Design and evaluation of admission control policies in mobile cellular networks
Elena Bernal Mor · 2013
ResumDurant els darrers anys les xarxes mòbils cel•lulars han experimentat un considerable creixement degut al nou mode en que la societat crea, comparteix i consumeix informació.L'enorme impacte i penetració dels serveis mòbils telefònics en la societat, així com la introducció d'una amplia varietat de nous serveis de dades i serveis multimèdia, han portat a un creixement espectacular del volum de tràfic transportat per aquest tipus de xarxes.Aquesta tendència es mantindrà en els pròxims anys ja que constantment van apareixent noves aplicacions que demanden major qualitat de servei i ample de banda.Tot i així, les xarxes mòbils cel•lulars actuals tenen fortes limitacions en quant a amples de banda, degut a l'escassetat de freqüències en l'espectre radioelèctric.Amb tot, aquests nous requeriments estableixen nous reptes per a la industria de les telecomunicacions.És necessari gestionar un nombre creixent de serveis que demanden una elevada quantitat de recursos conjuntament amb l'escassetat de l'espectre radioelèctric per a oferir serveis que satisfacin les necessitats dels usuaris de un mode eficaç i econòmic.Dins d'aquest context, la gestió dels recursos ràdio es presenta com una estratègia clau per a fer front a les característiques pròpies d'aquestes xarxes.Concretament, el control d'admissió es un mecanisme clau per utilitzar eficientment els recursos radio disponibles, proporcionant al mateix temps les garanties de qualitat de servei requerides a tots els usuaris.El present treball es centra en el disseny i avaluació de polítiques de control d'admissió implementades en xarxes mòbils cel•lulars multiservei que transporten diferents serveis portadors.D'altra banda, la present tesis també xi és una contribució al desenvolupament de models amb els que avaluar diferents polítiques de control d'admissió dins del desafiant context introduït per les xarxes 4G de pròxima aparició.En la primera part d'aquesta tesis es tracta l'implementació de polítiques de control d'admissió per a xarxes utilitzades actualment, mentre que en la segona part d'aquesta tesis es proposen polítiques de control d'admissió innovadores amb l'objectiu de fer front als nous reptes introduïts per les xarxes de pròxima aparició, tal com les xarxes Long Term Evolution o les de tecnologia Cognitive Radio. xii ResumenDurante los últimos años las redes móviles celulares han experimentado un considerable crecimiento y desarrollo debido al nuevo modo en que la sociedad crea, comparte y consume información.El enorme impacto y penetración de los servicios móviles telefónicos en la sociedad actual, así como la introducción de un amplio abanico de nuevos servicios de datos y servicios multimedia, han llevado a un crecimiento espectacular del volumen de tráfico transportado por este tipo de redes.Esta tendencia se mantendrá en los próximos años ya que constantemente van apareciendo nuevas aplicaciones que demandan mayor calidad de servicio y ancho de banda.Sin embargo, las redes móviles celulares actuales tienen fuertes limitaciones de ancho de banda debido a la escasez de frecuencias en el espectro radioeléctrico.Así, estas nuevas necesidades establecen nuevos retos para la industria de las telecomunicaciones.Es necesario gestionar un creciente número de servicios que demandan elevadas cantidades de recursos, conjuntamente con la escasez del espectro radioeléctrico, para ofrecer servicios que satisfagan las necesidades de los usuarios de un modo eficaz y económico.Dentro de este contexto, la gestión de los recursos radio se presenta como una estrategia clave para hacer frente a las características especiales de estas redes.Concretamente, el control de admisión es un mecanismo clave para utilizar eficientemente los recursos radio disponibles, proporcionando al mismo tiempo las garantías de calidad de servicio requeridas para todos los usuarios.El presente trabajo se centra en el diseño y evaluación de políticas de control de admisión implementadas en redes móviles celulares multiservicio que xiii transportan diferentes servicios portadores.Además, la presente tesis es una contribución al desarrollo de modelos con los que evaluar diferentes políticas de control de admisión en el desafiante contexto introducido por las redes 4G de próxima aparición.En la primera parte de esta tesis se trata el desarrollo de políticas de control de admisión para redes utilizadas actualmente, mientras que en la segunda parte de esta tesis se proponen políticas de control de admisión novedosas con el objetivo de hacer frente a los retos introducidos por las redes de próxima aparición, tales como las redes Long Term Evolution o las de tecnología Cognitive Radio.xiv