A Hybrid Approach for Radio Access Technology Selection in Heterogeneous Wireless Networks

Autor: Samer Lahoud, Bernard Cousin, Dany Mezher, Kinda Khawam, Marc Ibrahim, Melhem El Helou
Přispěvatelé: Ecole supérieure d'ingénieurs de Beyrouth (ESIB), Université Saint-Joseph de Beyrouth (USJ), Advanced Technolgy in Networking (ATNET), RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES (IRISA-D2), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR), Laboratoire d'Informatique Parallélisme Réseaux Algorithmes Distribués (LI-PaRAD), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Télécom Bretagne-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Wireless Personal Communications
Wireless Personal Communications, 2015, 86 (2), pp.1-46. ⟨10.1007/s11277-015-2957-2⟩
Wireless Personal Communications, Springer Verlag, 2015, 86 (2), pp.1-46. ⟨10.1007/s11277-015-2957-2⟩
ISSN: 1572-834X
0929-6212
DOI: 10.1007/s11277-015-2957-2
Popis: International audience; In heterogeneous wireless networks, different radio access technologies are integrated and may be jointly managed. To optimize network performance and capacity, efficient Common Radio Resource Management (CRRM) mechanisms need to be defined. This paper tackles the Radio Access Technology (RAT) selection, a key CRRM functionality, and proposes a hybrid decision framework that dynamically integrates operator objectives and user preferences. Mobile users are assisted in their decisions by the network that broadcasts cost and QoS information. Our hybrid approach involves two interdependent decision-making processes. The first one, on the network side, consists in deriving appropriate network information so as to guide user decisions in a way to meet operator objectives. The second one, where individual users combine their needs and preferences with the signaled network information, consists in selecting the RAT to be associated with in a way to maximize user utility. We first focus on the user side and present a satisfaction-based multi-criteria decision-making method. By avoiding inadequate decisions, our algorithm outperforms existing solutions and maximizes user utility. Further, we introduce two heuristic methods, namely the staircase and the slope tuning policies, to dynamically derive network information in a way to enhance resource utilization. The performance of each decision-making process, on network and user sides, is evaluated separately through extensive simulations. A comparison of our hybrid approach with six different RAT selection schemes is also presented.
Databáze: OpenAIRE
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