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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25825
ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-4710-9807 |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Alocação de Recursos baseada em Clustering com Aprendizado de Características e Orientação a QoS em Redes LTE-Advanced |
Alternate title (s): | Clustering-based Resource Allocation with Feature Learning and QoS-awareness in LTE-Advanced Networks |
Author: | Santos, Einar César |
First Advisor: | Guardieiro, Paulo Roberto |
First member of the Committee: | Borin, Juliana Freitag |
Second member of the Committee: | Teixeira, Márcio Andrey |
Third member of the Committee: | Yamanaka, Keiji |
Fourth member of the Committee: | Silva, Éderson Rosa da |
Summary: | A crescente demanda por acesso a redes móveis sem fio tem elevado os custos operacionais e gerenciais assim como os níveis mínimos exigidos de Qualidade de Serviço, ou Quality of Service (QoS), para provisionamento às aplicações em redes Long Term Evolution Advanced (LTE-A). Apesar das especificações mais recentes do LTE-A oferecerem tecnologias capazes de reduzir custos, elas não são preparadas para lidar com o Big Data, caracterizado por um grande volume de dados constantemente produzidos em alta velocidade, variedade, veracidade e valor em sistemas de informação e comunicação. Neste sentido, o Aprendizado de Máquina, ou Machine Learning, é amplamente utilizado e recomendado para processar Big Data. A estratégia Clustering-Based Resource Allocation (CBRA), idealizada para alocação autônoma de recursos por meio do uso da "clusterização", ou clustering (uma tarefa realizada por Aprendizado de Máquina), categoriza usuários e aplicações a partir de padrões descobertos em dados do sistema de comunicação em que é empregada, fornecendo parâmetros mais adequados de QoS. Entretanto, para ser capaz de classificar adequadamente, o CBRA requer uma melhor definição das características informadas bem como parâmetros adaptados aos dados analisados durante a execução do clustering. Este trabalho propõe um mecanismo CBRA, especificamente desenvolvido para o LTE-A, dotado de um algoritmo para aprendizado autônomo de características e outro para desparametrização do clustering. A proposta é avaliada por meio de simulação computacional e comparada com outros mecanismos relacionados existentes na literatura. Os resultados apresentam melhor qualidade de classificação, em comparação com a quantidade de características analisadas, e um desempenho adequado do mecanismo para aplicações de vídeo em tempo real. |
Abstract: | The increasing demand for wireless mobile networks access has increased operational and management costs as well as the minimum levels of Quality of Service (QoS) required for applications provisioning in Long Term Evolution Advanced (LTE-A) networks. Although the latest LTE-A specifications offer cost-effective technologies, they are not prepared to deal with Big Data, characterized by a large volume of data constantly produced at high velocity, variety, veracity and value in information and communication systems. In this sense, Machine Learning is widely used and recommended to process Big Data. The Clustering-Based Resource Allocation (CBRA) strategy, designed for autonomous resource allocation by the use of clustering (a task performed by Machine Learning), categorizes users and applications from patterns discovered in communication system data in which it is employed, providing better QoS parameters. However, to be able to classify properly, the CBRA requires a better definition of features informed as well as parameters adapted to the analyzed data during the clustering execution. This work proposes a CBRA mechanism, specifically developed for LTE-A, provided with an algorithm for autonomous feature learning and another for clustering de-parameterization. The proposal is evaluated through computational simulation and compared with other related mechanisms existing in the literature. The results show better classification quality, in comparison with the number of analyzed features, and adequate performance of the mechanism for real-time video applications. |
Keywords: | Alocação de Recursos Aprendizado de Máquina LTE-A QoS Simulação Clustering Resource Allocation Machine Learning Aprendizado de Características LTE-Advanced |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Quote: | SANTOS, Einar César. Alocação de Recursos baseada em Clustering com Aprendizado de Características e Orientação a QoS em Redes LTE-Advanced. 2019. 130 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2060 |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2060 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25825 |
Date of defense: | 14-Jun-2019 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Elétrica |
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