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Connection Admission Control for a WDM Optical Network Based on Traffic Monitoring and Bandwidth Release

ALMEIDA, Helvecio M.; QUEIROZ, Eduardo M. G. de; CESAR, Amilcar C.
Fonte: IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC Publicador: IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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96.1%
We proposed a connection admission control (CAC) to monitor the traffic in a multi-rate WDM optical network. The CAC searches for the shortest path connecting source and destination nodes, assigns wavelengths with enough bandwidth to serve the requests, supervises the traffic in the most required nodes, and if needed activates a reserved wavelength to release bandwidth according to traffic demand. We used a scale-free network topology, which includes highly connected nodes ( hubs), to enhance the monitoring procedure. Numerical results obtained from computational simulations show improved network performance evaluated in terms of blocking probability.; Brazilian agency CNPq; Brazilian agency CAPES

Performance analysis of an optical network employing waveband and traffic grooming

ALMEIDA, Helvecio M.; QUEIROZ, Eduardo M. G. de; ALOIA, Eduardo J.; ROMERO, Murilo A.; CESAR, Amilcar C.
Fonte: SPRINGER Publicador: SPRINGER
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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65.96%
This paper analyses an optical network architecture composed by an arrangement of nodes equipped with multi-granular optical cross-connects (MG-OXCs) in addition to the usual optical cross-connects (OXCs). Then, selected network nodes can perform both waveband as well as traffic grooming operations and our goal is to assess the improvement on network performance brought by these additional capabilities. Specifically, the influence of the MG-OXC multi-granularity on the blocking probability is evaluated for 16 classes of service over a network based on the NSFNet topology. A mechanism of fairness in bandwidth capacity is also added to the connection admission control to manage the blocking probabilities of all kind of bandwidth requirements. Comprehensive computational simulation are carried out to compare eight distinct node architectures, showing that an adequate combination of waveband and single-wavelength ports of the MG-OXCs and OXCs allow a more efficient operation of a WDM optical network carrying multi-rate traffic.; National Council for Scientific and Technological Development (CNPq)[306752/2006-9]; National Council for Scientific and Technological Development (CNPq)[303008/2008-3]; State of Sao Paulo Research Foundation (FAPESP)[03/08269-7]; Coordination for the Improvement of Higher Level Personnel (CAPES)

Contribuições para a análise e simulação de redes ópticas: aspectos de Engenharia de Tráfego, restauração dinâmica e conversão de comprimentos de onda; Contributions for the analysis and simulation of optical networks: aspects of traffic engineering, dynamic restoration and conversion of wavelenghts

Aloia, Eduardo José
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/03/2009 Português
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55.95%
A tecnologia WDM (Wavelength Division Multiplexing) e a introdução de OXCs (Optical Cross Connect) e OADMs (Optical Add/Drop Multiplexer) puramente ópticos podem dotar as redes ópticas da função de networking, ou seja, da capacidade de manipular comprimentos de onda de forma a implementar o roteamento destes. Esta possibilidade implica em uma nova forma de relacionamento das aplicações com a camada física, sendo a arquitetura GMPLS candidata a estabelecer tal relacionamento. Soluções eficientes para o problema de alocação de recursos e roteamento de tráfego tornam-se uma necessidade imperiosa em projeto, expansão e gerenciamento de redes ópticas. A contribuição desta tese consiste em relacionar funcionalidades tais como: agregação (grooming) de tráfego, mecanismo de controle de admissão de chamadas (CAC), mecanismos de restauração e alocação de conversores em redes ópticas heterogêneas, avaliando-se as métricas de probabilidade de bloqueio, probabilidade do tráfego bloqueado e imparcialidade (fairness). Tais funcionalidades são tratadas separadamente na literatura. Com este objetivo em mente modela-se a rede com duas camadas: a camada física e a camada virtual. Estabelecem-se duas políticas de agregação de tráfego MrTV (minimização da rota na topologia virtual) e MrTF (minimização da rota na topologia física) e analisa-se o desempenho destas em relação à porcentagem de tráfego bloqueado. Em seguida um mecanismo de controle de admissão de chamadas (CAC) é implementado e sua influência em termos de imparcialidade (fairness) e probabilidade de bloqueio é analisada. A simulação e análise de redes ópticas...

Estudo de algoritmos de controle de admissão em servidores Web distribuídos com QoS; Study of admission control algorithms on QoS distibuted web server

Eustaquio, Paulo Sérgio Franco
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/06/2011 Português
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66.1%
Esta dissertação de mestrado apresenta a prototipação de uma arquitetura denominada ServidorWeb com Diferenciação de Serviços (SWDS). O trabalho também apresenta a proposta, implementação e a avaliação de desempenho de dois algoritmos de controle de admissão denominados Algoritmo de Negociação e Algoritmo de Reserva de Conexões. O objetivo principal deste trabalho é a avaliação de desempenho dos algoritmos de controle de admissão no protótipo do SWDS. Como resultados, verificou-se que a Classe de maior prioridade consegue atender mais requisições que a Classe de menor prioridade em todos as configurações de carga. Também pode-se observar que o algoritmo de reserva de conexões consegue se adaptar a todas as variações de cargas; This masters dissertation presents the prototype of an architecture named SWDS. This work presents the proposal, implementation and performance evaluation of two admission control algorithms named negotiation algorithm and connection reserve algorithm. The aim of this work is to evaluate the performance of the control admission algorithms in the SWDS prototype. As a result, it could be seen the high priority Class met a higher number of requests than the low priority Class. Also it could be seen the connection reserve algorithm can adapt to all workloads variation

Contribuições ao calculo de banda e de probabilidade de perda para trafego multifractal de redes; Contributions to the effective bandwidth and loss probability computing for multifractal network traffic

Flavio Henrique Teles Vieira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/12/2006 Português
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45.87%
A modelagem multifractal generaliza os modelos de tráfego existentes na literatura e se mostra apropriada para descrever as características encontradas nos fluxos de tráfego das redes atuais. A presente tese investiga abordagens para alocação de banda, predição de tráfego e estimação de probabilidade de perda de bytes considerando as características multifractais de tráfego. Primeiramente, um Modelo Multifractal baseado em Wavelets (MMW) é proposto. Levando em consideração as propriedades deste modelo, são derivados o parâmetro de escala global, a função de autocorrelação e a banda efetiva para processos multifractais. A capacidade de atualização em tempo real do MMW aliada à banda efetiva proposta permite o desenvolvimento de um algoritmo de estimação adaptativa de banda efetiva. Através deste algoritmo é introduzido um esquema de provisão adaptativo de banda efetiva. Estuda-se também a alocação de banda baseada em predição de tráfego. Para este fim, propõe-se um preditor adaptativo fuzzy de tráfego, o qual é aplicado em uma nova estratégia de alocação de banda. O preditor fuzzy adaptativo proposto utiliza funções de base ortonormais baseadas nas propriedades do MMW. Com relação à probabilidade de perda para tráfego multifractal...

Estudo de metodos de controle de admissão de chamadas em redes ATM com analise de desempenho

Henrique Antonio Mielli Camargo
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 08/10/1999 Português
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36.05%
O objetivo desta tese é o estudo comparativo das diversas técnicas de Controle de Admissão de Chamadas em Redes ATM. Para isso, apresenta-se a conceituação básica para a compreensão e analisada maioria dos diferentes métodos de Controle de Admissão de Chamadas-CAC, introduzindo-se os significados da extensa relação de siglas que fazem parte do universo ATM/CAC. Utilizando-se o MATLAB versão 5 e o Simulador de Redes SimATM para ambiente Windows NT, em fase de desenvolvimento na Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da UNICAMP, faz-se uma análise comparativa de três algoritmos de CAC conhecidos da literatura; The objective of this work is the comparative study of several Admission Control Techniques for ATM networks. To accomplish this, a number of different methods of Connection Admission Control is presented along with the meanings of a wide list of acronyms that are part of the CAC/ATM universe. Using MATLAB and the SimNT simulator designed for the Windows NT environment, which is under development at the Faculty of Electrical and Computer Engineering, a comparative analysis of three well-known Connection Admission Control algorithms is performed

Estudo comparativo de algoritmos de CAC para redes ATM

Niudomar Siqueira de Araujo Chaves
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/10/1999 Português
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36.01%
Este trabalho consiste no estudo comparativo de três algoritmos propostos na literatura para a implementação de Controle de Admissão de Conexões (CAC - Connection Admission Control) em redes ATM (Asynchronous Transfer Mode). Utilizando um simples modelo de multiplexador para um nó de rede ATM, os três algoritmos são comparados através de simulações. O modelo de fonte utilizado é do tipo fluido markoviano de dois estados, ou on-off. Baseado em um critério de tentativas exaustivas, determina-se o limite superior de aceitação de conexões, obedecendo a uma determinada taxa de perda de células. Os três algoritmos são comparados com relação a esse limite superior. São comparados, também, a utilização do enlace e o tempo médio de espera das células no buffer. Os resultados indicam que os algoritmos são, em geral, conservadores; This work is a comparative analysis of three algorithms proposed in the literature for Connection Admission Control (CAC) implementation in ATM (Asynchronous Transfer Mode) networks. By using a simple ATM multiplexer model, the three algorithms are compared through simulation. A two state markovian fluid source model (on-oft) is used. An upper limit for the connection acceptance that obey a specified cell loss ratio is estimated through exhaustive trials technique. The algorithms are compared using this upper limitoAlso...

Mecanismos para provisão de qualidade de serviço em redes IEEE 802.16; Mechanisms for quality of service provision in IEEE 802.16 networks

Juliana Freitag Borin
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/01/2010 Português
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36.21%
O padrão IEEE 802.16 para acesso sem fio em banda larga, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access Forum), é uma solução de baixo custo para o acesso à Internet em áreas metropolitanas e rurais. Outro atrativo desta tecnologia está no fato de incluir uma arquitetura para provisão de Qualidade de Serviço (QoS) para aplicações de tempo real e aplicações que demandam altas taxas de transmissão. Esta arquitetura de QoS inclui um mecanismo de sinalização entre a estação base e as estações cliente, cinco níveis de serviço, para priorização e diferenciação do tráfego, um mecanismo de escalonamento e um mecanismo de controle de admissão de novas conexões. Entretanto, as políticas que devem ser utilizadas na implementação dos mecanismos de escalonamento e controle de admissão não foram definidas pelo padrão. O mecanismo de escalonamento tem como objetivo garantir a banda passante requisitada pelas estações cliente bem como promover o uso eficiente do enlace sem fio, equanto o mecanismo de controle de admissão restringe o número de conexões simultaneamente presentes na rede, de forma a evitar a saturação do enlace sem fio e, conseqüentemente, a violação dos requisitos de QoS. Esta tese propõe políticas para os mecanismos de escalonamento e de controle de admissão para a provisão de QoS em redes baseadas no padrão IEEE 802.16. A política de escalonamento proposta nesta tese é compatível com as especificações do padrão IEEE 802.16 e é capaz de atender os cinco tipos de serviço bem como o conjunto de parâmetros de QoS a eles associado. Requisitos de latência máxima e taxa mínima são garantidos para cada conexão aceita na rede...

B-ISDN connection admission control and routing strategy with traffic prediction by neural networks

Neves, Joaquim E.; Almeida, Luís B.; Leitão, Mário J.
Fonte: IEEE Press Publicador: IEEE Press
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /05/1994 Português
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96.1%
The resource allocation in the Broadband Integrated Services Digital Network (B-ISDN) can be based in an overall network performance function described in this paper and named quality of operation. The quality of operation function is determined itself by bandwidth and quality of service functions. The traffic patterns of the quality of service for each call are predicted by neural networks. The applicability of the quality of operation function to connection admission control and call routing is proposed and supported by simulation results.

Neural networks in B-ISDN flow control : ATM traffic prediction or network modeling?

Neves, Joaquim E.; Leitão, Mário J.; Almeida, Luís B.
Fonte: IEEE Communications Society Publicador: IEEE Communications Society
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em /10/1995 Português
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55.78%
The authors discuss a technique that offers the combination of shared bandwidth and rejection rate parameters, together with the quality of service predicted by neural networks in a novel strategy for connection admission control and call routing.

A testbed for network performance evaluation and its application to connection admission control algorithms

Martinello,Magnos; Silva,Edmundo de Souza e
Fonte: Sociedade Brasileira de Computação Publicador: Sociedade Brasileira de Computação
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2001 Português
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66.01%
Multimedia networks will support a wide range of applications with different requirements and traffic characteristics. Connection Admission Control (CAC) algorithms are used to decide whether an incoming connection should be accepted or rejected in order to maintain the quality of service (QoS) demanded by the applications. The objective of this work is to present an environment we developed useful for performance analysis, measurements and experimentation, in particular for testing resource usage based on different traffic characteristics. We demonstrate how a study of the effectiveness of different CAC algorithms can be performed from measurements collected using an ATM switch and the tools we developed. For the studies we selected and implemented two CAC algorithms, one for a non-regulated traffic, proposed by [14], and other for a leaky-bucket regulated traffic, proposed by [5]. The environment tools include a traffic generator supporting IP and native-ATM as well as a CAC module that implements the algorithms above and can be used in conjunction with our test environment. These tools are currently part of the Tangram-II modeling environment [3,11] and available to download.

Proposta de algoritmo de controle de admissão de conexões baseado em Threshold para as Redes IEEE 802.16; Proposed threshold-based connection admission control (CAC) algorithm for IEEE 802.16 networks

Soares, Claiton Luiz
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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66.15%
O padrão IEEE 802.16, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), é uma das tecnologias mais promissoras para o acesso banda larga sem fio (BWA – Broadband Wireless Access). O padrão IEEE 802.16 fornece especificações das características da camada de acesso ao meio (MAC) e física. Agrega às redes BWA algumas vantagens em relação às outras tecnologias, tal como, ampla área de cobertura, mesmo em regiões de difícil acesso ou sem qualquer infra-estrutura de rede convencional, como é o caso de algumas regiões urbanas e rurais brasileiras. O padrão IEEE 802.16 foi desenvolvido com Qualidade de Serviço (QoS) em mente. Para conseguir tal objetivo, criou-se um padrão orientado a conexão, onde as várias aplicações são diferenciadas em múltiplas classes de serviços, de acordo com os parâmetros solicitados por cada aplicação. Porém, o padrão não define como deve ser implementado o algoritmo de Controle de Admissão de Conexões (CAC – Connection Admission Control), que é um requisito fundamental para obtenção de QoS. O algoritmo CAC é responsável por admitir ou rejeitar uma solicitação de uma nova conexão dependendo dos recursos já alocados da rede. Desta forma, o CAC deve rejeitar solicitações de conexões que poderiam comprometer a QoS das conexões admitidas. Em vista disto...

Proposta de um mecanismo de policiamento de tráfego baseado em Token Bucket para redes IEEE 802.16

Moraes, Henaldo Barros
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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36.1%
O padrão IEEE 802.16, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), é uma tecnologia promissora responsável por oferecer acesso banda larga sem fio para usuários finais, fixos, móveis e com alta taxa de transmissão de dados. A principal característica fornecida por este padrão aos usuários finais é o provimento de qualidade de serviço (QoS - Quality of Service) através de mecanismos de escalonamento, controle de admissão de conexões (CAC - Control Admission Connection) e policiamento tanto na estação base (BS - Base Station) quanto na estação do assinante (SS - Subscriber Station). Como esses mecanismos não são definidos pelo padrão IEEE 802.16 e afetam diretamente o desempenho das redes WiMAX, um número considerável de pesquisas focalizando estes tópicos tem sido propostas. Neste contexto é proposto e avaliado nesta dissertação um mecanismo de policiamento de tráfego para o tráfego uplink baseado na técnica token bucket para controlar o fluxo de dados gerado pelas estações presentes na rede. O mecanismo de policiamento de tráfego é aplicado a todas as classes do padrão IEEE 802.16d. Uma fila de espera foi adicionada ao mecanismo proposto com o objetivo de oferecer aos pacotes das classes nrtPS e BE...

Reinforcement Learning Algorithms for Technology Independent Resource Management in Next Generation Networks:Connection Admission Control Procedures

MIGNANTI, SILVANO
Fonte: La Sapienza Universidade de Roma Publicador: La Sapienza Universidade de Roma
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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65.96%

Cross-layer design of admission control policies in code division multiple access communications systems utilizing beamforming

Sheng, Wei
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 580279 bytes; application/pdf
Português
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76.21%
To meet growing demand for wireless access to multimedia traffic, future generations of wireless networks need to provide heterogenous services with high data rate and guaranteed quality-of-service (QoS). Many enabling technologies to ensure QoS have been investigated, including cross-layer admission control (AC), error control and congestion control. In this thesis, we study the cross-layer AC problem. While previous research focuses on single-antenna systems, which does not capitalize on the significant benefits provided by multiple antenna systems, in this thesis we investigate cross-layer AC policy for a code-division-multiple-access (CDMA) system with antenna arrays at the base station (BS). Automatic retransmission request (ARQ) schemes are also exploited to further improve the spectral efficiency. In the first part, a circuit-switched network is considered and an exact outage probability is developed, which is then employed to derive the optimal call admission control (CAC) policy by formulating a constrained semi-Markov decision process (SMDP). The derived optimal policy can maximize the system throughput with guaranteed QoS requirements in both physical and network layers. In the second part, a suboptimal low-complexity CAC policy is proposed based on an approximate power control feasibility condition (PCFC) and a reduced-outage-probability algorithm. Comparison between optimal and suboptimal CAC policies shows that the suboptimal CAC policy can significantly reduce the computational complexity at a cost of degraded performance. In the third part...

Necessity of Future Information in Admission Control

Xu, Kuang
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 13/06/2015 Português
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45.87%
We study the necessity of predictive information in a class of queueing admission control problems, where a system manager is allowed to divert incoming jobs up to a fixed rate, in order to minimize the queueing delay experienced by the admitted jobs. Spencer et al. (2014) show that the system's delay performance can be significantly improved by having access to future information in the form of a lookahead window, during which the times of future arrivals and services are revealed. They prove that, while delay under an optimal online policy diverges to infinity in the heavy-traffic regime, it can stay bounded by making use of future information. However, the diversion polices of Spencer et al. (2014) require the length of the lookahead window to grow to infinity at a non-trivial rate in the heavy-traffic regime, and it remained open whether substantial performance improvement could still be achieved with less future information. We resolve this question to a large extent by establishing an asymptotically tight lower bound on how much future information is necessary to achieve superior performance, which matches the upper bound of Spencer et al. (2014) up to a constant multiplicative factor. Our result hence demonstrates that the system's heavy-traffic delay performance is highly sensitive to the amount of future information available. Our proof is based on analyzing certain excursion probabilities of the input sample paths...

Performance Modelling and Analysis of Connection Admission Control in OFDMA based WiMAX System with MMPP Queuing

Bouchti, Abdelali El; Kafhali, Said El; Haqiq, Abdelkrim
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 07/04/2013 Português
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66.17%
This paper presents a problem of queuing theoretic performance modeling and analysis of Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) under broad-band wireless networks. We consider a single-cell WiMAX environment in which the base station allocates sub channels to the subscriber stations in its coverage area. The sub channels allocated to a subscriber station are shared by multiple connections at that subscriber station. To ensure the Quality of Service (QoS) performances, two Connection Admission Control (CAC) schemes, namely, threshold-based and queue-aware CAC schemes are considered at a subscriber station. A queuing analytical framework for these admission control schemes is presented considering OFDMA-based transmission at the physical layer. Then, based on the queuing model, both the connection-level and the packetlevel performances are studied and compared with their analogues in the case without CAC. The connection arrival is modeled by a Poisson process and the packet arrival for a connection by a Markov Modulated Poisson Process (MMPP). We determine analytically and numerically different performance parameters, such as connection blocking probability, average number of ongoing connections, average queue length, packet dropping probability...

Analysis of Quality of Service Performances of Connection Admission Control Mechanisms in OFDMA IEEE 802.16 Network using BMAP Queuing

Bouchti, Abdelali El; Haqiq, Abdelkrim; Kafhali, Said El
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 20/03/2012 Português
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66.17%
In this paper, we consider a single-cell IEEE 802.16 environment in which the base station allocates subchannels to the subscriber stations in its coverage area. The subchannels allocated to a subscriber station are shared by multiple connections at that subscriber station. To ensure the Quality of Service (QoS) performances, two Connection Admission Control (CAC) mechanisms, namely, threshold-based and queue-aware CAC mechanisms are considered at a subscriber station. A queuing analytical framework for these admission control mechanisms is presented considering Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) based transmission at the physical layer. Then, based on the queuing model, both the connection-level and the packet-level performances are studied and compared with their analogues in the case without CAC. The connection arrival is modeled by a Poisson process and the packet arrival for a connection by Batch Markov Arrival Process (BMAP). We determine analytically and numerically different QoS performance measures (connection blocking probability, average number of ongoing connections, average queue length, packet dropping probability, queue throughput and average packet delay).; Comment: 9 pages, This paper has been published in the International Journal of Computer Science Issues...

Performance Analysis of Connection Admission Control Scheme in IEEE 802.16 OFDMA Networks

Bouchti, Abdelali El; Kafhali, Said El; Haqiq, Abdelkrim
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 12/08/2013 Português
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76.18%
IEEE 802.16 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) technology has emerged as a promising technology for broadband access in a Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) environment. In this paper, we address the problem of queueing theoretic performance modeling and analysis of OFDMA under broad-band wireless networks. We consider a single-cell IEEE 802.16 environment in which the base station allocates subchannels to the subscriber stations in its coverage area. The subchannels allocated to a subscriber station are shared by multiple connections at that subscriber station. To ensure the Quality of Service (QoS) performances, a Connection Admission Control (CAC) scheme is considered at a subscriber station. A queueing analytical framework for these admission control schemes is presented considering OFDMA-based transmission at the physical layer. Then, based on the queueing model, both the connection-level and the packet-level performances are studied and compared with their analogues in the case without CAC. The connection arrival is modeled by a Poisson process and the packet arrival for a connection by a two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP). We determine analytically and numerically different performance parameters...

Heterogeneous Cellular Networks Using Wireless Backhaul: Fast Admission Control and Large System Analysis

Zhao, Jian; Quek, Tony Q. S.; Lei, Zhongding
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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45.89%
We consider a heterogeneous cellular network with densely underlaid small cell access points (SAPs). Wireless backhaul provides the data connection from the core network to SAPs. To serve as many SAPs and their corresponding users as possible with guaranteed data rates, admission control of SAPs needs to be performed in wireless backhaul. Such a problem involves joint design of transmit beamformers, power control, and selection of SAPs. In order to tackle such a difficult problem, we apply $\ell_1$-relaxation and propose an iterative algorithm for the $\ell_1$-relaxed problem. The selection of SAPs is made based on the outputs of the iterative algorithm. This algorithm is fast and enjoys low complexity for small-to-medium sized systems. However, its solution depends on the actual channel state information, and resuming the algorithm for each new channel realization may be unrealistic for large systems. Therefore, we make use of random matrix theory and also propose an iterative algorithm for large systems. Such a large system iterative algorithm produces asymptotically optimum solution for the $\ell_1$-relaxed problem, which only requires large-scale channel coefficients irrespective of the actual channel realization. Near optimum results are achieved by our proposed algorithms in simulations.; Comment: Submitted to IEEE Journal on Selected Areas in Communications...