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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Uma proposta de escalonador baseado na disciplina Priority Queuing (PQ) para redes IEEE 802.16
Other Titles: A Proposal of Scheduler Based on Priority Queuing (PQ) Discipline for IEEE 802.16 Networks
metadata.dc.creator: Ferreira, Flávio Alves
metadata.dc.contributor.advisor1: Guardieiro, Paulo Roberto
metadata.dc.contributor.referee1: Rosa, Pedro Frosi
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Solange da
metadata.dc.description.resumo: O padrão IEEE 802.16, também conhecido como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), define uma rede de acesso banda larga sem fio (BWA - Broadband Wireless Access) com cobertura metropolitana, capaz de atingir altas taxas de transmissão de dados, com facilidade de implantação e manutenção. Sua principal vantagem é a presença inerente de uma arquitetura de QoS (Quality of Service). São especificadas duas camadas, a camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e a camada física (PHY) [1] [2]. A camada MAC é orientada à conexão e o tráfego heterogêneo, nRT (non Real Time) e RT (Real Time), que é gerado pelas aplicações de rede é gerenciado como fluxos de serviço. Cada fluxo é definido por um sentido, downlink (DL) ou uplink (UL), e um conjunto de parâmetros para padronizar as operações entre as estações da rede. Os fluxos são mapeados em classes de serviço para a provisão de QoS, de acordo com seus requisitos. O principal mecanismo de QoS é o escalonador, que é responsável por definir a ordem de entrega dos pacotes armazenados nas filas das estações; porém, o padrão não define sua política de operação. Como a largura de banda nas redes WiMAX é um recurso limitado e o tráfego das classes RT apresenta requisitos diferentes das classes nRT como, por exemplo o atraso máximo limitado, a proposta deste trabalho é uma extensão do mecanismo de escalonamento para o tráfego UL apresentado em [3], baseado na disciplina Priority Queuing (PQ) para fornecer tratamento diferenciado com priorização de tráfego. Com o objetivo de aumentar a proteção e o isolamento de tráfego entre as classes RT e nRT foi criada uma nova fila separando as requisições dessas classes. Com o objetivo de aumentar a eficiência de utilização dos recursos foi proposto um novo esquema que pré-aloca os recursos que restam no UL, antes de receber o pedido de requisição de largura de banda, ou seja, de maneira antecipada, diretamente para a transmissão dos dados das estações de usuário. A avaliação desta proposta foi efetuada por meio de modelagem e simulação, e os resultados obtidos mostraram que o seu desempenho foi superior ao da proposta apresentada em [3], reduzindo o atraso médio da classe rtPS (Real Time Polling Service) e aumentando a vazão média e a utilização de recursos das classes nRT.
Abstract: The IEEE 802.16 standard, also known as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), defines a broadband wireless access network (BWA) with metropolitan coverage, capable of achieving high data rates transmission, with easy deployment and maintenance. Its main advantage is the presence of an inherent QoS (Quality of Service) architecture. Two layers are specified, the Medium Access Control (MAC) layer and Physical Layer (PHY) [1] [2]. The MAC layer is connection-oriented. The heterogeneous traffic, nRT (non Real Time) and RT (Real Time), which is generated by network applications is managed as service flows. Each flow is defined by a direction, downlink (DL) or uplink (UL), and a set of parameters to standardize operations among stations. The flows are mapped into classes of service for QoS provisioning, according to your requirements. The main QoS mechanism is the scheduler, which is responsible for defining the order delivery of packets stored in the queues of the stations, but the standard does not define its policy of operation. As the bandwidth in WiMAX networks is a limited resource, and the traffic classes, RT and nRT, has different requirements such as the maximum latency, the purpose of this work is an extension of the scheduling mechanism for UL traffic presented in [3], based on Priority Queuing (PQ), to provide differentiated treatment with traffic prioritization. Aiming to increase the protection and isolation between traffic classes, RT and nRT, was created a new queue separating the requests of these classes. Aiming to increase the efficiency of resource utilization has been proposed a new scheme that pre-allocates the remaining resources in the UL, before receiving the bandwidth request, ie, in advance, straightly to the data transmission of the user stations. The assessment of this proposal was made by means of modeling and simulation, and the results showed that its performance was superior to the proposal presented in [3], reducing the average delay of rtPS (Real Time Polling Service) class and increasing the average throughput and resource utilization of nRT classes.
Keywords: IEEE 802.16
WiMAX
BWA
QoS
Escalonamento
Scheduling
Redes de computadores
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Citation: FERREIRA, Flávio Alves. A Proposal of Scheduler Based on Priority Queuing (PQ) Discipline for IEEE 802.16 Networks. 2011. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14458
Issue Date: 27-Jan-2011
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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