Statistical QoS assurances for wireless packet data and integration methodologies for 3G/WLAN

Abstract

ÖZETÇE Kablosuz teknolojilerdeki hızlı gelişmeler, yarının ağlarının çok yönlü ve farklı nitelikteki sistem yüklerini uyarlamak yaklaşımlarla desteklemesini gerektirir. Geleceğin kablosuz sis temleri, küresel veri ağı internetle muntazam bağlantıyı sağlamak amacıyla tamamıyla İP mimarisini destekleyecektir. Kablosuz ağlar üzerinden taşınacak veri tipi de zengin çoklu- ortam ve etkileşimli içeriğe dönük olarak paket anahtarlamalı yapıya dönüşmektedir. Bu yüzden kablosuz ağların tasarımı fiziksel katmandan uygulama katmanına kadar içerik ak tarımının pek çok yönünü ele almalıdır. Bu noktada çapraşık-katman tasarımı geleceğin kablosuz sistemleri için çok önemlidir. Arka-plan verisi, etkileşimli web servisleri veya du raksız ses/görüntü gibi veriler artık daha fazla paket verisine yöneldiği için, hem kullanıcı isteklerini karşılamak hem de genel sistem başarmamı artırmak için verimli kaynak yönetim mekanizmaları geliştirilmelidir. Hizmet niteliği bu yönden hem kablolu hem de kablosuz sistemler için önemli bir unsurdur. Tezde yer alan bu çalışma, yeni standart haline gelen IS-856 sistemi için hizmet kalite sine vakıf kaynak yönetimi algoritmaları üzerinde yoğunlaşmıştır. Hizmet kalitesine vakıf algoritmalar önerilmiş olup literatürde bulunan algoritmalara göre çeşitli sistem başarım değerlendirmeleri yapılmıştır. Ayrıca geniş bantlı bir sistem analizi de 3x çoklu taşıyıcı kul lanan IS-856 sistemi için yapılmıştır. 3. nesil sistem değerlendirmelerinin yanı sıra, 3. nesil ve kablosuz yerel ağların bütünleştirme mekanizmaları da incelenmiştir. Bütünleşik kaynak yönetimi/rota tespiti algoritma başarımı da ayrıca çalışılmıştır. vı

ABSTRACT Rapid developments in the wireless technologies require the networks of tomorrow be more versatile and able to handle different types of load with adaptive approaches. The future wireless systems will employ all-IP architectures to provide seamless interconnection with the global data network, the Internet. The type of content that will be carried over the wireless networks is also changing towards rich multimedia and interactivity via the use of packet switching. Hence the design of these wireless systems requires the consider ation of many aspects of content transport from physical layer issues to application layer requirements. At this point a cross-layer design is essential for future wireless systems. Since all types of content, whether they be background data, interactive web services or streaming audio/video, are becoming more packet oriented, efficient resource management methodologies should be developed to satisfy user requirements as well as increase overall system performance. QoS is thus an important issue in the design of data networks, whether wireless or wireline. The study involved in this thesis focuses on the QoS aware resource management al gorithms for the recently standardized IS-856 data only cellular system. QoS aware algo rithms are proposed and numerous system evaluations are performed with respect to the algorithms already present in the literature. A wideband study is also conducted by utilizing 3x MC option for the IS-856 system. Besides 3G system evaluations, 3G/WLAN integra tion methodologies are also investigated. System performance of an integrated schedul ing/routing algorithm is studied.