Spectrally efficient wireless packet data system design for multimedia service provisioning

Abstract

ÖZET Verimli telsiz paket veri erişimini sağlamanın en iyi yolu çoklu-kullanıcı çeşitlemesinin kullanılmasıdır. IS-856 sistemi uyarlanmaz kodlama ve modülasyon türlerini kullanarak sistem kaynaklarım belli bir zaman diliminde sadece bir kullanıcıya ayırır. Bu sonuca dayanarak son zamanlarda IS-856 sistemi geliştirilmiştir. IS-856 sisteminde kaynak ayırımım çizelgeleme algoritması sağlar ve onun uygun tasarımı, iyi sistem performansının sağlanması için belkide en önemli yönlerinden birisidir. Tez, beş tanesi yeni olan çok sayıda algoritmayı açıklamaktadır. Önerilen algoritmalar optimal gecikme performanslarından uzaklaşmadan yüksek sistem iş çıkarma performansına ulaşarak en iyi toplam performansa sahip gözükmektedirler. Tez, IS-856 sisteminde her biri farklı hizmet niteliklerine gereksinim duyan çok sayıda servisi verilebileceğinin kolayca ayarlanabileceğim göstermiştir. Kapsamlı performans değerlendirmeleri iyi sistem performansının çoklu-servis senaryosunda da desteklendiğini göstermiştir. Ayrıca, tez çoğula iletim servisinin IS-856 sisteminde sağlanmasını açıklamıştır. Seçilen çizelgeleme algoritması birbiri ardına sisteme giren kullanıcıların iş çıkarma yeteneğinden başka maruz kalman ortalama gecikmelerimde etkiler. Tezin önerdiği yeni giriş metodu, Ayni Zamanli İki Kullanicili Sistem, ve onun çizelgeleme algoritmalari gecikme değerlerini yaklaşık olarak %50 azaltmaktadır. Günümüzdeki 3. nesil taşıyıcı teknolojileri kapsama, bantgenişliği, hizmet nitelikliği ve maliyet açısından son kullanıcının bütün ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. 4. nesil ağlar önceki teknolojilerin dezavantajlarım ortadan kaldıran ve çok büyük sayıda giriş metodu içeren heterojen ağlardır. Bundan dolayı, tezde günümüzde olan baza ağ topolojilerinin birleştirilmesinden oluşan yeni giriş metotları gösterilmiştir. Bu giriş metotları gezgin kullanıcıların ofislerinden ve evlerinden uzakta olduklarında telsiz veri bağlantısını sağlarlar. Öngörülen sistem, IS-856 ağ iş çıkarma gücünü %50'den fazla arttırır.

ABSTRACT Efficient wireless packet data access is possible by exploiting the multi-user diversity using an opportunistic multiple access system that allocates system resources to one user at a time while employing adaptive coding and modulation. Based on this outcome, recently the IS-856 system was developed. A scheduling algorithm provides resource allocation in the IS-856 system, and its proper design is perhaps one of the most crucial aspects for ensuring good system performance. The thesis presents a number of such algorithms, five of which are novel. The proposed algorithms appear to have the best overall performance of achieving high system throughput without diverging much from the optimal latency performance. The thesis shows that the IS-856 system can easily be adjusted to provide a multitude of services, each with different QoS requirements. Extensive performance evaluations show that good system performance can be maintained in the multi-service scenario. The thesis also presents the means of providing multicast service provisioning in the IS-856 system. The selection of the scheduling algorithm influences not only the system throughput but also the average delay exposed by users in between successive accesses to the system. The thesis proposes new access method, Two Users At A Time System, and its scheduling algorithms which decrease latency figures approximately 50%. Present 3G carrier technologies cannot separately cover all the demands of the end- user in terms of coverage, bandwidth, quality of service (QoS) and cost. The 4G networks are heterogeneous networks that eliminate previous technologies drawbacks and contain large number of different access methods. Therefore, the thesis demonstrates new access methods are needed to combine some of the existing network topologies. These access methods provide wireless data connectivity for nomadic users when away from their offices and homes. The envisioned corporation increases the IS-856 network throughput more than 50%. IV