|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2017-1190 |
Algoritmi de alocare a resurselor în tehnologii wireless de bandă largă
Cîrstea, Elena-Roxana
2011-12-07
Abstract: Abstract Dinamismul extrem care caracterizează domeniul actual al comunicaţiilor mobile, atât în ceea ce priveşte tehnologiile de acces, variabilitatea puternică a mediului radio, mobilitatea utilizatorilor, tipurile de servicii şi cerinţele de QoS asociate sau alte aspecte precum profilul abonaţilor, numărul mare de furnizori de echipamente sau algoritmii proprietari, sporește gradul de dificultate al problemei de alocare a resurselor radio. Algoritmii de alocare a resurselor radio au un impact major asupra performanţelor sistemului. Pentru o gestionare eficientă a spectrului şi pentru o alocare echitabilă a resurselor între utilizatori, este important ca planificatorul să fie scalabil şi extrem de sensibil la schimbările din mediul. Utilizând rezultatele simulărilor efectuate în QualNet şi OPNET, am investigat comportamentul algoritmilor de alocare a resurselor în timp. Controlul Fracţionar al Puterii asociat traiectului ascendent a fost analizat prin intermediul simulărilor. S-au folosit rezultatele obţinute din măsurători, pentru o reţea LTE (Long Term Evolution) de test. În cadrul acestei secţiuni s-au furnizat recomandări pentru a optimiza funcţionarea algoritmului de control al puterii. Parametrul α realizează un compromis între viteza medie de transfer la nivel de celulă şi rata utilizatorilor aflaţi la marginea celulei. Se recomandă folosirea valorilor 0.7 sau 0.8, în funcţie de profilul de trafic al celulei. De asemenea, a fost investigată legătura dintre ţintele de raport semnal-zgomot plus inteferențe, SINR (Signal to Noise Ratio plus Interference) pentru centrul şi respectiv marginea celulei. Prin intemediul simulărilor efectuate în Matlab, s-au evidenţiat avantajele planificatoarelor oportunistice. Introducând o modelare inelară a raportului semnal-zgomot, SNR (Signal to Noise Ratio), la nivel de celulă, s-a demonstrat atât teoretic cât şi practic că probabilitatea unui utilizator de a se localiza la marginea celulei este mai mare decât probabilitatea ca acelaşi utilizator să se găsească la centrul celulei. Acest rezultat are loc atunci când numărul de regiuni de SNR constant definite este mai mare decât 7. Un nou algoritm de alocare a resurselor cu acordarea de garanţii pe interfaţa radio este propus. Pe baza optimizării convexe, se arată faptul că algoritmul propus poate funcţiona cu respectarea unor praguri de rată minimă şi respectiv rată maximă. În ultima parte a tezei este descrisă o nouă metodă de investigare a performanţelor unui planificator. Metoda presupune construirea unui lanţ Markov ale cărui stări conţin numărul de utilizatori din fiecare clasă. Conceptul de clasă include aici atât tipul de trafic cât şi zona de raport semnal-zgomot constant. În concluzie, se poate spune că asigurarea de garanţii pe interfaţa radio este posibilă iar implicaţiile acestui concept sunt primordiale având în vedere evoluţia continuă a comunicaţiilor mobile. Abstract The extreme dynamism of the current mobile communication field in terms of access technologies, the high variability of the radio channel, users’ mobility, service types and the associated QoS or other aspects like the subscribers’ profile, the large number of equipment suppliers or proprietary algorithms, increases the degree of complexity of the radio resource allocation problem. Resource allocation algorithms have a strong impact on system performance. In order to efficiently manage the frequency spectrum and for a fair resource allocation between users, it is important for the scheduler to be scalable and very sensitive to the changes in the radio channel. Using the results of the simulations run in QualNet and OPNET, the behavior of the time resource allocation policies has been investigated. By means of simulation, the uplink Fractional Power Control algorithm has been analyzed. The measurements results performed for an LTE (Long Term Evolution) test network have been used. In this section some recommendations for an optimal power control algorithm have been given. The α parameter represents a compromise between average cell rate and the mean rate of the cell edge users. Taking into account the traffic profile of the cell, 0.7 and 0.8 are the recommended values to be used. The connection between cell center SINR (Signal to Noise Ratio plus Interference) target and cell edge SINR target has been also investigated The advantages of the opportunistic schedulers have been highlighted through Matlab simulations. Defining SNR rings at cell level, it has been demonstrated both practically and theoretically, that the probability for a user to be at cell edge is higher than the probability for the same user to be at cell center. This is true only when the number of constant SNR (Signal to Noise Ratio) regions is higher that 7. A new scheduler able to deal with QoS guarantees on the radio interface has been proposed. Using the theory of convex optimization, it is demonstrated that the new scheduler is indeed able to take into account the minimum and the maximum rate constraints. In the last part of the thesis, a new method for investigating the performance of a scheduler is described. The method involves the building of a Markov chain whose states contain the number of users in each class. One class includes both traffic type and the constant SNR area information. To conclude, it can be said that guaranteeing a QoS on the radio interface is feasible and capital for the tremendous evolution of the mobile communication market.
Keyword(s): Comunicaţii mobile -- Sistem de telecomunicaţii -- Teză de doctorat ; Comunicaţii fără fir (wireless) -- Standarde -- Teză de doctorat ; Comunicaţii fără fir (wireless) -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2017-04-06, last modified 2017-04-06
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::