This thesis was concerned with RNC system, which is one of the subsystems in the next generation wireless networks, and its main role is to perform channel assignment at the request of base stations (BS's) and mobile switching center (MSC).
In CHAPTER 2, we dealt with channel management of the RNC system that is capable of supporting multimedia traffic. A basic model based on the Markov chain is introduced to evaluate the performance of a simplified RNC system, which has one THP. According to the schemes of resource partitioning for two types of service calls and channel assignment policies for non-voice call, we propose four channel allocation strategies, ACAP-SC, RCAP-SC, ACAP-DC and RCAP-DC along with the associated Markovian model. The validity of the models is examined in terms of the blocking probability of the system by comparing the simulation results. Through sensitivity studies, it is shown that RCAP-00 generally outperforms ACAP-00 due to the efficiency of random allocation policy on sever utilization. However, we find that ACAP-00 has better performance than RCAP-00 at high traffic intensity with low proportion of Type2 calls.
Considering the advantage of random assignment policy over adjacent assignment policy in resource utilization point of view, the observation seems unexpected one. The principle cause comes from the nature of the current performance measures ($P_B, T_S$), in that they do not fully reflect the difference in the resource consumption level of each type of traffic calls.
CHAPTER 3 dealt with channel management of the RNC system with multiple Traffic Handling Processor (THP) that is capable of supporting multimedia traffic. A basic model based on the Markov chain is introduced to evaluate the performance of a RNC system with multiple THPs. According to the schemes of resource partitioning for two types of service calls, we propose two channel allocation strategies, RSS and RPS along with the associated Markovian model. The validity of the models is examined in terms of the blocking probability of the system by comparing the simulation results. Through sensitivity studies, it is shown that RSS generally outperforms RPS due to the efficiency of sever utilization. However, we find that RPS has better performance than RSS at high traffic intensity with similar proportion of Typel and Type2 calls.
CHAPTER 4 dealt with the performance of THP selection methods of the radio network controller (RNC) in wireless multimedia networks. For the provision of the services, three THP selection schemes such as random selection (MIN), sequential selection (SEQ) and minimum resource election (MIN) in the RNC system were proposed and its performances was compared. The performance of THP selection schemes with two type of traffics were compared in terms of the blocking probability of the system based on the simulation results. Numerical results showed that the SEQ policy relatively outperforms the other strategies in system performance under higher offered traffics. The performance of MIN searching method is relatively poor while the RAN and SEQ has a similar performance. However under the low offered traffics, i.e., in case RNC system has many enough server to handle offered traffics irrespective of the type of calls, it is observed that MIN policy has a better performance than other policies.
유선으로부터의 고객의 구속을 벗어나게 해준 1세대 이동통신, 폭발하는 고객 수요를 충족시키기 위해 디지털 기술을 도입한 2세대 이동통신에 이어, 3세대 이동통신은 보다 실질적인 멀티미디어 서비스를 우리에게 구현해 줄 것으로 기대된다. 시스템 측면에서 멀티미디어 서비스는 곧 많은 자원을 동시에 필요로 하는 다양한 서비스들이 시스템에게 자원을 요구하는 것을 의미한다. 따라서 멀티미디어 서비스 제공을 위해서는 보다 세심한 자원 관리가 필요하다. 본 논문에서는 기지국과 교환국의 자원 요청에 의해 이들 간을 연결시켜주는 무선 네트워크 제어국(Radio Network Controller ; RNC)의 자원관리를 대상으로 연구하고 있다.
본 논문의 첫 부분에서는, RNC 시스템에서 자원관리를 책임지고 있는 여러 개의 채널을 보유한 하나의 THP(Traffic Handling Processor)내에서, 서로 다른 자원량을 소모하는 여러 종류의 서비스들을 효율적으로 처리하기 위한 자원할당 방안을 다루었다. 트래픽원에 상관없이 THP내의 자원을 공유하는 방식과 트래픽별로 구분하여 관리하는 방식을 기준으로, 채널 요구시 채널을 무작위 또는 인접하여 할당하는 방식을 혼용하여 4개의 정책을 제시하였다. Markovian 모형을 이용하여 4개 정책에 대한 모델링과 수학적인 답을 제시하고, 이들의 성능을 서로 비교하였다. 특히 인접된 자원을 사용하는 Adjacent 정책에 대해서는 새롭게 수학적인 모델을 제시하고, 그 결과를 모의실험을 통해 입증하였다.
본 논문의 두 번째 부분에서는, 여러 개의 THP를 보유하고 있는 RNC 시스템 성능분석에 대한 문제를 다루었다. RNC에 장착되어 있는 각각의 THP는 개별적인 프로세서를 가지고 있어, 하나의 트래픽을 처리하기 위해 서로 다른 THP들이 동시에 사용될 수 없다는 특성은 전체 시스템의 성능분석으로 어렵게 하는 요인으로 작용한다. 외부에서 발생된 트래픽원을 처리하기 위해 무작위로 THP를 선정한다는 가정아래, 전체 RNC 시스템 성능분석을 위한 2개의 정책을 Markovian 모형으로 제시하고 모의실험을 통해 비교분석하였다.
본 논문의 마지막 부분에서는, 두 번째 부분에서 언급한 여러 개의 THP를 보유하고 있는 RNC 시스템하에서, 서비스 제공을 위해 여러개의 THP 중에서 하나를 선택하는 방법에 대해 분석하였다. THP를 선정하는 방식에 따라 3개의 정책을 제시하고 모의실험 기반으로 정책간의 성능을 비교분석 하였다. 한편 RNC 시스템에 부가되는 트랙픽량, RNC내의 THP의 수 등 시스템 성능에 영향을 끼칠 수 있는 설계 변수들의 변화를 통해 3가지 정책에 대한 성능변화를 추적하였다.
