Análise de desempenho de sistemas de comunicação OFDM-TDMA utilizando cadeias de Markov e curva de serviço

• Main Author: Costa, Victor Hugo Teles
• Other Authors: Vieira, Flávio Henrique Teles
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Goiás 2014
• Subjects: QoS; Teoria de filas; Sistemas de comunicação sem fio; OFDM-TDMA; Método de kernel; MMFM; Processo envelope; Curva de serviço; Queueing analysis; Wireless systems; Kernel density estimation; Envelope process; Service Curve; CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/3795

Submitted by Jaqueline Silva ([e-mail]) on 2014-12-12T17:31:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Victor Hugo Teles Costa-2013.pdf: 20678399 bytes, checksum: a39c778934ebe127bd74f506467fe0a3 (MD5) === Rejected by Jaqueline Silva ([e-mail]), reason: on 2014-12-12T17:31:57Z (GMT) === Submitted by Jaqueline Silva ([e-mail]) on 2014-12-12T19:42:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação-Victor Hugo Teles Costa-2013.pdf: 20678399 bytes, checksum: a39c778934ebe127bd74f506467fe0a3 (MD5) === Approved for entry into archive by Jaqueline Silva ([e-mail]) on 2014-12-16T09:25:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação-Victor Hugo Teles Costa-2013.pdf: 20678399 bytes, checksum: a39c778934ebe127bd74f506467fe0a3 (MD5) === Made available in DSpace on 2014-12-16T09:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação-Victor Hugo Teles Costa-2013.pdf: 20678399 bytes, checksum: a39c778934ebe127bd74f506467fe0a3 (MD5) Previous issue date: 2013-12-06 === This paper presents a model based on Markov Chains and enhanced with the use of Kernel Density Estimation and of MMFM (Markov Modulated Fluid Model) in order to evaluate the performance of the transmission link in OFDMTDMA systems. For that purpose, traffic models based on the Kernel method and the MMFM with adjusted autocorrelation function are proposed. From the model implemented for the OFDM-TDMA system, it was derived equations for estimation of QoS parameters such as delay and average queue size in the buffer. The obtained results confirm that the proposed model is efficient in describing the link performance indicators. The use of MMFM to model the arrival process improves the QoS parameter estimates of the queueing model making their values very close to those of the simulation results. It was also developed an equation to the OFDMTDMA system’s service curve. Through this equation and the concept of Envelope Process, it was proposed an equation to estimate the probability of buffer overflow in OFDM-TDMA systems. The results show that the estimates of the overflow probability based on the system’s service curve are very close to the ones obtained by simulations and that the computational complexity to obtain them is significantly reduced compared to the model based on Markov Chains due to the absence of matrix computation. === Este trabalho apresenta um modelo baseado em Cadeias de Markov e aprimorado com o uso do método de Kernel de estimação não-paramétrica e de MMFM (Markov Modulated Fluid Model) com o objetivo de avaliar e descrever o desempenho do enlace de transmissão em sistemas OFDM-TDMA. Para tal, modelos de tráfego baseados no Método de Kernel e em MMFM com ajuste da função de autocorrelação são propostos. A partir do modelo implementado para o sistema OFDM-TDMA, foram obtidas equações para estimação de parâmetros de QoS como retardo e tamanho médio da fila no buffer. Os resultados obtidos confirmam que o modelo proposto é bastante eficiente ao descrever os indicadores de desempenho do sistema. O uso de MMFM para modelar o processo de chegada de pacotes aprimora os estimadores de parâmetros de QoS tornando as estimativas bem próximas dos valores obtidos com as simulações. Também deduziu-se uma equação para a curva de serviço de Sistemas OFDM-TDMA. Em seguida, utilizando-se desta curva de serviço e do conceito de Processo Envelope foi proposta uma equação para estimação de probabilidade de transbordo do buffer em sistemas OFDM-TDMA. Os resultados obtidos mostram que as estimativas de probabilidade de transbordo baseadas na curva de serviço do sistema se aproximam bem dos resultados da simulação e a complexidade computacional do cálculo necessário para obtê-los é significativamente reduzida em relação ao modelo definido utilizando Cadeias de Markov.