Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-22T10:13:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-22T10:15:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T10:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Cruz Abrahão - 2015.pdf: 9765017 bytes, checksum: 6f29592215e8451edda4aa5ad24238f4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-19 / In this paper we propose two schemes for allocating resource blocks for transmission LTE downlink to maximize the throughput of the system, to guarantee QoS (Quality of Service) parameters for the users and reduce the data loss rate of network. The first proposed scheme uses the Max-min criterion and the second employs a fuzzy inference system to calculate the priorities of users and make scheduling decisions. Both schemes use an estimated effective bandwidth of traffic flows of users. The effective bandwidth of a traffic flow is the rate required to meet a criterion of probability of data loss rate. In this work, the effective bandwidth is estimated adaptively by the parameters of multifractal modeling βMWM (β-Multifractal Wavelet Mode). Are made simulations of the algorithms proposed, considering different propagation models with multipath fading and with different numbers of users in the network. The simulation results are compared with other algorithms presented in the literature, using parameters such as: throughput of the system, data loss rate and fairness index. It is also proposed to use predict of the SNR (Signal-to-Noise Ratio) of users, in the scheduling algorithms, using linear prediction of multi-step filter, in view of the delay in receipt of the channel quality information of the users in the base station and the variation of the signal propagation conditions. The multi-step prediction filter is used with the algorithms of allocation of resource blocks proposed in this work to estimate the signal-to-noise-ratio of users and set well, modulation schemes and code to be used in the LTE network. / Neste trabalho são propostos dois esquemas de alocação de blocos de recurso para a transmissão de downlink LTE, visando maximizar a vazão de dados total do sistema, garantir parâmetros de QoS (Quality of Service) dos usuários e diminuir a taxa de perda de dados da rede. O primeiro esquema proposto utiliza o critério Max-min e o segundo emprega um sistema de inferência fuzzy para calcular as prioridades dos usuários e tomar decisões de escalonamento. Ambos os esquemas utilizam estimações de banda efetiva dos fluxos de tráfego dos usuários. A banda efetiva de um fluxo de tráfego é a taxa necessária para atender a um critério de probabilidade de perda de dados. Neste trabalho, a banda efetiva é estimada de forma adaptativa, através dos parâmetros da modelagem multifractal βMWM (β-Multifractal Wavelet Mode). São realizadas simulações dos algoritmos propostos de alocação de blocos de recurso, considerando diferentes modelos de propagação com desvanecimento de multipercursos e com diferentes quantidades de usuários na rede. Os resultados das simulações são comparados com outros algoritmos apresentados na literatura, através de parâmetros, como: vazão de dados do sistema, taxa de perda de dados e índice de justiça. É proposta ainda, a utilização da predição da relação sinalruído (SNR - Signal-to-Noise Ratio) dos usuários nos algoritmos de escalonamento, utilizando filtro de predição linear de multi-passos, tendo em vista o atraso no recebimento da informação da qualidade do canal dos usuários na estação base e a variação das condições de propagação do sinal. O filtro de predição de multi-passos é utilizado junto com os algoritmos de alocação de blocos de recurso propostos neste trabalho, para estimar a relação sinal-ruído dos usuários e definir, assim, os esquemas de modulação e código a serem utilizados na rede LTE.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_mestrado_josemar.pdf: 1807801 bytes, checksum: b47a17ed3732deb7f34a3e310ec05477 (MD5) Previous issue date: 2011-09-29 / The multifractal modeling is more appropriate in describing some features finding in traffic flows in real networks than other models. This work investigates the behavior of the traffic modeling based policing algorithms found in the literature (Leaky Bucket, Fractal Leaky Bucket, Gaussian Multifractal Leaky Bucket) regarding the buffer utilization, the efficiency for the use of buffer efficiency in describing the accumulated traffic (envelope process), packet dropping and data loss (bytes). First, we compare the envelope process of the considered policing algorithms and the proposed algorithm MAPM (Multifractal Arrival Policing Mechanism), with traffic without policing. Next, it was calculated the system loss rate for a finity buffer system with and without policing algoritm. Using the deterministic Network Calculus, it is also estimated the average queue length (backlog) and delay of bytes by applying the concept of the Min-Plus algebra that presents some differences against the conventional algebra. The proposed policing algorithm was applied to a transmission system based on OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing) / TDMA (Time Division Multiplexing Access) system, where it was evaluated the network performance of the considered policing algorithms. Simulations were carried out with real wireless network trace (Wi-Fi) and wired network trace in order to demonstrate the efficiency of the algorithm proposed in relation to policing algorithms in the literature. The simulations shown the efficiency of the MAPM policing algorithm with traces from wired and wireless networks. We also propose the use of deterministic Network Calculus associated to multifractal envelope process to analyze the traffic behavior in terms of delay and backlog before policing algorithms application in the network. Finally we present the results of buffer utilization, link utilization, delay and backlog to a WiMAX system where the policing algorithm MAPM in general shown delay and backlog increasing in the traffic compared with anothers algorithms and low link utilization / A modelagem multifractal tem se mostrado mais apropriada para descrever algumas características encontradas nos fluxos de tráfego de redes reais que outros modelos, tais como o modelo de Poisson e Markov. Este trabalho investiga o comportamento dos algoritmos de policiamento baseados em modelagem de tráfego (Balde Furado, Balde Furado Fractal, Balde Furado Multifractal Gaussiano) em relação à utilização do buffer, eficiência em descrever o tráfego acumulado (processo envelope) e descarte de pacotes e perda de dados (bytes). Primeiramente, compara-se o processo envelope dos algoritmos de policiamento considerados e do algoritmo proposto neste trabalho, o MAPM (Multifractal Arrival Policing Mechanism), com o tráfego sem policiamento. Em seguida, a taxa de perda em um enlace simples com buffer finito com e sem algoritmo de policiamento é calculada. Utilizando o Cálculo de Rede Determinístico, estima-se o tamanho da fila (backlog) e retardo (delay) de bytes, conforme o conceito da álgebra Min-Plus. O algoritmo de policiamento proposto foi aplicado em um sistema de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing) / TDMA (Time Division Multiplexing Access) baseado no sistema WiMAX simplificado, onde se avaliou o desempenho da rede com os algoritmos de policiamento considerados. Realizam-se simulações com séries reais de tráfego de redes sem fio (Wi-Fi) e de redes com fio a fim de demonstrar a eficiência do algoritmo proposto em relação aos algoritmos de policiamento encontrados na literatura. As simulações realizadas evidenciam a eficiência do algoritmo MAPM em policiar séries reais de tráfego de redes com fio e redes sem fio. Propôs-se também, a utilização do Cálculo de Rede Determinístico associado ao processo envelope multifractal para se analisar o comportamento do tráfego em termos de retardo e backlog após a aplicação dos algoritmos de policiamento de rede. Por fim, são apresentados os resultados de retardo, backlog, utilização média do buffer e utilização do enlace para um sistema WiMAX onde o algoritmo de policiamento MAPM que apresentou em geral, acréscimo no retardo e backlog do tráfego em relação aos outros algoritmos e baixa utilização do enlace.