A framework of call admission control procedures for integrated services mobile wireless networks

Abstract

تقدم هذه الورقة البحثية إطارا عاما لشريحة عريضة من خوارزميات التحكم بقبول المكالمات كما تقدم الورقة تقيما تحليليا رياضيا لأداء العديد من الخوارزميات المستخدمة في شبكات الجوال ذات السرعات الرقمية المتعددة والتي هي حالات خاصة من الإطار المقدم عادة ما تستخدم الخوارزميات آليات مختلفة لإعطاء أولويات للمعلومات وذلك لمساندة مستويات مختلفة من ضمانات الخدمة للأنواع المختلفة من المكالمات، من هذه الآليات تصنيف المكالمات المحولة إلى أكثر من مرتبة وكذلك استخدام قنوات الحراسة أو السماح باقتسام القنوات لمساندة المزيد من مكالمات المحولة وهناك آليات أخرى لإعطاء الأولوية لمكالمات المحولة تتضمن استخدام النظام الطابوري أو اختزال عدد المكالمات ذات الأولوية الأقل علاوة على ذلك فإن التحليل الرياضي الموضح يعمم بعض الإفتراضات للدراسات السابقة من حيث تساوي زمن شغل القناة وتساوي الموارد المستخدمة لكل من المكالمات الصوتية وتلك المعلوماتية، مساهمة هذه الورقة البحثية الرئيسة هي في تطوير إطار رياضي لكل من خوارزميات التحكم بقبول المكالمات الثلاث المقترحة ضمن في هذه الورقة وتقييمها، فبالإضافة إلي معدل المنع ومعدل الإنهاء المستخدمين عادة في تقييم الأداء في مثل هذه الدراسات فإننا في هذه الورقة نستنتج ونقيم معايير لم تستخدم سابقا مثل متوسط طول الطابور ومتوسط زمن الإقامة في الطابور، وكذلك معدل الإنهاء القسري للمكالمات المحولة ولإنجاز هذه الدراسة قمنا بتصميم تنفيذ أداة برنامج محاكاة لفحص و لتأكيد نتائجنا أخيرا تقدم هذه الورقة العلمية أمثلة عددية لتبين أداء الخوارزميات المطورة ولتظهر التطابق التام بين النتائج المحسوبة رياضيا وتلك المأخوذة من برنامج المحاكاة

This paper presents a general framework for a wide range of call admission control (CAC) algorithms For several CAC schemes which are a subset of this general framework an analytical performance evaluation is presented for a multitraffic mobile wireless network These CAC algorithms consider a variety of mechanisms to prioritize traffic in an attempt to support different levels of quality of service (QoS) for different types of calls These mechanisms include dividing the handoff traffic into more than one class and using guard channels or allowing channel splitting to admit more handoff calls Other mechanisms aimed at adding priority for handoff calls consider employing queuing of handoff calls or dynamically reducing the number of lower priority calls Furthermore our analysis relaxes the typically used assumptions of equal channel holding time and equal resource usage for voice and data calls The main contribution of this paper is the development of an analytical model for each of the three CAC algorithms specified in this study In addition to the call blocking and termination probabilities which are usually cited as the performance metrics in this work we derive and evaluate other metrics that have not be considered by previous work such as the average queue length the average queue residency and the timeout probability for handoff calls We also develop a simulation tool to test and verify our results Finally we present numerical examples to demonstrate the performance of the proposed CAC algorithms and we show that analytical and simulation results are in total agreement