Hajautettu resurssien allokointi mikrosolujärjestelmässä

Abstract

Viime vuosina langattomien puhelinpalvelujen tilaajien määrä on kasvanut nopeasti. Tästä johtuen, tehokkuus taajuusspektrin käytössä on erittäin tärkeätä seuraavien sukupolvien solukkopuhelinjärjestelmissä. Staattisia tilanteita tutkimalla on havaittu adaptiivisten resurssien allokointialgoritmien mahdollistavan tehokkaamman taajuusspektrin käytön kuin perinteiset menetelmät. Pääpaino on ollut hajautettujen algoritmien kehittämisessä verkonhallinnan ongelmien ratkaisemiseksi. Tässä tutkimuksessa on otettu huomioon sekä käyttäjän liikkuvuus että muuttuvat radiosignaalien etenemisolosuhteet. Tavoitteena on ollut kehittää algoritmi, joka samanaikaisesti ottaa huomioon käytetyn tukiaseman ja kanavan sekä lähettimen tehon. Jokainen verkkoon kytketty tilaajalaite tekee itsenäisesti päätöksen mihin tukiasemaan kytkentä suoritetaan perustuen signaalien voimakkuusmittauksiin. Päätös käytettävästä kanavasta ja lähettimen tehosta perustuu tilaajalaitteen ja käytettävän tukiaseman yhdessä suorittamiin häiriömittauksiin. Erilaisilla kynnysarvoilla ja ajastimilla saavutetaan sopeutuminen aikariippuviin ilmiöihin verkossa. Hyvä palvelun laatu edellyttää, että todennäköisyys puhelun katkaisemiselle on pienempi kuin saapuvan puhelun estäminen. Tästä johtuen, käynnissä oleville puheluille annetaan etuoikeus uusiin puheluihin nähden. Kehitetyn algoritmin suorituskyky on selvitetty simuloimalla mikrosolukkojärjestelmää, jossa solukot kattavat tietyn moottoritiealueen. Suorituskykyä on verrattu perinteisillä algoritmeillä saavutettaviin tuloksiin. Suorituskyvyn mittana on käytetty suurinta liikennekuormaa, joka voidaan palvella halutulla laadulla. Simulointitulokset osoittavat, että suuri kapasiteetti voidaan säilyttää myös olosuhteissa, jossa käyttäjien liikkuvuus on suuri. Lähes kaikkia järjestelmässä olevia kanavia voidaan käyttää yhtäaikaisesti kaikissa tukiasemissa säilyttäen haluttu yhteyden laatu. Saavutettu tehokkuus taajuusspektrin käytössä on niin suuri, että käynnissä oleville puheluille annetulla etuoikeudella ei ole merkitystä. /Kir10