Performance Evaluation of GSM-based Networks in Underlay-Overlay using Maximum Entropy (ME) Principle

Abstract

الملخص

تعرض هذه الورقة البحثية تقييم أداء الشبكات الخلوية المبنية على الـ GSM ومبدأ ((Intelligent Underlay-Overlay IUO الذكي باستخدام التوزيع الأسي العام (Generalized exponential distribution) والتغير في وقت الوصول (arrival time) والمغادرة (service time) للمكالمات باستخدام مبدأ (Maximum Entropy). في مبدأ IUO ينقسم تردد الطيف إلى مستويين (2 layers) فائق وعادي (super and regular). الفائق هو المستوى الذي تكون فيه معدل (Carrier-to-Interference) C/I جيدة، أما العادي فتكون فيه معدلC/I قليلة. بناءً على ما ذكر تم تقديم وعرض النموذج التحليلي (المبني على النموذج في [1]) ومناقشة بعض المتغيرات الحرجة للنظام مثل: احتمالية إحباط المكالمة ودرجة الاستخدام الأفضل للنظام. النتائج المعروضة تشير إلى أن التغير في وقت الوصول والمغادرة للمكالمات له تأثير واضح على كفاءة النظام.

Abstract

The paper presents a performance evaluation for GSM-based cellular mobile networks in intelligent Underlay-Overlay principle (IUO) with Generalized Exponential (GE) distribution and variability in arrival and service time of the calls by the Maximum Entropy (ME) principle. In the IUO principle, the frequency spectrum of the cell is split into two layers (super and regular). One for those with good (i.e., better than predefined value) C/I (Carrier-to-Interference) ratio, is called super layer and the other is for those with low value (i.e., worse than predefined value) of C/I, is called regular layer. According to the above concepts, the analytical model is presented (which is based on the model in [1]) and the critical performance measures of the system are produced and discussed such as loss probability and utilization. The numerical results show that the variability of both the inter-arrival and service times have major effect on the system performance.