Controle de admissão de chamadas e reserva derecursos em redes móveis celulares - Dias, Kelvin Lopes (2004)
Handoff é o procedimento que transfere uma chamada em andamento de uma célula para outra à medida que uma estação móvel desloca-se através da área de cobertura de uma rede móvel celular. Se a célula alvo para a qual a estação móvel migra não tem recursos suficientes de banda passante, a chamada será descartada. Da perspectiva do usuário, o descarte de chamadas em andamento durante o handoff é menos desejável que o bloqueio de novas chamadas. Um mecanismo essencial para a provisão de QoS (Quality of Service) no nível de chamadas é o controle de admissão de chamadas (CAC) e reserva de recursos. O CAC deve assegurar não apenas as garantias dos requisitos de QoS das novas chamadas que chegam ao sistema, se aceitas, mas também garantir que os requisitos das chamadas existentes não serão deteriorados com a admissão de mais usuários. Esta tese propõe dois novos esquemas de controle de admissão de chamadas e reserva de recursos para redes móveis celulares. Nossas propostas evitam a sobrecarga de sinalização por usuário para a realização da reserva de recursos e, portanto, são escaláveis. Além disso, garantem os requisitos de QoS em termos de descarte de chamadas de handoff. A primeira proposta, Controle de Admissão Distribuído com Reserva de Recursos por Agregado (RV), utiliza previsão de mobilidade baseada em sistemas de posicionamento móvel e considera a banda passante requerida por chamadas de handoff em cada célula para a reserva de recursos durante uma janela de tempo. Introduzimos um novo conceito, denominado de reserva virtual, que objetiva prevenir a reserva por usuários. Nossa proposta é comparada, através de simulações, com o esquema fixo de canal de guarda e outras propostas otimizadas baseadas em reserva dinâmicas de recursos presentes na literatura. Os resultados de simulação mostraram a superioridade de nossa proposta na garantia de níveis máximos de probabilidade de descarte para handoffs, bem como um aumento no número de usuários admitidos, melhorando a utilização dos recursos da rede. Nossa segunda proposta, Controle de Admissão Local com Reserva de Recursos Baseada em Previsão de Series Temporais, considera a quantidade de banda passante a ser utilizada por chamadas de handoff baseando-se apenas em informação da utilização de banda passante coletada localmente em cada célula. Para este fim, propomos o uso de dois esquemas baseados em previsão de séries temporais para prever a carga de handoff para cada célula: Trigg and Leach (TL), uma técnica de alisamento exponencial adaptativo e modelos ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average). As previsões são realizadas localmente em cada célula. Estes esquemas são comparados e apesar da menor precisão do TL, os resultados de bloqueio de novas chamadas e descarte de handoffs são similares aos obtidos pelo esquema utilizando modelos ARIMA. Comparamos ainda as duas propostas apresentadas nesta tese e verificamos que o esquema local baseado em previsão de séries temporais mais simples utilizando o TL pode garantir limites máximos no descarte de chamadas de handoff similares aos da proposta distribuída com reserva de recursos por agregado.