Tesis doctoral de Natalia Vassileva Vesselinova
La clave del éxito de los sistemas inalámbricos de telecomunicación con estructura celular es el soporte de movilidad y, en concreto, la continuidad de las sesiones de comunicación (llamadas) de los usuarios móviles. Sin embargo, la escasa capacidad de recursos radio, el comportamiento aleatorio del enlace inalámbrico, la estructura celular del sistema y la movilidad de los usuarios puede dar lugar a interrupciones indeseadas en las llamadas. Una parte esencial de la solución de este problema es abordar la insuficiencia de los recursos del sistema. En este contexto los algoritmos de control de admisión son una herramienta fundamental para la gestión de recursos. El trabajo realizado en la tesis se puede resumir brevemente en lo que sigue. Hemos explorado las investigaciones empíricas, matemáticas y de simulación sobre las variables aleatorias de sistema desde la perspectiva de control de admisión. Hemos propuesto una política de admisión de control conceptualmente distinta a las propuestas anteriores. En concreto, hemos propuesto una métrica que está basada en la estimación del tiempo restante que las llamadas ocupan los recursos de una célula. Para evaluar la política que hemos diseñado y a la que llamamos mrt (tiempo medio restante) bajo condiciones exponenciales, hemos modelado el sistema con una cadena de markov. Para estudiar el comportamiento del sistema para condiciones que defieren de las anteriormente mencionadas hemos desarrollado una herramienta de simulación simple y hemos utilizado datos empíricos de redes de telefonía móvil. Los resultados muestran que la política que hemos diseñado puede facilitar el soporte de movilidad y proporcionar un intervalo de trabajo continuo que supera el discreto de la estrategia tradicional llamada cut-off. Además, el algoritmo mrt cumple con el relevante requisito de simplicidad de implementación. A continuación, hemos propuesto una aproximación a la estrategia mrt para el caso cuando no se dispone de toda la información estadística necesaria. En la segunda parte de la tesis hemos estudiado en profundidad las implicaciones de las nuevas técnicas introducidas en los avanzados sistemas inalámbricos móviles. En particular, se examinó el efecto del sistema adaptativo de modulación y codificación (amc) sobre el rendimiento del sistema y también sobre el diseño de control de admisión en los sistemas móviles wimax. Este estudio ha sido motivado por el hecho de que el sistema amc cambia sustancialmente el modelo tradicional de los sistemas móviles celulares. En concreto, la capacidad del sistema y los recursos necesarios para las llamadas no son constantes, sino variables aleatorias, determinadas por la calidad del enlace inalámbrico. Hemos modelado analíticamente el comportamiento aleatorio del canal radio y la consiguiente demanda no-determinista de recursos estudiando el caso de servicio de voz con requisitos de tiempo real a través de un modelo celular basado en zonas. Hemos examinado el índice de fairness a nivel de sistema (es decir, el balance entre las probabilidades de bloqueo de las llamadas pertenecientes a zonas distintas de la célula), una métrica que no se había explorado previamente en el contexto de la tecnología wimax. Hemos incorporado en el modelo analítico las dos clases básicas de políticas de control de admisión propuestos en la literatura para poder comparar y contrastar estos dos enfoques. Los resultados muestran que tanto la probabilidad total de bloqueo de llamadas nuevas de voz como la probabilidad de terminación forzosa de las llamadas de voz se ven incrementadas en los sistemas con amc cuando las condiciones del canal radio cambian con una frecuencia alta y la carga ofrecida es moderada a alta. Además, los resultados muestran importantes diferencias entre las probabilidades de bloqueo de llamadas de una misma clase de servicio (voz) y tipo de llamada (nueva o de traspaso) pero que pertenecen a diferentes zonas (de modulación y codificación) de la célula.
Datos académicos de la tesis doctoral «Admission control in mobile cellular networks. design, preformance evaluation and analysis«
- Título de la tesis: Admission control in mobile cellular networks. design, preformance evaluation and analysis
- Autor: Natalia Vassileva Vesselinova
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 13/04/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Francisco Barcelo Arroyo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: boris Bellalta jiménez
- jarmo Harju (vocal)
- (vocal)
- (vocal)