Erlang analysis of cellular networks using stochastic Petri nets and user-in-the-loop extension for demand control
Notice bibliographique
Résumé
Cellular networks face severe challenges due to the expected growth of application data rate demand with an increase rate of 100% per year. Over-provisioning capacity has been the standard approach to reduce the risk of overload situations. Traditionally in telephony networks, call blocking and overload probability have been analyzed using the Erlang-B and Erlang-C formulas, which model limited capacity communication systems without or with session request buffers, respectively. While a closed-form expression exists for the blocking probability for constant load and service, a steady-state Markov chain (MC) analysis can always provide more detailed data, as long as the Markov property of the arrival and service processes hold. However, there is a significant modeling advantage by using the stochastic Petri net (SPN) paradigm to model the details of such a system. In addition, software tool support allows getting numeric analysis results quickly by solving the state probabilities in the background and without the need to run any simulation. Because of this efficiency, the equivalent SPN model of the Engset, Erlang-B and Erlang-C situation is introduced as novelty in this paper. Going beyond the original Erlang scenario, the user-in-the-loop (UIL) approach of demand shaping by closed-loop control is studied as an extension. In UIL, demand control is implemented by a dynamic usage-based tariff which motivates users to reduce or postpone the use of applications on their smart phone in times of light to severe congestion. In this paper, the effect of load on the price and demand reduction is modeled with an SPN based on the classical Erlang Markov chain structure. Numeric results are easily obtained and presented in this paper, including probability density functions (PDF) of the load situation, and a parameter analysis showing the effectiveness of UIL to reduce the overload probability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».