� ���������� �� ���� �� ��� !�� ,������� ��������� ��� �,���� �� ���� !��E� �� ��"�� ���� "��� ��� �45 ���������������� ��

1 2 3 4 5 6 7 8 90

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

MCS choice, from most to least robust coding

Nor

mal

ised

MC

S c

hoic

e qu

antit

y

RR max C/IPF MF

������ ��� (��������� & �-� �� ��� '� � ���������� �� �������:�� ����#������� �� ��� ������#� #����� ������� ��� �$����� �� ������ ��1���� ������$���

#;�;� *��������

��� ��, �� ��� :��� ��� "�� �� ��,���� ��6����� ���������� ��������,� ���,� ���� ��� �*���, ����������� 2��� �����,������* ��6����� ��������,� "���

Page 27: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

��������� �� ���" "��� ������� ����� ���8 ��� �� /���� ��� ����� ������������� �������������

�*���, ���������� "�� ��� ������� ��� ��� ,�3 �45 ��������,8 ��� ��"������ ��� !�3�,�� 2������� ��������, ��� ,�3 �45 ������ �� ,��� ���������/��� ��� �� ��� ������ ������ ���� ���� ���� ��* �� ��� ����� ��������,������������� 5� ���,� �� ���� �/A��� /�� ���� ������/������ ��� ,�3 �45 ����������������* 2��� ��������,� ���� ��� /��� �������8 �2 �� ,��� ����8 /�� ,�3�45 ������� ������ /�� �����

%��� ��� !�3�,�� 2������� ��������, �� "�� �������� �� ����� ��" /�� ����� ����� ���� �� ���� /�� ����� 5� ��� /��� ���"� ���� "��� ��� ������ �� ��������,������������ !28 �� �� ��� �����/�� ��� ���� �� ����� ��� ��� ,��� ���� ����� ����� "���� �� ����� A��� �� ������ ��� ��� ���� ����� ���� �� �� ��� "���� ����� �������������* 2��� ��������, �� ��"���� ,��� ���������� �� ���� ������

�� ,����� ��" �6���� ��� ��� �� �� ������� ���� �����8 ���������� "���/� ���� # ������ ��,/�� �� �������,������� ��� ��"�� �����,������ �����"��� ��"�*� �6��� ��� ��������� ���������* ��� .���� .�/�� ��������, ����� ������8 ,�3 �45 �� ��� ,��� ������ ��� �2 ��������, �������� ��������� ��� ��" /�� ���� �����8 �������� �� ������ ,��� �������* ��� ��� �������� ����� ���� �� ����� ��� ��� ��" ����

��� ��"� ���� �� ��� ,�3 �45 ��������, �� ��� �/����� �� ����* �� /�� �����������4��������� ����� �� ���� � ��� �� ���* ���� ����*� ��� ������� �����5� �� ��������� ���� ���� �� ��� �� � ��������� ��� ��� ����� �� /�� ����������������� �� ����� /���� ������ "��� ��� '�9&��' ���� ���/��, �� ��,������ ���* ���� �����8 ��� ���� �� ,�3�,�, ����������8 ��� ��� �� ��� ����������� ��� ��� ����

(�� ���� * ��������� ��� +����& � �������

1�����* �� ������� �����:�� ��� �6��� �� �*���, ������,���� �� ���� ���9��������� ��� ������������ �� ���,���* ��������� ���, ����� ������,����,�������8 ���� �� /�� �����8 ����*� ��� ����� ����� ��� "�/ /��"���� ,�������� /������ �� ��� 5���������� �����8 "���� ���,���* �,����� � ��B����,����� ,������� ����* %��� ���� ��� 8 ��� �����/����* �� ������ � �/������ ��9B����,��� �� ���� /�� ���� ������� ���������� �� ������������

# 1�� /�� ���� ��B����,��� ����� �� /� ������� �� ��� ���� ���� ��������*8:3�� 1�� ��B����,���� ��� ���* /� ���� �� ��� ���� �� ��,����8 "���� ���,���*

Page 28: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

�� ��������� /* ��,������ �������?C@ #�,������ ������� �������� ��" ������� /� ����� �� ��� �*���, �� �� /* ,���� �� ����,������ ��������� ���� 1����B����,���� "��� ��� ���� "��� ��" ��,�������

�"� ��������,� ���� ����� �� ������ 1�� ��B����,���� ��� ������ #�,��9���� ������� �� ��� ���� �� ��� ��,�������� # ���� �������� �/A��� /�� ������B����,��� �� $) /�� �� ���

#;�;� 4�� �������� �? �, 0����

���� ��������, "�� � /* ��� ,����� ���"� �� ��� �����"��� �B������ $����� �� ��� �2 ��������,8 ��� ���* ������ �� ���� ��� ����,������8 ���������� ������ ���� � �� ������� "��� ��� ����� �� ��� ���� ��B����,��� ����# ,�3 �������� �� ����� �� "���8 �� ������� ��� ���������� �� �������� �������� ��� ����,������ ��� ���� �� ���� ��������, �� �� �������� ��� �,���������� ��� ����,������ �� ��" /�� ����� ;������������*8 ��� ���� �� ������� ���,� I ) �� � I ����<

,�3�

��;�<

,�3;��;�<� ����� Æ<;$�<

2����� $�) �������� ��,�������� �� �&2E� �� ��6����� ����� /��"��� ����,���:�� �2 ��������, ��� ��� �������� �2 5� ������� �������� ������� "������� 1�� �2 ��������, #� ����� ������ ���� $) �����4���� �� �� "���� ������� �������� �2 ��� ���� ��� ������� "��� ������� ��" /�� ���� ����� ����/�������� �� ������* ������� �� ��� /�������� �� ��� !2 ��������, �� ��� �!����� ��������� ���, ����� "��� ���� �������� �� ����� "��� /�� ���������� /��� �����* ��� ��,���� #� ���� ��������, ������� ,��� �� ����� �� /��������� ���������� ���� ��� �28 ��� ������� ��� "����

'�"���� ����� ,�* /� ������� ������ ��� ����� /�� �������8 ��� �� ���/��,�"��� ��� �,���,�������� �� ��� ��������, ��� !�� ��� ���� ����������*��� ��" �45 ������8 ��� ��� ��� �� ������� ����� ��������� ��� ��"��� �������/�� ���� � �� ���������/�� ���� ,���� ���� ����� � ��,/�� �� ����� �������� 1�� ����8 ���* ,�* ��� �� "��� ��� ��,� ����� �� ��� ,����� ���� ���������� �� /���* ������� /* ��� ��������,

Page 29: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �$

0 50 100 150 200 250 3000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object bit rate (kbps)

CD

F

load 50, PF QoS load 50, PF load 75, PF QoS load 75, PF load 100, PF QoSload 100, PF

������ ��� -�$����� 23 ���� ��� ������ >� ��;���������

#;�;� 4�� �������� �? ��. */� 0����

���� ��������, �� /���� �� ��� �����"��� �������*- ������ ��� ����)� ��� ����'�� ����� '�� � � ���� '�� �� �� ��� �' ��* ��� �� ������ �* ��� �� �+",- ����� ���� "�*8 �� ����� �3��� "���� /�� ����� �� ��� ���� �� �� ��� 1����,�� ���* ��� ��������=�� �� �� ����� ����� /�� ����� �/��� ��� ��,��

��� ��,� ��,������� �� ��� ��� ,���:�� �2 ��������, �� ,��� ��� ���� ���8��� ��������� �� 2����� $��

5� ���� ����8 ��� ��,� ���������� �� ���"�8 �� �� ��� �����/�� �� ��� � 1��"��� ���� ��������, #� 0$ ��� �)) �����4���� �� �� ������� ���� ������������ ��������� ���, ����� "��� ���� ��������8 /�� ��� �,�����,���� ��� �����/���" 1�� ������ ��� ,���,�� ��� ������ ��,���������� ��� ���� ���� ��0$ �����4���� ���" ���� ���* � �,��� ��,/�� �� ����� ��� /���" ������8 �������� 1�� ,���:�� ��������, ���� ��� ������� "��� ��� ���

#;�;� *��������

��� ����������� �� ��� ��������,� �� ���� ��� �"� �,��* ������� �� /�������� #� ������ �� ��� ������������ �� ��� �"�8 ���������� ������ ��� ��������� 1�� ��B����,����8 /�� ��,������ ������� �� ������ %��� ���� ��,���8 ����� ��������,� ,��� /� ���������� "��� ��,������ ������� /����� �

Page 30: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �(

0 50 100 150 200 250 3000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object bit rate (kbps)

CD

F

load 50, PF QoS load 50, PF load 75, PF QoS load 75, PF load 100, PF QoSload 100, PF

������ �� -�$����� ��1 -)� ���� ��� ������ >� ��;���������

������ ���������� ��� /� ,��� ����� � ��" ��,�� � ��� /� ,��� 2����8 �����,� �������� ����� ���� �� �� ��� "��� ��� ��������,� �� ��� ���8 ����������� ����� �� �3������� ������8 ��� ,���:�� ,�3 �45 ������� ���� ���������/����� ���� ��� ,���:�� �2

(�� ���� �* ������� $�,����������

5� ������� �������� ��� �� /� ������� /* ��� '�9&��'8 �� ,���� /� ��B������� ��6��������� ���,8 �� �����* ���B�� 1�����* �� ������� ��� ���� ������� 5���������8 �� ,�* /� �������/�� �� ��6��������� ����� "����� � ������� 2�� �����������8 ��� �������� ��� ������� ���� � ���� ������� ��� ����?C@ �����/������� �3���� ��� �������� �� ��� 5���������� �����

5� ���� ����*8 ��6����������� "��� �"� 1�� ������ "����� ��� "�/ /��"����������� "��� /� ��������� ��� ������ 1�� ����� "��� /� ���������� "��� � �������8 "������ ��� ��"�� "��� /� ���������� "��� ������� �����

����� ��6����� ,������ �� ��6����������� ��� �3������8 ��6����������� /*,���� �� � �������* ��������8 ��6����������� "��� :3�� ��"�� ���������� �������� ��6����������� "��� :3�� /�� ���� ��6������ #�� ����� ,������ �������������� 1�� ��6������������ #� ��������� �� ��� �������� ������� �� �� ��������/�� �� ��� �/������ �������

Page 31: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �0

#;�;� )��������� ��� �����& *�������

&�6����������� /* �������* �� �����������"���8 �������* ��������� ��� ����� ���� �3������ /��� ��������, &�6����������� �� ���� ��� ������� ����� �,�������� ��� �� �"� ���������8 ��� ���� �������� %����;�< � ?��� ����� �����@ ����� �������* �������� ��� ���� � ��� �������� ,����������8 ��� ��" ,����� ��,�3�?��������;�<@ ���� ��6����������� ,����� ������� �� �"� �������8 ���/��� ��������, ����8 ��� K� I �����

������ ��� ����� ������� ��� ������������

*��!����� �' �)����� 0��� ��������� ��� ��������,� ��,����� ������ ..8 ��� ,�3 �45 ��� ��� �2 ��������,� ��� !2 ��������, �� ������������� ��� �� ��� �������� �������� ������� ��� ��������,� ��������������� "��� K� I $8 ��� "��� �B��� ��,/�� �� ���� ��� ����9��� ����� ��� ������� �� ��� .. ��� ,�3 �45 /���� ��������,� ������������ ���� "���� ��� ������� �� ��� �2 �� /��� ��������, ��� ��#������3

��� ���������� �� ����� ����� �������� ��� ,���:�� ��������,� ���������� �� 2����� $�� D�������*8 �� �� �/������ ���� ��� ������������ ��� ���� ��� ������� ����� ��� ��� ��6���������� ����� ������ ����8"���� ��� ���� ����� ������� ,��� ���������� �� ����� ���� ��� ������������ #���8 ��� ��, �� ��� ���������� �� ��� ����� �,����� �� ������������� �� ��� �������� ��������,8 �� ��� ����� "��� ��� .. /�� ���*�� ��" ����� "��� ��� ,�3 �45 ��� �2 ��� ���������� �� ����� �������"� ��������� �� ������ ���� ��,����� �� ��� �������� ��������,� %�*����� �"� ��������� �� ���������� ��� ��� .. �� �3������� /* ��� �45���������� �� ,�3 �45 ��� �2 "���� ���� ��� �3��� �� .. %�����6����������� ��� ����� ���������� ��� ��� �����=�� �� ���� �3����8 �����������* ���� ��������� ��� ����� ����������

5� 2����� $�� ��� ��6����������� �� ��,��������� ������� ��� $�� ���9������� �� ��� ���� �/A��� /�� ���� ������/������ #� �3������8 �� ������9�/�� ���� ��� ���� ����� ��� ������ "��� ������ /�� ����� ���� ��� ������� ��� ����6���������� ����8 ��� ��� ������� ����� "��� ��"�� ������ /������� 5� ��� .. ����8 ��� ����� ��� ��6���������� /* �� �� �) /��8 ����� ��� ,�3 �45 ��� �2 ����� /* �� �� �) /�� #��������� �����,�9���� ��� /� ����� #������3 � "���� ��� �&2E� ��� ��� ��6������������� �������� .���� .�/�� ��� ,�3 �45 ��� ��,����� �� ,�3�,�,����������

*��!����� �' �)����� !����& �������� ��� ,�3 �45 ��������, �������� �� /��� ��������, �� ������� ��� ��,�������� �� ��6����� �������*

Page 32: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �7

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

50

100

150

200

250

300

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)RR

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

max C/I

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

������ ��� >� ��#�� ��%���������� & 00 ��� ��1 -)�� ������$��#�� ���Æ 6���

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

RR, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)max C/I, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� >� ��#�� ��%���������� & 00 ��� ��1 -)�� �� $��� ������ & ���� �#������ 8� � �� ���� ����������� #�� ���Æ 6���

�������� ������ ��� �������* �������� ����� K� �� ��� �� �8 $8 �) ��� �)�� ��6����� ��,�������� '�"���� ��� �� ����������� �� ��� ������� ���*��� ��,�������� "��� K� /���� ��� �� � ��� �) "��� /� ��������� ������� ���� ��,�������� �� ��� ���� �������* �������� ������ ��� ����������� #������3

��� ���������� ��� ��� $�� ���������� �� ���� �/A��� /�� ���� ������/�9����� ��� ���"� �� 2����� $�� ��� $�$ �����������* %��� �������������� ��� ��6����������� �� ���������� /��"��� ���� ��� ������� ������������� '�"���� �� �� ����� ���� "��� ��������� ��6����������� ��� ������ ���������� ���� ��������� &������ ��� ������� ��� ������� ���� ������������ ��� ��� ������� �����8 ��� ���������� �� ��� ���� ����� ����

Page 33: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �C

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)Priority ratio: 3

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

Priority ratio: 10

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

������ �� >� ��#�� ��%���������� & ��1 -)� ���� $������ ���� +��� */� ������$�� #�� ���Æ 6���

��� ��������

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

Priority ratio: 3, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

Priority ratio: 10, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� >� ��#�� ��%���������� & ��1 -)� ���� $������ ���� +��� */� �� $�� ������ & ���� �#������ 8� � �� ���� ����������� #�����Æ 6���

�/������� ��� ���� /�� ���� ������/�����8 �� �� ����� ���� �� ��� ����� ������������ ���� ��� ��� ���� ����� ����������� ��� ���������* ����� 5� �� �/���������� ��� ������ �� ��� $�� ���������� ��� ��� ���� ����� ��� ����������* �����,� ��� K� I �) ��� K� I �) ��� ������ ��� ���� �� ���� ��� ������������ ��������� ���, ������� ����� �� ���� ����� �� ��,����

Page 34: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ �)

#;�;� )��������� ��� ,.�� ����� �������� $���

��� "�* �� ��6����������� /��"��� 1�� ������ ;�� ��������< �� �� ������ �����"�� /��"��� ���, ��6������* * ������� ��� ����� ;�������< ,��� ��"������ ��� �����8 ��� ���� B�����* ��� ���������� �� ��� ������� "��� ��6�� ���,��� ���� "��� ���� ��6����������� �� �� ������� ��� ��"�� ���������� �� ��������� 5� ����� ��� �������� ��� ����������* �� ������ ��� ��"�� �,��� ��������� �� �� �������

#� ��� '�9&��' �� ������ /��"��� ����� �� ��,�8 �������� �� ��"�� �B������������ �� ��,� 5� ���� ����*8 ��� ��������, ���� �����,����� �� ������������ ��� '�9&��' �� ��� ���� �� ����� ��� ���� ����� "��� 0$ J �� ��� ��,���� ,�3 �45 ��������, ������ �� /��� ��������,

.������ �� ���,� �� ���������� ��� ���� �/A��� /�� ����� ��� ��������� ��2����� $�( # ����� ����������� /��"��� ��� ���� ��� ������� ����� �� ����/����,����� �� ��� �������� ��6����������� ,����� ����� ������� ��,��� �� ��������* �������� ������ �$ �� �) %��� ��� /� �/������ �� ���� ���� ,��������� ��� ���, �� /� �� ������� �� ��� ������� ����� �� ���� ����� �� ����������� ���

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

max C/I

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

20

40

60

80

100

120

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

max C/I, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� ������$�� ��� �� $�� ������ & ���� �#������ 8� ��� ����� &� ��%���������� ���� �1�� $��� ��� ���� ����

#;�;� )��������� ��� ,.�� (� $��� )�����

# ����� ,����� �� ��6����������� ������� �� ������ � :3�� ��6������ �� /������ /��"��� �"� 1�� ������ ���� ��� /� ,��� �� ������� "�*�8 ���� �� ��

Page 35: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,�������� ��� .������ ��

������� �� ����� �� ������ ��� ,���� �� ��� ���� �/A��� /�� ����� �� � :3���������� ��� ������� ��� ���� �� ��������,8 /���� �� ,�3 �45 ��� "�����6������ ������ �� $) /��8 ��� ��������� �� 2����� $�0

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

max C/I

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

20

40

60

80

100

120

Traffic load (users/cell)U

ser

aver

aged

obj

ect b

itrat

e (k

bps)

max C/I, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� ������$�� ��� �� $�� ������ & ���� �#������ 8� ��� ����� &� ��%���������� ���� �1�� $��� ��� ���� ����

#;�;� *��������

.������� ��6����������� �� �"� 1�� ������ �� �����/�� ������� ���������� #������� ������������ ,������ �����������* ��6��������� �"� ������ �� �����#,��� ����� ����� ��� :��� ���8 �������* "��� � �������� ����� �� ���������� ,��� /���� ��� ���* �,���,�����8 "���� ��� ����� �"� ��� ,��� ���������� ���* �����" ������,���� ,������� 5� �� �,������� �� ,������ ���� ������������ �� /�� ����� �� ����*� ����������� ��� �������8 ���� ����� "��� ��"��B�����* ���� ��,� ������� ����� ��� �������/�� �� ���� �����

5� ��� /��� ���"� ���� ��6����������� "���� ����� � �45 ��������� ��������,�,����� � �������� �� ���������� 5� �� �,������� �� ������� ��� �����B�������� ���� ��� �������� ,��� ���/�/�* ���� ���� ���, �� �����,�� ����� �� ���"���� "��� ,��� ���� ����� �� �������� �� ����,� ��� �� ������ ����� ��� ���������8 ��� ����� ����,� ,�* �������� ��� ��� �������� ������� ��� ���������� ���������� 5� �� �� �����,�����* ���:��/�� �� ��� �� ��6��������� 1�������� �� ��������* � ���* ��,���3 B������� '�"���� �� �� ��� �������� ������ ,����� ������ �� �� � ��������� �� "��� �� ���:��/�� ��� "��� �� ���

#� ������ �������� ��6����������� �� �"� 1�� ������ �� �����/�� ���� ������������� � �������� ��6����������� �� ,��� ���� �"� 1�� ������ �� �����/��8 �� "����� �� ��������� ���� �������� ��6����������� �� �������� �� �����/��

Page 36: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,,��* ��

$ �����%

.������ ��� ���� ��,,���=�� ��� ��������� �� � "���� ����������� +�,���9����� �� ���� "�� ��� ������������ �� ������� ������� ��� ���������

-�� #������

2��� ���������� ��������,� ��� ��� '�9&��' ���� /��� ��������� D������������� ������ ���� �������� ���� ��� �������� 5� ��� /��� ���"� ���� ��9������,� �� ��� ������� ���������� ���� ������� �������� �*���, �������*������� �� ���� B�����* �� ������ �� ����� ����� "��� ���* ���� ����*�

��� �/����* �� ��������� 1�����* �� ������� �� ��� �����/�� /* ,���� ������������ #���,��� �� ��� � ,���,�, /�� ���� ������ ��� ��,������ ���9���� ���� �������� ��� ���� ���� �� ������

&�6����������� �� �"� 1�� ������ ��� /��� ������������ "��� ���������� �������#/������ ������ �� ��6������� ��� ��� /� ���,���� "������ ��,������ �������8"���� �,����� ���� ����� �� � ���� 1�� ����� ��� ��� /� ���������� /�����������,���� ���� ����� �� � ��" 1�� ����� ;�������< '�"����8 � ����������6����������� ��� /� ���������� ���, � ����������� ����� �� ���"8 "���� ���1�� ����� ��� ������ ���/�/����* �� /����� ������,���� ���� ������� 2���45 ��������� ��������,� ��6����������� �,����� � ���� �� ����������

-� .��� "��

��� �����:���� �,�������� �� ��� ������� ���������� ;������ ��� ��������< ������������ �,����� � ���� �� ��������� �45 ������ !�*/� ��� �����9���� � ��������* �� �45 ������ ���� �� ���� ����* ������ /� �,������ # ��6����� ������� �45 ������ ���� ��� ��� '�9&��' "��� ��������* ����� ��� ������,���� ����� ��6����� ��������,�8 ���������* ��� ��� �45 /����8 /�� ���� ��� ��� ���������8 ������� ��� ���� ��� ����������

#������ ������ �� ��� ���� ����������* �� !�� ������� ��� ��������� �� ��������* "��� ��,���� ������� �� !�� ����� ���/��,� ��� �,������� �� ����������� ��� !�� ������8 �����,����� �� ������� ���������� ��� ���� ����������� �� �45 ������ ��� ,����� �� ���B�� /�� ����� 2������,��� �� �� ���

Page 37: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,,��* ��

���������8 ��� !�� ������� ��� �3������ �� /� ��,�����8 �� ���� ��� ���� �45����� ����� �3���� �� ����������� /�� ����

#� ��� ��� ������ �� ��� ��,� �������� �� ��� '�9&��'8 � ������ �� ������*������� ��� ��� ������ �� ��� ��5 �� ��������� ���, )(0 ,� �� � ,� ������=� �� ��� ��5 �,����� � ������� ��� �� ������ � ���� "��� ��� ���� ��� ����� ������� �������� ���� ,�������3��� "����� ���� ��5 ��� /��� ,��������/�� ���� ���� �� ������ � ��" ��,������ �� ��� ���������� ���������������� ��" ����������

�6�� ,�����,��� ��� ��� /��� ������� �� ���� ����* 5� ����� �� � ��� ��/�6�� ��,�������� ��� B���� ������� ���� �� /� ���������� +������ �� B�������� �,���,������ ���������� ��������,� ���� �� � ���� ������� ���� ���������� ���/�/�� ������� �� ������ ��� ���/��,

Page 38: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

.�2�.����� ��

#�&������

?�@ '��,�8 '���* ��� ��� ���8 #���� ;�)))<!"#�� � � $#%�����������- L��� %���* M ����8 +�� 5�� ) �0� 0�)$� 7

?�@ ��� ����8 � �� �� ;�))�< F��� ��������� �� %�&!# ��"����'����� ����� &�"���� ��� �� &��� #�����G .������� %���� � �� " �������� /001 ������8 .����� D�����8 !�* (9C �))�5��� N�� $��� 8 N���,�- � 8 �))�8 �� ��70 9��C�

?�@ ��� ����8 � �� �� ;�))�< F�������� %�&!# ��� 5,������'��� ����� !�/��� 5�������G (����� %���� ������� ��" ��������8 ��A���8 �����8 ����,/�� �79�) �))�

?�@ ����������8 +�8 ��������� ;�CCC< F# ��:�� #�������������� ��� &����� ��� ���������� �� %������� 2��� 1������ #���9����,�G�"# # '�� 2338 �������8 %#8 ��� �CCC

?$@ ��� ��8 # �� �� ;�CCC< F&�"���� ���������� �� �&!# &������"�� �G �� '�� %���� ������� �� " �������� � �� '�� 2338 N�� $ �CCC8 �� �($�9�($0

?(@ H�=,�8 ! �� �� ;�)))<8 F#�,������ ������� �������* ������������� #�������,� ��� &�"���� ��� �� �����,������ ��%�&!#G 4/� -555 .%"8 �����,/�� �)))8 �����8 !#8 �#

?0@ ��� ����� D��������� ����������� ���A��� ;�D��< .+-����-44"""������� ;�))�9)�9)0<

?7@ �D�� ��������� .����� �$7�7 N�)) ;�))�9)�< ������� ������������ � $%&� ��� ����� � �����6 ���6�� ������

?C@ 5,/���8 & ��� H�������8 ! ;�)))< F1�����* �� ������� !��9���,��� ��� !�3�� �������� �� %�&!#G .%"/000 (���8�����8 !#8 �#

?�)@ F.���,,�������� 5� 9. !���$ 9 D��������� ��� ������������ .���� �����,������ ������������ ��� 5!�9�)))G

Page 39: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,������� ����,����� �$

���<1 �@

� � ����� �� ��������

�������� ��������������� ��,������� ��,� ��) ������ ������ ��,� �)) �

���Æ A �0��& ����������#������ ������� ��,� 5�:���*��� �� �����9�������9 ��,� ������/����� �3���������9 #������ ������� ��,� /��"��� ��B����� $ ���� �� ��=� 9 &�����/����� ��������� ���9���,��9 !��4,���4,�3 �4�0�4�)) ���/*���#������ ���� ����� � ,4�#������ ���� ������������ )))� ,4��

$��� <��������� ��������������������� ,���� ; �/��< �C)� O �$� ���?. ,����@ ����� �����*,���9 ��,/�� �� ����� �9 ��,/�� �� ����� ��� ���� �9 ���� ������ $)) ,�����" ������ ,����9 ��� ��� �� ��� ���,�� ������ 7 �9 ��� ����������� �� ��� ���,�� ������ )$!�������� ������� ,���� 5� ���������� # ;����,��� �

D'= ������� ���B����*<

Page 40: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

��,������� ����,����� �(

���������� *������ ������� 5�*�6 ����������!�3�,�, ���,��� ��=� ��() /*���5������ "����" ��=� � ���,���5������� ��� �� ���� ���� )J5������� ��� "�* ����* $) ,�

3� �� �!�B ������������5 ������ )(0 ,�!�� ��������� ����* � ��5E�!�3�,�, � ����� �����,�� ��"�� �) %&�"���� �������� ��������9 ���������� ������� �������� �CJ �� � ��"��9 ���9���������� ������ ������� �J �� � ��"��.������� ����� >��� 9CC �,

��������� � ������ ����� ��!!��C����& !�����������! $������ ����& 5��6 ������� ����� 5�(6� ) )� ��) 9C0� �C) 9�C�� ��) 9��7

Page 41: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

#��������� .������ �� &�6����������� "��� �������* ��������� �0

' � � ���� #������ �& (���� �� �� � ��

� � �% ���������

��� #)������ � $�,����� ���� !������)�

��� ��6����������� �� �2 �� /��� ��������, �� ���� ��,����� "��� ��� ,�3�45 �������

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

50

100

150

200

250

300

350

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

PF

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

max C/I

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

������ �� >� ��#�� ��%���������� & 23 ��� ��1 -)�� ������$��#�� ���Æ 6���

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

PF, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

max C/I, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� >� ��#�� ��%���������� & 23 ��� ��1 -)�� �� $�� ������& ���� �#������ 8� � �� ���� ����������� #�� ���Æ 6���

Page 42: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

#��������� .������ �� &�6����������� "��� �������* ��������� �7

�� #)������ � $�,����� ������& #������ /����

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

Priority ratio: 3

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

Priority ratio: 5

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

Priority ratio: 10

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

0 20 40 60 80 100 120 1400

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Traffic load (users/cell)

Del

iver

ed b

its (

kbps

/cel

l/MH

z)

Priority ratio: 20

Gold users Reg. users Gold + Reg.Original

������ ��� >� ��#�� ��%���������� & ��1 -)� ���� $������ ���� +� � */ ��� ./� ���$� ��#���� ������$�� #�� ���Æ 6���

Page 43: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

#��������� .������ �� &�6����������� "��� �������* ��������� �C

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)Priority ratio: 3, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

Priority ratio: 5, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

Priority ratio: 10, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

0 20 40 60 80 100 120 1400

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Traffic load (users/cell)

Use

r av

erag

ed o

bjec

t bitr

ate

(kbp

s)

Priority ratio: 20, 5th perc

Gold usersReg. usersOriginal

������ �� >� ��#�� ��%���������� & ��1 -)� ���� $������ ����+� � */ ��� ./� ���$� ��#���� �� $�� ������ & ���� �#������ 8� � ������ ����������� #�� ���Æ 6���

Page 44: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

�&2E� ��� &�6���������� .. ��� ,�3 �45 �)

� � )*� &� (���� ��� ## �� ��+ �,�

0 50 100 150 200 250 3000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object bit rate (kbps)

CD

F

RR, Load: 75 users/cell

Gold usersReg. usersOriginal

������ �� -(3 #�� �� ����� &� 00� ��%���������� ���� $������ ������ ���� ? ��� ������� �� ��1���� ������$���

0 50 100 150 200 250 3000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

User averaged object bit rate (kbps)

CD

F

max C/I, Load: 125 users/cell

Gold usersReg. usersOriginal

������ ��� -(3 #�� �� ����� &� ��1 -)�� ��%���������� ���� $������� ������ ���� ? ��� ������� �� ��1���� ������$���

Page 45: Evaluation of Scheduling Algorithms for a Web Browsing Service in

#//���������� ��

�--�� �� ���

�D�� �����9D��������� ����������� ���A���#!� #������� !��������� ��� ������#.1 #���,���� .������,������ .�B����+�. ��� ����� .����&2 ��,������� &�����/����� 2��������&!# ���� &������� !������� #������45 �������9��95����������� ��������5 �������� ������,,���������� ��������� 5��������D�! D��/�� �*���, ��� !�/��� ��,,���������'#.1 '*/��� #.1'�&�# '��� ����� &�"���� ��� �� #�����'�9&��' '��� ����� &�"���� ������ �������5!�9�))) 5������������ !�/��� ������,,����������9�)))5� 5������������ ������,,���������� ����!�� !��������� ��� ������ ����,�!2 !�3�,�� 2�������!� !�/��� ��������2 �������������* 2���1�� 1�����* �� �������.#� .���� #����� ���"�� .�� .���� ���"�� ����������.. .���� .�/���&!# ��,� &������� !������� #�������5 �����,������ ��,� 5������� !�� �������� !�/��� ������,,��������� �*���, �.#� !�� ����������� .#�%�&!# %���/��� �&!#