Orientadores: Nelson Luis Saldanha da Fonseca, Juliana Freitag Borin

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação

Resumo: O padrão IEEE 802.16, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) e seu adendo, o IEEE 802.16-2005, apresentam uma solução de baixo custo para o acesso à Internet. A tecnologia é capaz de prover altas taxas de transferências de dados para amplas áreas...

Resumo: O padrão IEEE 802.16, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) e seu adendo, o IEEE 802.16-2005, apresentam uma solução de baixo custo para o acesso à Internet. A tecnologia é capaz de prover altas taxas de transferências de dados para amplas áreas geográficas, alto nível de escalabilidade e baixo custo de instalação e manutenção. Além disso, a tecnologia inclui uma arquitetura para provisão de Qualidade de Serviço (QoS) para aplicações de tempo real e aplicações que demandam altas taxas de transferências. Para garantir os requisitos de QoS, o padrão define um mecanismo de sinalização entre a estação base (BS) e a estação cliente (SS), cinco classes de serviço, um mecanismo de escalonamento e um mecanismo de controle de admissão de novas conexões. Entretanto, as políticas que devem ser utilizadas na implementação dos mecanismos de escalonamento e controle de admissão não foram especificadas no padrão. O mecanismo de escalonamento é responsável principalmente por garantir os requisitos de banda mínima das conexões, enquanto que o controle de admissão restringe o número de conexões para evitar a sobrecarga do enlace sem fio. Esta dissertação propõe dois mecanismos de escalonamento e um mecanismo de controle de admissão para redes baseadas no padrão IEEE 802.16. Os mecanismos propostos são totalmente compatíveis com o padrão IEEE 802.16 e são capazes de atender os requisitos de QoS das cinco classes de serviço. Devido a alta variabilidade do sinal do canal sem fio, os mecanismos de escalonamento para redes cabeadas não são adequados para dispositivos sem fio. Dessa forma, as duas políticas de escalonamento e o mecanismo de controle de admissão propostos utilizam informações sobre a qualidade do sinal, através de uma abordagem cross-layer, para promover um uso eficiente do enlace sem fio. As três soluções foram avaliadas através de experimentos de simulação utilizando um módulo para simulação de redes IEEE 802.16

Abstract: The IEEE 802.16 standard, also known as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) and its amendment, IEEE 802.16-2005, are a low cost solution for Internet access. The technology is capable of providing high data transfer rates for large geographic areas, high level of...

Abstract: The IEEE 802.16 standard, also known as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) and its amendment, IEEE 802.16-2005, are a low cost solution for Internet access. The technology is capable of providing high data transfer rates for large geographic areas, high level of scalability and low cost of installation and maintenance. Furthermore, the technology includes an architecture for Quality of Service (QoS) provision for real-time applications and applications that require high transfer rates. To garantee the QoS requirements, the standard defines a signaling mechanism between Base Station (BS) and Subscriber Station (SS), five classes of service, a scheduling mechanism and an admission control mechanism for new connections. However, policies that must be used in the implementation of scheduling mechanisms and admission control mechanisms were not defined by the standard. The scheduling mechanism is responsible for guaranteeing the minimum reserved rate requirements for the connections, while the admission control mechanism restricts the number of connections in the network to avoid the wireless link saturation. This dissertation proposes two scheduling mechanisms and one admission control mechanism for IEEE 802.16 networks. The proposed mechanisms are fully-standard compliant and capable of meeting the QoS requirements of the five classes of service. Due to the high variability of wireless channel signal, the scheduling mechanisms for wired networks are not suitable for wireless networks. Thus, the two scheduling policies and admission control mechanism proposed use information about the quality of the signal, through a cross-layer approach, to promote an efficient use of the wireless link. The three solutions were evaluated through simulation experiments using a simulation module for IEEE 802.16 networks