Wireless communication systems have developed rapidly as there have been many advances in the related technology. Wireless communication systems of today permit a user to communicate from any where at any time with on-demand quality of service (QoS) for different applications.
The available resource is limited in wireless communication system all the time although technological development in that area. Service operators have been faced with a problem how they can provide satisfying service to their subscribers with limited resource.
One of the major topics of optimization in the wireless systems is call admission control (CAC). CAC is a decision process to admit a new or handoff call according to the amount of available resource versus user’s QoS requirements and the effect upon the QoS of the existing calls imposed by the new admission.
In this thesis we approach CAC in two different aspects. Both of them we try to maximize overall throughput of system.
First we propose a CAC scheme with considering that the available physical resource is limited. The physical resource at base station (BS) is limited practically. It will cost service operators to install the additional the equipments, for example, receiver processors at BS. Hence, it is necessary to operate efficiently systems with finite equipments. The receiver processors in BS, in general, are shared by new calls and handoff calls. However, CDMA systems adopts soft handoff which gives handoff calls priority to new calls so that handoff calls occupy large amount of resource from view of equipments as well as radio channels. This results in reducing the carried traffic in entire system. In this thesis we propose a scheme to maximize carried traffic in a CDMA system with finite receiver processors.
Next we propose another CAC scheme which belongs to guard channel scheme. The CAC for wireless systems has to efficiently support handoff and maintain high resource utilization. Since premature drop of established calls is usually more objectionable than block of a new call request, it is widely believed that a wireless network must give higher priority to the handoff call requests as compared to new call requests. Many different admission control strategies have been discussed in literature to provide priorities to handoff requests.
In this thesis, we propose a dynamic guard channel scheme. The scheme is designed to maximize system capacity by considering traffic characteristic and network congestion. The number of guard channels is dynamically adjusted based on the information of new call arrival rate, handoff call arrival rate, new call blocking probability and handoff call dropping probability. Simulation results show that the proposed scheme achieves good performance in the network throughput and new call blocking probability at the expense of slight increase in handoff dropping probability.
Another contribution in this research is for wireless data network. Wireless communication systems in these days can support many application services including data and multimedia transmission. Data services have different characteristics from voice communication services. Data communications services are tolerant of transmission delay compared with voice services and the transmission rate can be adjusted to radio channel status or a degree of saturation in system. Demands for data and multimedia services will increase continuously in wireless networks. The existing system will suffer the excess traffic of demanding services. Service operators have to keep on monitoring the system to judge if they can provide the services to subscribers with guaranteeing QoS and diagnosing the overload of system. We model data traffic model by well-known queuing model and suggest a method to diagnose the overload of system.
무선통신시스템은 관련기술의 진보와 함께 빠른 속도로 발전해 오고 있다. 오늘날의 무선통신시스템은 언제 어느 곳에 있는 사용자에게라도 요구되는QoS를 만족하면서 다양한 응용서비스를 제공해 준다.
해당 분야에서의 기술의 발전에도 불구하고 무선통신시스템에서의 자원은 언제나 제한적이다. 그러므로 서비스 사업자들은 제한된 자원으로 가입자들에게 만족스러운 서비스를 제공해 줘야 하는 문제를 해결해야 한다.
무선통신시스템에서의 주요한 최적화 주제 중의 하나는 호수락제어이다. 호수락제어는 신규 호와 핸드오프 호를 시스템에 받아 들일 것인가에 관한 의사결정과정이다. 사용자의 QoS요구와 가용한 자원들, 새로운 호를 수락했을 때 기존의 사용자의 품질에 대한 영향등을 고려하여야 한다.
이 논문에서는 두 가지 측면에서 호수락제어 문제에 접근한다. 두 방법 공통적으로 전체 시스템의 처리용량을 최대화 할 수 있도록 한다.
첫 번째로 물리적 자원이 제한되어 있는 것을 고려한 호수락제어기법을 제안한다. 현실적으로 기지국에서의 물리적 자원들은 제한적이다. 서비스 사업자들이 기지국 장비를 추가적으로 도입하는 것은 많은 비용을 들게 한다. 그러므로 제한된 장비를 가지고 시스템을 효율적으로 운용하는 것이 필요하다. CDMA 시스템에서 각 기지국은 수신 프로세서를 가지고 있다. 일반적으로 이 장비는 신규 호와 핸드호프 호에 대해 차별없이 사용된다. 그런데, CDMA 시스템의 특성인 소프트 핸드오프는 이미 핸드오프 호에 대하여 우선순위를 두고 있으므로, 핸드오프 호는 무선 채널뿐만 아니라 장비의 측면에서도 많은 자원을 점유하게 되어 전체 시스템의 처리 용량이 줄어들게 된다. 이 논문에서는 유한한 기지국장비(수신 프로세서)를 가지고 있는 시스템에서 전체 시스템의 처리 용량을 최대화 할 수 있는 호수락제어기법을 제안한다.
다음으로 가드채널기법을 이용한 호수락제어기법을 제안한다. 핸드오프호가 드롭되는 것이 신규호를 받아들이지 못하는 것보다 사용자들에게 더욱 비호감적이기 때문에 핸드오프호는 신규호에 비해 호수락제어에 있어 우선순위를 부여한다. 이 논문에서는 핸드오프호에 대하여 우선순위를 주는 방법으로 잘 알려진 가드채널개념기법을 사용하되 트래픽 특성이나 네트웍 혼잡도를 고려하여 핸드오프호를 위하여 묶어두는 가드채널의 개수를 동적으로 결정하는 기법을 제안한다.
마지막으로 이 논문에서는 무선데이터 네트웍에서의 품질 기준을 제안한다. 오늘날 무선통신시스템에서는 데이터 통신에 대한 요구가 점점 더 높아지고 있다. 현존하는 시스템들은 요구되는 서비스들에 의해 발생하는 과도한 트래픽을 겪게 될 것이다. 서비스 사업자들은 사용자들에게 품질요구수준을 만족하는 서비스를 원활하게 제공하기 위해서 자신들의 시스템을 끊임없이 모니터링하고 시스템의 과부하를 진단할 수 있어야 한다. 이 논문에서는 데이터 트래픽을 대기이론을 이용하여 모델링하고 무선통신네트웍에서의 과부하를 진단할 수 있는 품질기준을 제시하였다.
