University of Khartoum

Improving Quality of Services Performance Using Multiple Low Latency Queuing in LTE- 4G Networks

Improving Quality of Services Performance Using Multiple Low Latency Queuing in LTE- 4G Networks

Show simple item record

dc.contributor Mohammad Ali Hamad Abbas en_US
dc.contributor.advisor Iman AbuelMaaly Abdelrahman en_US
dc.contributor.author Ahmed, Mudathir Yousif Mohamed
dc.contributor.other Department of Electrical and Electronic Engineering en_US
dc.date 2018-10
dc.date.accessioned 2019-09-02T11:17:58Z
dc.date.available 2019-09-02T11:17:58Z
dc.date.submitted 2019
dc.identifier.uri http://khartoumspace.uofk.edu/123456789/27107
dc.description.abstract As the number of LTE-4G subscribers grows rapidly, the demand for an enhanced user experience with differentiated service levels is increasingly required. LTE mobile operators offer differentiated service packages based on different user needs and applications. This makes Quality of Service (QoS) a fundamental component of the LTE network framework for satisfactory delivery of applications and services, with effective end-to-end management of network-limited resources. In this thesis a new scheduling model for quality of service management, named “Multiple Low Latency Queuing scheduling mechanism” is designed. The model structure uses two Low Latency Queues (LLQ) / Class Based Weighted Fair Queue (CB_WFQ) as two high priority queues with two separate rate limiters (policers), each for a real time application separately i.e. voice and live video. To test the scheduling model, an LTE IP network model is developed and implemented on OPNET workspace using the latest version of OPNET 18.5.1 simulator associated with the help of different network entities. The simulation model is composed of 5 LTE base stations (eNBs) located in five hexagonal cells, a total of 400 user equipment (UEs) as sources of traffic located in the LTE network topology, in addition to an IP transport network connecting the network components and destination traffic servers. Typical profiles for both real-time services (Voice, Video) and non-real time (Http and Ftp) services are created, using different network attributes offered by the OPNET tool, and three scenarios associated with 9 cases are simulated and tested. This model improves the quality of service and achieves minimum delay for real time traffic (like Live Video and Voice over LTE) and critical mission data traffic in Long Term Evolution (LTE) networks and minimizes delay of the transmitted data while waiting in the queues of the transport parts that link the components of the LTE network. In addition to that, the designed model provides a trade-off between achieving low queuing delay for the real-time traffic and preventing the starvation of lower priority queues where the FIFO traffic waits. In this manner the queuing delay for the two types of traffic is reduced and so also packets interferences and bandwidth and resources allocation problems. Results show that this model is capable of improving the performance as compared to current models and providing better quality of service in both LTE core network and IP transport network. en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher University of Khartoum en_US
dc.subject Improving Quality ; Services Performance; Low Latency Queuing; LTE- 4G Networks en_US
dc.title Improving Quality of Services Performance Using Multiple Low Latency Queuing in LTE- 4G Networks en_US
dc.type Thesis en_US
dc.Degree Ph.D en_US
dc.Faculty Engineering en_US
dc.description.arabic-abstract مع التزايد السريع لعدد المستخدمين في شبكات الجيل الرابع، زادت الحاجة لتحسين جودة الخدمات وتقليل العوامل التي تؤثر على المستخدمين مع إمكانية توفير أنواع مختلفة من مستويات الخدمة المقدمة لهم. يقدم مزودو خدمات شبكات الجيل الرابع عروضا من الخدمات المختلفة اعتمادا على احتياجات وتطبيقات المستخدمين المختلفة. لذا أصبحت جودة الخدمة مكونا أساسيا من مكونات شبكة الجيل الرابع لتقديم الخدمات والتطبيقات عبر الشبكة بمستوى مرض ولإدارة الشبكة محدودة الموارد بصورة شاملة وكفوءة. في هذه الرسالة تم تصميم نموذج جدولة لإدارة جودة الخدمات باسم خوارزمية جدولة الصفوف المتعددة ذات التأخير المنخفض"، حيث تستخدم بنية النموذج صفين بتأخير منخفض كصفين بأولوية عالية كل منهما لأحد تطبيقات الزمن الحقيقي أي أحدهما للصوت والآخر للفيديو المباشر وتعامل بقية الصفوف بنظام الاصطفاف العادل بناءً على سعات وأصناف الحركة. لاختبار هذا النموذج، تم عمل نموذج لشبكة من الجيل الرابع، ومن ثم تم الاختبار لهذا النموذج باستخدام برنامج المحاكاة (OPNET V18.5.1). يتكون نموذج الشبكة من عدد 5 محطات ارسال موضوعة في خمس خلايا سداسية الشكل وعدد 400 جهاز مستخدم كمصدر لتوليد المعلومات المرسلة في الشبكة، إضافة الي شبكة ناقلة لربط كل أجزاء النموذج والربط مع المخدمات المستقبلة للحركة. تم استخدام الشكل النموذجي لكل من حركة الزمن الحقيقي) الصوت والفيديو المباشر (وغير الحقيقي) الملفات المنقولة عبر الشبكات (كما هو متاح في برنامج المحاكاة المستخدم وتمت نمزجه واختبار ثلاثة سيناريوهات مرتبطة بتسع حالات. حقق النموذج تحسين ا واضحا في جودة الخدمة للخدمات المقدمة ذات الحساسية العالية تجاه التأخير الزمني) مثل الفيديو المباشر والصوت عبر تقنية بروتوكول الانترنت (والحصول علي اقل زمن تأخير للمعلومات المرسلة وهي في صفوف الانتظار في الشبكات الناقلة التي تربط مكونات واجزاء شبكات الجيل الرابع. وأيضا حقق النموذج التوازن بين الحصول على زمن تأخير منخفض لحركة الزمن الحقيقي وتحاشي حرمان الصفوف ذات الأولوية المنخفضة حيث توجد الحركة التي تخدم بنظام الداخل أولاً يخدم أولاً. بهذه الطريقة يخفض زمن التأخير لكل من نوعي الحركة وكذلك التداخل بين الحزم ومشاكل توزيع النطاق الترددي والموارد الأخرى. توضح النتائج العملية أن النموذج يؤدي إلى تحسن كبير في جودة الخدمات مقارنة بالنماذج الأخرى وذلك في كل من شبكة الجيل الرابع والخطوط الناقلة التي تربط اجزاءها en_US

Files in this item

Files Size Format View

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Share

Search DSpace


Browse

My Account