Multi-Cell Admission Control

[Alex_R]

Introduction 1
2 Universal Mobile Telecommunication Services(UMTS) 3

2.1 UMTS Network Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Introduction to WCDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 UMTS Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 WCDMA Evolvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.5 HSUPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.6 Access Control and QoS Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.7 Random Access Procedure and Call Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.8 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3 Radio Resources Management 11

3.1 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.1 Uplink and Downlink Outer Loop Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.2 Uplink and Downlink Inner Loop Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.3 Uplink and Downlink Open Loop Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Handover Control and Macro Diversity Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Congestion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.1 Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.2 Load Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3.3 Packet Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 Load Sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4 Admission Control Algorithms 15

4.1 Admission Control Approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.1.1 Hard capacity or Hard Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.1.2 Received/Transmitted Power Call Admission Control (R/TPCAC) . . . . . . . . . 15
4.1.3 ”Signal-to-interference-ratio”-based Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.4 Static and Dynamic Soft Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.1.5 Load Estimation based Admission Control Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2 Single-Cell Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.3 Multi-Cell Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.4 Approximate Capacity: Multi-Cell Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.5 Exact Capacity for a fixed number of mobiles: Multi-Cell Case . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.6 Admission Control and Elastic Traffic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.6.1 Slowdown feature for elastic sessions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.6.2 The Uncordinated Slowdown Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.6.3 The Coordianted Unfair Slowdown Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.6.4 The Coordianted Fair Slowdown Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5 Problem Statement 27

5.1 Earlier Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.2 Problem Statement and Solution Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.3 Methodology to Evaluate the Proposed Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

6 Simulation Model 31

6.1 Propagation Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2 Simulation Scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2.1 Traffic Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2.2 User and Data Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.2.3 Cell Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.2.4 Cell Load Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.3 System Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.3.1 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.3.2 Rate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.4 Simulation Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.5 Description of Simulation Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

7 Simulation Results and Analysis 37

7.1 Voice Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7.1.1 Homogeneous Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.1.2 Heterogeneous Hotspot Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.1.3 Heterogeneous Hotround Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7.2 Video Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7.2.1 Homogeneous Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7.2.2 Heterogeneous Hotspot Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7.2.3 Heterogeneous Hotround Load Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.3 UL128(Kbps) Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.4 Summary

[Alex_R]

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