Application of Statistical Process Control in Computer Science: Evaluation of Quality of Service in LTE Wireless Networks

 
This item is provided by the institution :

Repository :
Institutional Repository of the Hellenic Open University
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



Thesis (EN)

2018 (EN)
Εφαρμογή Στατιστικού Ελέγχου Διεργασιών στην Πληροφορική: Αξιολόγηση Ποιότητας Υπηρεσίας σε LTE Ασύρματα Δίκτυα
Application of Statistical Process Control in Computer Science: Evaluation of Quality of Service in LTE Wireless Networks

Κουκούλης, Αναστάσιος

Παρπούλα, Χριστίνα

Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, σχήματα, εικόνες.
Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται εν συντομία η πορεία των ασύρματων τεχνολογιών από την πρώτη ως την τρίτη γενιά και δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στον τρόπο λειτουργίας της τέταρτης γενιάς γνωστής και ως LTE (Long Term Evolution). Εξετάζονται οι τεχνολογίες των δικτύων 4η Γενιάς - LTE και η δυνατότητά τους για παροχή Ποιότητας Υπηρεσίας (QoS), καθώς και ο τρόπος που επιτυγχάνεται αυτή μέσω αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης (Schedulers). Παρουσιάζονται οι πιο γνωστοί schedulers, αναλύονται τα χαρακτηριστικά τους και ο τρόπος λειτουργίας τους και προτείνεται ένας νέος αλγόριθμος χρονοδρομολόγησης στηριζόμενος στη λογική των QoS-aware schedulers. Περιγράφονται οι στατιστικές μέθοδοι και τα βασικά εργαλεία για τον έλεγχο της ποιότητας της λειτουργίας των υπό εξέταση αλγορίθμων χρονοδρομολόγησης. Χρησιμοποιώντας τον προσομοιωτή δικτύων NS3 εξετάζονται διαφορετικά σενάρια χρήσης δικτύου, μέσω προσομοιώσεων, θεωρώντας μεταβλητό αριθμό χρηστών για ροές δεδομένων φωνής, απεικόνισης video, περιήγησης στο internet και online gaming. Τρέχοντας τα διαφορετικά σενάρια προσομοίωσης δικτυακής κίνησης καταγράφονται οι επιδόσεις των εξεταζόμενων schedulers και χρησιμοποιώντας κατάλληλες γραφικές και στατιστικές μεθόδους ανάλυσης δεδομένων αξιολογείται η συμπεριφορά τους και η αποτελεσματικότητα τους σε παραμέτρους όπως η ταχύτητα διακίνησης των δεδομένων η καθυστέρηση μετάδοσης και ο αριθμός των χαμένων πακέτων.
This work summarizes the progress of wireless technologies from the first to the third generation with a particular emphasis given on the fourth generation known as LTE (Long Term Evolution). The technologies of LTE, their ability for Quality of Service (QoS) and the way this is achieved through scheduling algorithms are examined in this study. Moreover, the best well known schedulers along with their characteristics and the way they operate are analyzed and presented in detail. A new scheduling algorithm was also proposed based on the philosophy of the existing QoS-aware schedulers. The statistical analysis methodologies and the basic tools for checking the quality of the scheduling algorithms which are employed in this work, are presented. Using the NS3 Network Simulator, different network usage scenarios are examined through simulations, considering a variable number of users for voice, video streaming, internet browsing and online gaming. The performance of the examined schedulers was recorded by conducting the various network traffic simulations, and their behavior and efficiency were evaluated with respect to parameters such as data traffic speed, delay and number of lost packets by employing several graphical and statistical methods of data analysis.

Διπλωματική Εργασία / Thesis

4G
delay
QoS
Scheduler
packet loss
Statistical methods
throughput
NS-3

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (EL)
Hellenic Open University (EN)

Greek

2018-05-18T08:09:30Z
2018-05-13


Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University

2
171
10

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)