Quality of service in Wimax for multimedia services

par Zeeshan Ahmed

Thèse de doctorat en Informatique et applications

Sous la direction de Jean-Pierre Guédon et de Salima Hamma.

Soutenue en 2013

à Nantes , en partenariat avec Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le standard IEEE 802. 16 est une importante technologie d’accès haut débit sans fil. Il prend en charge de nombreuses applications avec des besoins de qualité de service (QoS) très différents demandant des mécanismes efficaces et une bonne architecture de QoS. Toutefois, certains détails algorithmiques tels que l’ordonnancement et les mécanismes de contrôle d’admission (CAC) restent libres. Nous proposons un algorithme à deux niveaux (TLSA) pour l’ordonnancement des paquets en voie montante. Au premier niveau, un algorithme d’ordonnancement inter-classe distribue la bande passante entre les différentes classes de trafic en fonction de leurs besoins en QoS et des ressources disponibles. Cet ordonnancement utilise le niveau de priorité des classes de service en évitant la famine des flux de faible priorité. Au second niveau et pour chaque classe de service, des algorithmes spécifiques distribuent la bande passante entre les connexions appartenant à cette classe. Ces algorithmes s’assurent qu’au moins le niveau de service garanti est fourni à chaque connexion et que l’allocation de bande passante est équitable. Nous proposons également un schéma de CAC qui facilite les opérations de notre algorithme d’ordonnancement. Nous avons développé un cadre de transmission vidéo (VTF) basé sur le TLSA permettant de transmettre des flux vidéo H. 264 sur des réseaux 802. 16. L’implémentation des algorithmes a été réalisée sur QualNet et une évaluation de performances a été réalisée. Les résultats de simulation valident l’efficacité et l’équité des algorithmes proposés. Par ailleurs, les résultats révèlent que VTF peut transmettre efficacement les flux vidéo.

  • Titre traduit

    Qualité de service en Wimax pour les services multimédias


  • Résumé

    The IEEE 802. 16 standard is an important broadband wireless access technology. It supports variety of applications with different, often conflicting, QoS needs. Therefore, effective QoS mechanisms are important in 802. 16 networks. The standard incorporates a QoS architecture that specifies various QoS components and their functions. However, it does not specify the algorithmic details of some important components, such as packet schedulers and connection admission control (CAC). In this dissertation, we provide a two-level scheduling algorithm (TLSA) for uplink packet scheduling. At the first level, an inter-class scheduling algorithm distributes bandwidth among various classes of traffic according to their QoS needs and available resources. The inter-class scheduling algorithm enforces service class priority order and prevents starvation of lower priority flows. Then at the second level, various class-specific algorithms distribute bandwidth among connections of the associated class. The class-specific algorithms make sure that at least the guaranteed service level is provided to each connection and the bandwidth allocation is fair. We also propose a CAC scheme and several components that facilitate the operations of the proposed scheduling algorithm. Furthermore, we developed a TLSA based video transmission framework (VTF) that can transmit H. 264 video streams over 802. 16 networks. The proposed algorithms were extensively validated by simulations in Qualnet. The simulation results validate the efficiency and fairness of the proposed algorithms. Furthermore, the results reveal that VTF can efficiently transmit video streams.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (232 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliographie p. 213-231

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