Call Admission Control Techniques of Mobile Communication System using SRN Models

SRN 모델을 이용한 이동통신 시스템의 호 수락 제어 기법

  • 로철우 (신라대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Published : 2002.12.01

Abstract

Conventional method to reduce the handoff call blocking probability(PBH) in mobile communication system is to reserve a predetermined number of channels only for handoff calls. To determine the number of reserved channels, an optimization problem, which is generally computationally heavily involved, must be solved. In this Paper, we propose a call admission control (CAC) scheme that can be used to reduce the PBH without reserving channels in advance. For this, we define a new measure, gain, which depends on the state of the system upon the arrival of a new call. The proposed CAC decision rule relies on the gain computed when a new call arrives. SRN, an extended stochastic Petri nets, provides compact modeling facilities for system analysis can be calculated performance index by appropriate reward to the model. In this Paper, we develop SRN models which can perform the CAC with gain. The SRN models are 2 level hierarchical models. The upper layer models are the structure state model representing the CAC and channel allocation methods considering QoS with multimedia traffic The lower layer model Is to compute the gain under the state of the upper layer models.

이동통신 시스템에서 핸드오프호 차단확률을 줄이기 위한 전형적인 방법은 핸드오프호를 위하여 미리 정한 채널수만큼의 채널을 예약하는 것이다. 예약 채널수를 결정하는 문제는 최적화 문제로 계산의 복잡도를 가중시킨다. 본 논문에서는 미리 채널을 예약하지 않고 핸드오프호 차단확률을 줄일 수 있는 호 수락 제어기법을 제안한다. 제안한 호 수락 제어 기법은 신규호 도착에 따른 시스템 상태에 종속하는 gain을 새로운 성능지표로 정의하고, 신규호 도착 시 계산되는 gain 값에 의한 호 수락 결정을 수행한다. SRN은 추계적 페트리 네트의 확장형으로 모델에 적절한 reward를 부여함으로써 원하는 성능지표를 쉽게 계산할 수 있는 모델링 도구이다. 본 논문에서는 gain 계산에 의한 호 수락 제어를 수행할 수 있는 SRN 모델을 개발하고 성능분석을 수행한다. SRN 모델은 2 레벨의 계층 모델로 상위 계층은 멀티미디어 트래픽에서 QoS를 고려한 호 수락 제어와 채널 할당을 나타내는 상태 구조 모델이고 하위 계층은 주어지는 상위계층의 시스템 상태에 따른 gain 값 계산을 수행하는 모델이다.

Keywords

References

  1. D. Hong and S. S. Rappaport, 'Traffic Model and Performance Analysis forCellular Mobile Radio Telephone Systems with Prioritized and Nonprioritized Handoff Procedures,' IEEE Trans.on Vehicular Technology, vol. vt-35, no. 3, pp. 77-92, Aug. 1986 https://doi.org/10.1109/T-VT.1986.24076
  2. Selma Boumerdassi and Andr-Luc Beylot, 'Adaptive Channel Allocation for Wireless PCN,' Mobile Networks and Applications, vol. 4, pp. 111-116, 1999 https://doi.org/10.1023/A:1019186412792
  3. C.Vargas, M.V. Hegde, and M. Naraghi-Pour, 'Blocking Effects of Mobility and Reservations in Wireless Networks,' Proc. of ICC'98, pp. 1612-1616, 1998 https://doi.org/10.1109/ICC.1998.683101
  4. G. Haring, R. Marie, R. Puigianer, and K. S.Trivedi, 'Loss formulae and their optimization for cellular networks', IEEE Trans. on VT. 50(3), 664-673, May 2001 https://doi.org/10.1109/25.933303
  5. G. Ciardo, A. Blakemore, P. F.C himento, et al, 'Automated generation and analysis of Markov reward models using stochastic reward nets', Linear Algebra, Markov Chains, Queueing Models, IMA Volumes in Mathematics and its Applications(C.Meyer & R. J.Plemmons, Eds), Vol 48, 1993, pp. 145-191
  6. W.Wang, H. Choi, and Kishor S. Trivedi, 'Analysis of Conditional MTTF of Fault-Tolerant System,' Microelectronics & Reliability, V. 38, N.3, 1998 https://doi.org/10.1016/S0026-2714(97)00043-7
  7. Ajmone-Marsan A., Balbo, G., 'A class of generalized stochastic Petri nets for the performance evaluation of multiprocessor systems', ACM Trans. Comp. Systems, Vol.2, No. 2, pp. 93-122, 1984 https://doi.org/10.1145/190.191
  8. G.Ciardo, K.S.Trivedi, 'SPNP Usrs Manual, Version 5.01', Technical report, Duke Univ., 1998
  9. 노철우, , 무선망에서 패킷 재전송과 채널할당 성능분석을 위한 SRN 계층 모델링 정보처리학회논문지 VOL. 8-C,NO1, 2001