Μελέτη και αξιολόγηση επίδοσης δικτύων WiMAX για την παροχή QoE

Abstract

Τα WiMAX δίκτυα παρέχουν ασύρματη ευρυζωνική πρόσβαση στο διαδίκτυο, διαλειτουργικότητα μεταξύ των προμηθευτών της τεχνολογίας, ενώ παράλληλα χαμηλώνουν το φράγμα εισόδου στις κινητές τηλεπικοινωνίες, προσφέροντας υπηρεσίες συγκρίσιμες με αυτές της ανερχόμενης τεχνολογίας 4G. Ωστόσο το πρότυπο 802.16, στο οποίο βασίζονται τα WiMAX δίκτυα, δεν έχει ορίσει κάποιο συγκεκριμένο αλγόριθμο χρονοπρογραμματισμού, αφήνοντας έτσι ελεύθερο κάθε φορέα που θα χρησιμοποιήσει το πρότυπο για την παροχή υπηρεσιών ευρυζωνικής ασύρματης πρόσβασης στο διαδίκτυο να επιλέξει αλγόριθμο. Γι' αυτό το λόγο έχουν γίνει πολλές μελέτες και έχουν προταθεί από πολλές ομάδες διαφορετικοί αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή έχει ως σκοπό την μελέτη και ανάπτυξη αλγορίθμων χρονοπρογραμματισμού για την παροχή QoE σε WiMAX δίκτυα. Ειδικότερα στο πλαίσιο εκπόνησης της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής πραγματοποιείται εκτενής βιβλιογραφική μελέτη σε αλγορίθμους χρονοπρογραμματισμού και μηχανισμούς παροχής QoE σε ασύρματα δίκτυα. Από την βιβλιογραφική μελέτη παρατηρήθηκε ότι οι υπάρχοντες αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού λαμβάνουν υπόψη τους το QoS, τη δικαιοσύνη και άλλες παραμέτρους, αλλά δεν παρέχουν QoE. Για το λόγο αυτό προτείνονται στην παρούσα εργασία δύο διαφορετικής QoE προσεγγίσεις για τον rtPS τύπο υπηρεσίας του WiMAX. Ειδικότερα, στην πρώτη πολιτική ανάλογα με το αν υπάρχει απώλεια των πακέτων στο σύστημα μειώνει το ρυθμό μετάδοσης των συνδέσεων έως ότου φτάσουν στο ελάχιστο επιτρεπτό, δηλαδή την υποκειμενική απαίτηση του χρήστη, ενώ στην δεύτερη πολιτική μπορεί να μειωθεί και πάλι ο ρυθμός μετάδοσης αν η απώλεια της σύνδεσης είναι μεγαλύτερη από ένα κατώφλι ενώ στην αντίθετη περίπτωση μπορεί να αυξηθεί. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι η χρήση διαφορετικών επιπέδων MOS βελτιώνει το QoE που παρέχεται στους χρήστες των WiMAX δικτύων. Ωστόσο, επειδή δεν υπάρχει αλγόριθμος χρονοπρογραμματισμού που να θεωρείται πανάκεια, ανάλογα με τις απαιτήσεις της εφαρμογής και του χρήστη θα πρέπει να εφαρμόζεται και η αντίστοιχη πολιτική.