Publicação: Um estudo de escalonamento UPLINK considerando a camada física OFDM
do padrão IEEE 802.16
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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Resumo
O padrão IEEE 802.16 define as especificações para a camada de controle de acesso ao
meio (MAC - Medium Access Control ) e os parâmetros para a camada física (PHY - Physical
Layer), os quais possibilitam estruturar a arquitetura para o provimento QoS (Quality
of Service) às redes de acesso em banda larga sem fio [1, 2]. No entanto, deixa em aberto
a forma de implementar as políticas para atender os requisitos de QoS das aplicações dos
usuários, como forma de permitir que os fabricantes diferenciem seus produtos para este
padrão. Neste trabalho, propõe-se uma análise mais realista do mecanismo de escalonamento
uplink, baseado na disciplina PQ (Priority Queue), considerando os parâmetros
da camada física OFDM (Ortogonal Frequency Division Modulation) especificados no
padrão IEEE 802.16. Para tanto, estende-se o módulo WiMAX descrito em [3] para que
o mecanismo de escalonamento uplink considere o valor da relação sinal-ruído (SNR -
Signal-to-noise) indicado na estação cliente e permita a seleção de um esquema de modulação e codificação de acordo com as características do canal de comunicação sem fio.
Com isso, um MCS (Modulation Coding Scheme) que produza um símbolo OFDM mais
resistente às interferências do meio físico, permitirá ao sinal transmitido atingir maior
distância entre a SS (Subscriber Station) e a BS (Base Station), enquanto o MCS mais
eficiente permitirá uma maior taxa de dados para o canal de comunicação, codificando
mais bits de dados por símbolo OFDM. Este trabalho foi avaliado utilizando a ferramenta
de simulação NS-2 (Network Simulator, version 2 ) com o modulo para simulação de redes
WiMAX estendido neste trabalho para permitir resultados mais realistas.
Abstract
The IEEE 802.16 standard denes the specications for the medium access control
layer (MAC) and the parameters for the physical layer (PHY), which allow to structure
an architecture for providing Quality of Service (QoS) in the broadband wireless access
networks [1, 2]. However, it leaves open how to implement policies to meet the QoS
requirements of user applications, so as to enable manufacturers to dierentiate their products
to this standard. This work, aim a more realistic analysis of the uplink scheduling
mechanism, based on discipline Priority Queue (PQ), taking into account the parameters
of the OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation) physical layer specied in
IEEE 802.16. To do so, it extends the WiMAX module for the uplink scheduling mechanism
that considers the value of the signal-to-noise ratio (SNR) shown in the subscriber
station (SS) and allow selection of a modulation and coding scheme (MCS) according
with the characteristics of wireless communication channel. Thus, an MCS which produces
an OFDM symbol more resistant to interference of the physical environment, the
transmitted signal will achieve greater distance between the SS (Subscriber Station) and
BS (Base Station), while the eficient MCS will allow for more eective data rate for
the communication channel, encoded more data bits per OFDM symbol. This work has
been evaluated using the simulation tool NS-2 (Network Simulator, version 2) with the
simulation module for WiMAX networks extended this work to allow more realistic results.
Palavras-chave
Escalonamento uplink, QoS, OFDM, 802.16, Uplink scheduling, Sistemas de comunicação sem fio
Citação
OLIVEIRA, Antônio Neco de. A study of uplink scheduling considering the OFDM physical layer of
IEEE 802.16 standard. 2011. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.