Mécanismes de contrôle de Qualité de Service dans l'UMTS pour les applications IP
Institution:
Paris, ENSTDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The UMTS networks, third-generation mobile networks, will support high-speed multimedia services. This thesis concerns the UMTS-TDD with a radio access sub-system (UTRAN) directly connected to IPv6. The whole QoS is managed by the DiffServ protocol mechanisms. First, we propose a mechanism to map the DiffServ QoS to a UMTS DiffServ. Then, from this UMTS QoS, we propose a parameter tuning with respect to the QoS required by the applications that respects the delays and loss criteria. When several parameters tuning sche were possible, we selected the parameter that maximizes the system efficiency. Knowing that the most efficient parameter changes within channel characteristics, we have proposed and evaluated an adaptive tuning scheme that maximizes this efficiency. Then, we have considered a system combining Real-Time (RT) and Non Real-Time applications (NRT). In order to maintain the current applications QoS, we have applied an access control and resources allocation mechanism to the RT applications. The access control does not accept an application if there is not enough available resources or if the use of necessary resources for the new application will exceed a power threshold. The resources allocation mechanism allows by an appropriate (codes, power) combination, to decrease the amount of rejected real-time applications. Concerning the NRT applications, we propose a scheduling mechanism. It takes into account the channel state to select a flow. This will decrease the BLER. The scheduling is fair in the long term. Furthermore, the scheduling algorithm is linked to the access control in order to mix NRT and RT applications efficently.
Abstract FR:
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur la Qualité de Service (QoS) et l'allocation de ressources dans les réseaux UMTS-TDD. Les réseaux UMTS se composent de deux parties, une partie filaire qui peut être sous IP et peut utiliser Diffserv pour la gestion de la QoS, et une partie réseau d'accès radio (UTRAN) qui gère la transmission sur la partie radio. Nous avons d'abord proposé une méthode de transcription de la QoS Diffserv en QoS UMTS. Ensuite, nous avons réalisé une étude du comportement de l'UTRAN en fonction de l'état du canal radio. Cette étude a permis d'évaluer les délais de transmission, les taux de pertes et l'efficacité de différents paramétrages et ainsi de proposer un paramétrage de l'UTRAN adapté aux besoins de chaque type d'application. Nous avons également proposé un mécanisme de lien adaptatif qui permet d'accroître l'efficacité de notre système. Puis nous avons proposé un algorithme d'allocation en relation avec l'algorithme de contrôle d'accès pour les applications de type Temps Réel (RT). Cet algorithme permet d'indiquer les ressources attribuées à un utilisateur et d'équilibrer la puissance de transmission sur les différents slots ce qui accroît le nombre d'utilisateurs qui peuvent être présents simultanément. Pour le trafic Non Temps Réels (NRT) nous avons appliqué une politique d'ordonnancement qui préempte des flux en fonction de l'état du canal tout en restant équitable sur le long terme. Cet ordonnancement réduit le BLER. L'ordonnancement est couplé au contrôle d'accès, l'utilisation d'une ressource par du trafic NRT ne détériore pas le service du trafic RT au delà d'un certain seuil.