Kuorman tasaus tukiaseman aloitteesta yhteysvastuun vaihdoilla mobiili WiMAX:ssa

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Faculty of Electronics, Communications and Automation | Master's thesis
Date
2008
Major/Subject
Telecommunications
Tietoliikennetekniikka
Mcode
S-72
Degree programme
Tietoliikennetekniikan koulutus-/tutkinto-ohjelma
Language
en
Pages
96
Series
Abstract
Tämän diplomityön päätavoitteena on tutkia, kuinka kuorman tasaus voidaan suorittaa tukiaseman aloitteesta yhteysvastuun vaihdoilla mobiili WiMAX:ssa ja selvittää menetelmän potentiaalia edistää resurssien käyttöä sekä palvelun laatua koko systeemissä. Tavoitteena on myös tutkia alustavasti sitä, miten turvakaistoja voitaisiin varata ns. pelastavalle yhteysvastuun vaihdolle mobiili WiMAX:ssa, kuinka tämä vaikuttaisi kuorman tasaukseen ja kuinka nämä lähestymistavat voitaisiin yhdistää. Diplomityö sisältää koosteen IEEE 802.16e radiorajapintateknologian ja WiMAX Forum liityntäverkkoarkkitehtuurin tärkeimmistä elementeistä kuorman tasauksen ja yhteysvastuun vaihdon suhteen sekä kirjallisuuskatsauksen kuorman tasauksesta, sekä pelastavan yhteysvastuun vaihdon ja liikenteen priorisoinnista. Näiden perusteella suunniteltiin mobiili WiMAX:lle räätälöity resurssien käyttöön perustuva peruskuormantasausalgoritmi. Tämän lisäksi tehtiin muutama alustava ehdotus perusalgoritmia edistävistä menetelmistä. Näihin kuuluivat esimerkiksi kuorman tasauksen laukaisuun tarkoitetun kynnyksen automaattinen säätäminen, useiden kynnysten käyttäminen sekä resurssien varaukseen perustuva laukaisu, missä kuorman tasaus voidaan laukaista turvakaistojen suhteen. Lopuksi perusalgoritmi evaluoitiin staattisessa ympäristössä. Vaikka suoritetut simulaatiot eivät olleet laajamittaisia, perusalgoritmin parametreista ja yleisestä suorituskyvystä saatiin hyödyllistä informaatiota. Vaikka algoritmi suoriutui hyvin simuloidussa ympäristössä, aikaisemmin suunnitelluille edistäville menetelmille todettiin yleisesti ottaen selvä tarve. Tämän diplomityön pitäisi luoda hyvä pohja yhteysvastuun vaihtoon perustuvan kuorman tasauksen edelleen kehittämiselle ja evaluoinnille mobiili WiMAX:ssa. Tutkimuksen perusteella päädyttiin siihen johtopäätökseen, että kuorman tasaus yhteysvastuun vaihdolla voi olla todella tehokas tapa vapauttaa resursseja suurimmassa osassa ympäristöistä, mutta että turvakaistojen käyttöä tulisi silti harkita.

The purpose of this thesis is to examine how load balancing with Base Station initiated directed handovers could be conducted in Mobile WiMAX and the potential it has to enhance Resource Utilization and QoS system wide. An additional goal of the thesis is also to conduct preliminary research on how guard bands for rescue handovers could be used in Mobile WiMAX, how this would affect load balancing and how these two approaches could be combined. The thesis includes a background study on the key system aspects of the IEEE 802.16e radio interface technology and WiMAX Forum Access Network Architecture in terms of load balancing and handovers and a literary review on load balancing, and system wide handover and traffic prioritization. Based on the gained knowledge a basic Resource Utilization based load balancing algorithm tailored for Mobile WiMAX is designed. Few preliminary enhancement proposals are also made in terms of e.g. automatic tuning of the triggering threshold, multiple threshold based triggering and Resource Reservation based triggering where load balancing can be triggered in relations to the reserved guard for rescue handovers and higher priority traffic. Finally preliminary evaluation of the basic algorithm in a static environment is conducted. Although the simulations are not extensive, beneficial information is obtained of the basic parameters of the algorithm and of the overall performance of the algorithm. Even though the basic algorithm performed well in the simulated environment, a clear need was recognized for the enhancements introduced earlier. All in all this thesis should form a very good basis for the further development and evaluation of handover based load balancing in Mobile WiMAX. Based on the study it was concluded that load balancing with directed handovers can be a very efficient way to release resources in most cases but the use of rescue handover guard bands should still be considered.
Description
Supervisor
Jäntti, Riku; Prof.
Thesis advisor
Veselinovic, Nenad; TkT
Keywords
load balancing, Mobile WiMAX, IEEE 802.16e, handover prioritization, traffic prioritization, kuormantasaus, mobiili WiMAX, IEEE 802.16e, yhteysvastuun vaihtojen priorisointi, liikenteen priorisointi
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/urn:nbn:fi:tkk-010355