Qos constrained semi-persistent scheduling of machine type communications in cellular networks

Makineler arası iletişimin hücresel ağlarda hızlı bir şekilde büyümesi, kısıtlı spektrum kaynaklarıyla bu makinelerin servis kalitesinin sağlanmasını önemli ölçüde zorlaştırmaktadır. Bu tezde, makineler arası iletişimin bağlanma ve çizelgeleme ek yükünün azaltılması amacıyla, makinelerin veri iletiminin periyodikliğini kullanarak, yarı kalıcı çizelgeleme için bir eniyileme çerçevesi önerilmiştir. Yarı kalıcı çizelgeleme, makinelerin ağa bağlanması ve çizelgelenmesi için gereken işaretleşme ek yükünün azaltılmasını sağlar. Eniyileme problemi, frekans kaynaklarının ağa yeni katılan makineler arası iletişim cihazları ve insandan insana iletişim cihazları arasında adil tahsis edilmesi için, makinelerin kullandığı frekans band sayısını minimize etmeyi amaçlar. Eniyileme probleminin kısıtlamaları makine arası iletişim cihazlarının periyodiklik ve zamanda sapma gereksinimlerinden oluşmaktadır. Problemin NP-Zor olduğu kanıtlanmıştır. Öncelikle, problemin en iyi çözümünü elde eden budamaya dayalı akıllı bir sayım metodu önerilmiştir. Daha sonra problemi çok terimli zamanda yaklaşık olarak çözen sezgisel bir algoritma önerilmiştir. Makinelerin zamanda sapma toleranslarının periyotlarına eşit olduğu durumda, önerilen sezgisel algoritmanın en iyi çözüme asimptotik yaklaşım oranının 2.33 olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca, ağa yeni katılan makinelerin çizelgelerinin dinamik olarak yönetilmesi için bir çağrı kabul denetimi mekanizması önerilmiştir. Tezde önerilen algoritmaların, daha önce ileri sürülen algoritmalara kıyasla, frekans bandını daha verimli kullandığı ve makinelerin servis kalitesi gerekliliklerini sağladığı kapsamlı simülasyonlarla gösterilmiştir.