Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Telecomunicações). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

ARAGÃO, David Bôto Paz. Propostas para controle de congestionamento em rede LTE ocasionado pela comunicação máquina-a-máquina. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Computação)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-12-21T18:38:15Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-12-21T18:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-21T18:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) Previous issue date: 2015 / Machine-to-machine (M2M) is a communication model that will play an important role in vision of the Internet of Things (IoT). The Long-term Evolution (LTE) is expected to become a potential access networks for the M2M communication. A problem that arises from this scenario is the congestion caused by the huge number of M2M devices trying to access the network. Many solutions can be found in the literature that addresses this problem. However, only few mechanisms define priority among the different type of devices or present a dynamic approach to dynamically allocate resources of the random access channel. In this paper, we propose five mechanisms that aim to reduce the congestion caused by LTE network in the context of M2M devices. The first mechanism is centered in the devices and aim to control the access device to the network based in the congestion level presented by the network. The other four mechanisms model the scarcity of the time and preamble resources as a bankruptcy problem. For each resource, two approaches are proposed. The solutions presented to the bankruptcy problem follow from two an axiomatic approach and a cooperative game strategy. The impact over the H2H devices, the energy efficiency, and the prioritization among the different types of M2M devices are some of the main aspects analyzed by the proposed mechanisms. The result obtained through simulation show that the proposed mechanisms present advantages in one or more of the aspects analyzed. All approaches were simulated in the network simulator NS-3. / O modelo de comunicação máquina-a-máquina (M2M) desempenhará um papel importante na visão da Internet das Coisas (IoT - Internet of Things). As redes Long-term Evolution (LTE) apresentam-se como potenciais redes de acesso para o M2M. Um dos problemas que emergem dessa integração é o congestionamento gerado pelo excesso de dispositivos M2M solicitando acesso a essas redes. Muitas são as soluções já apresentadas para este problema. Contudo, aspectos como priorização inter e intraclasses entre os dispositivos e estratégias para alocação dinâmica de recursos ainda são pouco explorados. Neste trabalho são propostos cinco mecanismos para controlar o congestionamento ocasionado pelos dispositivos M2M no contexto das redes LTE. O primeiro mecanismo proposto utiliza uma abordagem centrada nos dispositivos para controlar o uso dos recursos do canal de acesso aleatório. Os outros quatro mecanismos modelam a escassez dos recursos de tempo e preâmbulos para atender a demanda dos dispositivos como um problema de falência. Para cada tipo de recurso, tempo e preâmbulo, duas propostas são apresentadas. O problema da falência é abordado a partir de uma solução axiomática e usando uma estratégia utilizando jogos cooperativos. O impacto sobre os dispositivos H2H, a eficiência energética e a priorização entre as classes de dispositivos M2M são alguns dos principais aspectos analisados pelos mecanismos propostos. Com base nos resultados obtidos através de simulação, os mecanismos propostos apresentam vantagens em relação a um ou mais dos aspectos analisados. Todos os mecanismos foram simulados no simulador de rede NS-3.

MAIA, Adyson Magalhães. Um mercanismo para escalonamento de pacotes no uplink da rede LTE no contexto da comunicação máquina-a-máquina. 2013. 66 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-01-10T17:01:54Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_ammaia.pdf: 1825299 bytes, checksum: 3f411e2308c0764db18086299cea938c (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2017-01-11T15:37:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_ammaia.pdf: 1825299 bytes, checksum: 3f411e2308c0764db18086299cea938c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T15:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_ammaia.pdf: 1825299 bytes, checksum: 3f411e2308c0764db18086299cea938c (MD5) Previous issue date: 2013 / Cellular networks are expected to play an important role in the future of Internet of Things (IoT) and in the Machine-to-Machine (M2M) communication with the LTE network gaining increasing highlights for this purpose. However, improvements in the LTE network are necessary because of the intrinsic characteristics of M2M communication, such as the large number of devices and the diversity of the requirements of their applications, which differen- tiate from the Human-to-Human (H2H) communication for which the network was initially designed. Among these improvements, it includes improving the uplink packet scheduler of LTE standard to dealing the M2M communication and meets your requirements without serious impacts on the H2H communication. This work proposes a mechanism for the uplink packet scheduler in the context of M2M communication that uses current and past information from the network and each device to satisfy their requirements of Quality of Service (QoS), avoid the problem of starvation and control the congestion caused by these devices. The results indicate that the proposal can reduce the impact of the M2M communication over the H2H and ensure justice in resource allocation, however, the level of satisfaction of QoS requirements decreases with increasing of H2H traffic. / As redes celulares são esperadas para desempenhar um importante papel no futuro da Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) e na comunicação Máquina-a-Máquina (Machine-to-Machine - M2M), com a rede LTE ganhando cada vez mais destaque tanto da academia quanto da indústria na implantação deste cenário. Contudo, melhorias na rede LTE são necessárias devido às características intrínsecas da comunicação M2M, como a grande quantidade de dispositivos e a diversidade nos requerimentos das suas aplicações, que os diferenciam da comunicação Humano-a-Humano (Human-to-Human - H2H) para a qual a rede foi inicialmente projetada. Dentre essas melhorias, está o aperfeiçoamento no escalonamento de pacotes no uplink definido no padrão para que trate o caso da comunicação M2M e atenda aos seus requerimentos sem causar grandes impactos na comunicação H2H. Este trabalho propõe um mecanismo para o escalonamento de pacotes no uplink da rede LTE no contexto da comunicação M2M que utiliza as informações atuais e passadas da rede e de cada dispositivo para satisfazer os requisitos de Qualidade de Serviço (QoS) dos dispositivos M2M, evitar o problema de inanição e controlar o congestionamento causado por estes dispositivos. Os resultados obtidos indicam que a proposta consegue reduzir o impacto da comunicação M2M sobre a H2H e garantir justiça na alocação de recursos. No entanto, o nível de satisfação dos requisitos de QoS dos dispositivos M2M diminui com o aumento do tráfego H2H.