[pt] Esta tese apresenta novos algoritmos para controle de
admissão de usuários em redes móveis celulares. É utilizada
a técnica de reserva de recursos, também conhecida por uso
de canais de guarda, para atingir os graus de qualidade de
serviço desejados para cada tipo de usuário. São propostos
algoritmos dinâmicos, capazes de se adaptar ao perfil de
tráfego presente na rede e que possuem diferentes
filosofias de projeto. Inicialmente, foi considerado o caso
de uma classe que resulta em dois tipos de usuários:
chamadas novas e chamadas em handoff. Os algoritmos
propostos são testados em condições de tráfego
representadas por diversas distribuições para o tempo
de permanência do usuário na célula. Foi desenvolvido um
novo simulador em linguagem C que é capaz de verificar o
desempenho dos algoritmos propostos. Resultados analíticos
para desempenho dos algoritmos de uma classe e um número
fixo de recursos reservados são apresentados empregando uma
modelagem por Cadeia de Markov. Foi desenvolvido um método
que permite calcular a intensidade de tráfego máxima a qual
o sistema pode ser submetido, e a quantidade de recursos a
ser reservada assumindo que o objetivo é maximizar a
utilização do sistema atendendo os valores de qualidade de
serviço estabelecidos, no caso de tempo de retenção do
recurso de rádio modelado por uma chamada com distribuição
exponencial. Foi proposto um algoritmo simples, dinâmico e
distribuído, baseado em medidas em tempo real, cuja meta é
acompanhar a curva ótima de número de recursos
reservados. Posteriormente, os resultados analíticos
empregando Cadeia de Markov são generalizados para M
classes. Alguns dos algoritmos definidos para o caso de uma
classe são estendidos para o caso de duas classes e seu
desempenho é avaliado, utilizando o simulador desenvolvido
neste trabalho. O método para calcular a intensidade máxima
de recursos que o sistema comporta, sem violar os
requisitos de qualidade de serviço, é estendido para
o caso de duas classes. Finalmente, são definidos
parâmetros que permitem comparar o desempenho dos
algoritmos com 2M classes, considerando uma distribuição
genérica para o tempo de permanência do usuário na célula. / [en] This thesis presents new algorithms for Channel Admission
Control in wireless communications systems. We investigate
techniques based in resource reservation, also known as
guard channel, to achieve the quality of service desired
for each class of users. We propose dynamic schemes
based in the cell traffic. Each algorithm has a different
goal, some try to minimize the probability of handoff fail,
others try to maximize the traffic intensity when the limit
imposed by QoS is being approached. First, we
considered one class (M = 1) divided in two classes: new
users and handoff users. In order to test the new schemes
we developed a simulator in C that uses different
distributions for the dwell-time. During the simulation, the
measures of channel solicitations and the result of their
allocation are used to decide whether new calls will be
admitted. We also obtained analytic results using a Markov
Chain model. We developed a method to calculate
the maximum traffic intensity that the system supports
without violating the established quality of service
constraints, assuming one class of users
and the dwell-time modelled by a exponential distribution.
This method allows to identify the maximum traffic
intensity supported by the system
and also the exact number of resources to be reserved for
each value of traffic intensity. We proposed a new, dynamic
and distributed algorithm based on real time measures which
targets to follow the optimum number of reserved
curve obtained from our procedure. We generalized the
analytic results using M-dimensional Markov Chains to 2M
classes of users. Some of the algorithms defined to two
classes (M = 1) were extended to the case of four
classes (M = 2) and their performances are evaluated using
the simulator developed in this work. The method to
evaluate the maximum intensity of traffic within the limits
of QoS is also extended to the case of four classes.
Finally we define new parameters that allow the performance
comparison among 2M class algorithms, considering any dwell-
time distribution.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:12360 |
| Date | 17 October 2008 |
| Creators | CLAUDIA QUEVEDO LODI |
| Contributors | JOSE ROBERTO BOISSON DE MARCA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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