Immersion based technologies such as Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) and Mixed Reality (MR), together falling under the umbrella of Extended Reality (XR) have taken the world by storm in the recent past. However, with the growing market and the increasing number of applications of XR, multiple challenges have arisen. To maintain acceptable levels of motion-to-photon latency, there is a need to serve the users with ultra low latency and with high reliability. To provide high quality rendering, these solutions have traditionally been deployed with wired connections, but severely inhibiting user mobility. Thus, the need to develop wireless solutions promising ultra low latency and high reliability emerges. Cloud/Edge based solutions promise to provide great dividends in this regard but it still remains crucial to understand how different scheduling policies perform against one another in terms of average throughput, mean system time, the number of UEs which can be serviced simultaneously etc. In this thesis, we explore how online packet scheduling policies such as first-come-first-serve, earliestdeadline-first, maximum weight scheduling etc. compare against other Quality of Experience(QoE)/ packet weight aware online scheduling policies and also against optimal offline schemes such as maximum-weighted-bipartitematching. We perform a detailed analysis of how these policies fare by studying various metrics such as the average-packet system time, competitive ratios, packet drop percentages and weight throughput, amongst others. Finally, we also explore how the introduction of multi-layered video encoding impacts XR service. Amongst the findings of the thesis, we conclude that it is possible to come up with solutions such as EDFα (which is a deadline and weight aware derivative of the earliest deadline first scheduling policy), which can either increase the weight throughput when compared to other baselines while also providing lesser packet drops and lower average system times for the scheduled packets. This algorithm can be further tuned by varying α to accordingly alter the weight throughput, system time and packet drop ratio depending on the precise user application. Additionally, we establish with the help of simulations that the introduction of multi-layered video encoding conclusively helps in reducing the average system time and eventually allows for more users to be accommodated in an XR based system at the cost of worsening video quality. / Immersionsbaserade teknologier som Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) och Mixed Reality (MR), som tillsammans faller under paraplyet Extended Reality (XR) har tagit världen med storm på senare tid. Men med den växande marknaden och det ökande antalet tillämpningar av XR har flera utmaningar uppstått. För att förhindra åksjuka hos användare och för att upprätthålla acceptabla nivåer av rörelse-till-foton-latens, finns det ett behov av att betjäna användarna med ultralåg latens och med hög tillförlitlighet. För att ge högkvalitativ rendering har dessa lösningar traditionellt implementerats med trådbundna anslutningar, men de hämmar kraftigt användarens rörlighet. Därför uppstår behovet av att utveckla trådlösa lösningar som lovar ultralåg latens och hög tillförlitlighet. Moln/Edge-baserade lösningar lovar att ge stor utdelning i detta avseende, men det är fortfarande viktigt att förstå hur olika schemaläggningspolicyer fungerar mot varandra när det gäller genomsnittlig genomströmning, genomsnittlig systemtid, antalet UE:er som kan betjänas samtidigt etc. I den här avhandlingen undersöker vi hur online-paketschemaläggningspolicyer som round robin, först till kvarnförst-kvarn, tidigast-deadline-först, schemaläggning för maximal vikt etc. jämförs med andra Quality of Experience (QoE)/Viktmedvetna onlineschemaläggningspolicyer och även mot optimala offline-scheman såsom maximalt viktad-bipartite-matchning. Vi utför en detaljerad analys av hur dessa policyer klarar sig genom att studera olika mätvärden, såsom den genomsnittliga paketets systemtid, konkurrensförhållanden, procentsatser för paketnedgång och viktad genomströmning, bland annat. Slutligen undersöker vi också hur introduktionen av flerskiktad videokodning påverkar XRtjänsten. Bland resultaten av avhandlingen drar vi slutsatsen att det är möjligt att komma med lösningar som EDFα (som är en deadline- och viktmedveten derivata av Earliest deadline first scheduling policy), som antingen kan öka den viktade genomströmning jämfört med andra baslinjer samtidigt som det ger mindre paketnedgångar och lägre genomsnittliga systemtider för de schemalagda paketen. Denna algoritm kan ställas in ytterligare genom att variera α för att följaktligen ändra den viktade genomströmningen, systemtiden och paketnedgångshastigheten beroende på den exakta användarapplikationen. Dessutom fastställer vi med hjälp av simuleringar att införandet av flerskiktsvideokodning definitivt hjälper till att minska den genomsnittliga systemtiden och så småningom tillåter fler användare att få plats i ett XR-baserat system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-325055 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Roy, Neelabhro |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:899 |
Page generated in 0.1221 seconds