Escalonamento de recursos para redes móveis que utilizam o paradigma de fatiamento da rede

dc.contributor.advisor1Rocha, Flávio Geraldo Coelho
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5583470206347446pt_BR
dc.contributor.referee1Deus Júnior , Getúlio Antero de
dc.contributor.referee2Borges , Vinicius da Cunha Martins
dc.contributor.referee3Vieira , Flavio Henrique Teles
dc.contributor.referee4Rocha, Flávio Geraldo Coelho
dc.creatorLopes, Hudson Henrique de Souza
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6240024123729387pt_BR
dc.date.accessioned2021-11-22T12:43:35Z
dc.date.available2021-11-22T12:43:35Z
dc.date.issued2021-11-04
dc.description.abstractIn this dissertation, algorithms are proposed for scaling mobile communication network resources to users with different Quality of Service (QoS) requirements from different network slices. For such a purpose, first we perform mathematical modeling of the probability of packet transmission success per unit of power consumed by the User Equipment (UE). We also use the Gauss-Newton, Levenberg-Marquardt, and Tikhonov regularization methods to accurately estimate the parameters of the sigmoidal utility functions for different Channel Quality Indicators (CQIs). Using the proposed utility functions, we present a algorithm to optimally allocate the Base Station (BS) power, a heuristic based on the foraging behavior of bees. the proposal is compared with other algorithms present in the literature and maintains the same probability of successful packet transmission among UEs while raising the fairness index in the distribution of available resources. The simulations are performed based on a simplified network slicing (NS) scenario for fifth generation mobile networks (5G). Two slices are created for the UEs that use Ultra-reliable and Low Latency Communications (URLLC) and Enhanced Mobile Broadband (eMBB) services. Moreover, taking into account the bandwidth sharing, we also propose a joint power and bandwidth algorithm to satisfy QoS criteria in networks based on the NS paradigm. The results obtained are compared to those obtained by combining the power allocation algorithms and the Round-Robin algorithm for bandwidth allocation, and show that the proposal is especially interesting when throughput maximization is desired.eng
dc.description.resumoNesta dissertação, propõem-se algoritmos para escalonar recursos de redes de comunicação móvel aos usuários com diferentes requisitos de Qualidade de Serviço (QoS - Quality of Service) a partir de diferentes fatias de rede. Para tal fim, primeiro realiza-se a modelagem matemática da probabilidade de sucesso na transmissão de pacotes por unidade de potência consumida pelo Equipamento de Usuário (UE - User Equipament). Utiliza-se também os métodos de Gauss-Newton, Levenberg-Marquardt e Regularização de Tikhonov a fim de estimar com exatidão os parâmetros das funções utilidade sigmoidal para diferentes Indicadores de Qualidade do Canal (CQIs - Channel Quality Indicators). Utilizando as funções utilidades propostas, apresenta-se um algoritmo para alocar a potência da Estação Base (BS - Base Station) de forma otimizada, uma heurística baseada no comportamento da busca de alimentos das abelhas, a proposta é comparada com outros algoritmos da literatura e mantém a mesma probabilidade de sucesso no envio de pacotes entre os UEs elevando o índice de justiça (fairness) na distribuição de recursos disponíveis. Conduzem-se as simulações com base em um cenário simplificado de fatiamento de rede (NS - Network Slicing) para redes móveis de quinta geração (5G). Criam-se duas fatias de rede para os UEs que utilizam os serviços de comunicações Ultra-Confiáveis e de Baixa Latência (URLLC - Ultra-Reliable and Low-Latency Communications) e Banda Larga Móvel Melhorada (eMBB - Enhanced Mobile Broadband). Além disso, considerando o compartilhamento de largura de banda, propõe-se também um algoritmo que relaciona a potência e largura de banda para satisfazer os critérios de QoS das redes com base no paradigma de NS. Comparam-se os resultados obtidos àqueles através da combinação dos algoritmos de alocação de potência e do algoritmo Round-Robin para alocação de largura de banda, e mostram que a proposta é especialmente interessante quando deseja-se maximização da vazão.pt_BR
dc.identifier.citationLopes, H. H. S. Escalonamento de recursos para redes móveis que utilizam o paradigma de fatiamento da rede. 2021. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11755
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e da Computação (EMC)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectNetwork slicingpor
dc.subjectModelagem matemáticapor
dc.subjectEscalonamento de recursopor
dc.subjectMathematical modelingeng
dc.subjectNetwork slicingeng
dc.subjectResource allocationeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.titleEscalonamento de recursos para redes móveis que utilizam o paradigma de fatiamento da redept_BR
dc.title.alternativeResource scheduling for mobile networks using the network slicing paradigmeng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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