Deneyim tabanlı paket planlayıcı
Experience based packet scheduler
Yazar: MERT YAĞCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ BAYAT
İstanbul Kemerburgaz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Dinamik çizelgeleme = Dynamic scheduling ; Elektronik haberleşme = Electronic communication ; Evrensel mobil telekomünikasyon sistemi = Universal mobile telecommunication system ; WCDMA = WCDMA

Özet:
1990'ların başında telekomünikasyon servislerinin hızla gelişmesi sonucu kullanıcılar, sesli konuşmanın yanı sıra haberleşmeyi, veri iletimi üzerinden de sağlamaktadır. Belirlenen standartlarla çeşitli veri iletim hızları tanımlanmıştır ve genel hatları ile iletişim hızı birim zamanda gönderilen veri miktarı ile belirlenmektedir. Bu araştırmadaki amacımız, baz istasyonu akıllı paket planlayıcıları ile kullanıcılar arasında veri iletimi adaletini sağlayan ve aynı zamanda da tüm sistemin veri iletiminin maksimum düzeye çıkarılmasına yardımcı olan bir sistem geliştirmektir.
Baz istasyonu paket planyacılar ile veri iletimini optimize eden ve sistemin ortalama veri iletim hızını maksimum seviyeye çıkarmak isteyen birçok veri planlayıcı sistem bulunmaktadır. Bunlar kullanıcı tabanlı ya da tüm sistemin veri iletimini etkileyen sistemlerdir. Bu sistemler, kullanıcılar arasındaki adaleti ön planda tutarak sistemin ortalama veri iletim hızını düşürmektedir.  Diğer bir tarafta ise sistemin ortalama veri iletim hızını arttırarak, kullanıcılar arasındaki adalet istenilen seviyede sağlanmamaktadır. Ayrıca bu sistemler, kullanıcıların geçmişe dönük yaşadıkları veri iletimi deneyimlerini hesaba katmamaktadır. Kullanıcıların geçmişte yaşadıkları mağduriyeti ortadan kaldıracak bir sistem tasarlanmamıştır. Bu araştırmada, kullanıcıların uzun vadeli deneyimlerini de  etkin bir faktör olarak değerlendirip, geçmişte yaşadıkları mağduriyetleri de hesaplayarak, kullanıcılar arası adaleti sağlayan ve tüm sisteminin veri iletim hızını maksimum seviyeye ulaştıran bir sistem tasarlanması amaçlanmaktadır.
Bu araştırma da yukarıda belirtilen amaca yönelik bir paket planlayıcı tasarlanmış olup adı deneyim tabanlı paket planlayıcı (DTPP) olarak sunulmuştur. Bu planlayıcının içerisinde bir deneyim sınıflandırıcı bulunmakta ve bu deneyim sınıflandırıcı içerisinde, kullanıcının geçmişe dönük belirli bir süre içerisindeki çağrı başarısı, ortalama veri hızı ve bit hata oranı yer almaktadır. Tüm bu veriler toplanarak bir karar metriği oluşturulur ve geçmişte iyi servis deneyimi yaşayan kullanıcılara ait paketlerde öncelik tanınmaktadır. Ayrıca karar metriğinin oluşumunda kullanılan ve operatör tarafından belirlenen kanal kalite metriği çeşitli katsayılar ile optimize edilmektedir. Dizayn edilen deneyim tabanlı paket planlayıcı (DTPP) literatürde olan ve yaygın olarak kullanılan diğer paket planlayıcılar; Round Robin (RR), Proportional Fairness (PF) ve Maximum DRC (MaxDRC) paket planlayıcılar ile kıyaslanmıştır.  DTPP ile istenilen veri iletim performansı elde edilmiştir. RR, PF ve MaxDRC paket planlayıcıları performansları arasında boşluk olan bir bölgede veri iletimi performansı elde etmenin yanı sıra DTPP, uzun vadeli ve önemli kullanıcı istatistiklerini metrik içerinde değerlendirerek kullanıcılar arasında da istenilen düzeyde adalet performası sağlamıştır.

Abstract:
The result of the rapid development of telecommunication service, users in the early 1990s, as well as audible speech, they also communicate over data transmission. Various data transmission rate with the specified standard has been defined and communication speed is determined by the amount of data sent per unit time in general terms. The object of this research is to develop a system that provides fairness among users and at the same time that helps to maximize the data transmission of whole system by optimizing the base station packet planners which are used telecommunication systems. 
There is a lot of data planner systems that optimize the data transmission and desire to increase maximum level of the average data rate of the system with base station packet planner. These are user based or affect data tranmission of entire system. These systems decreases average data rates of the system while providing fairness. On the other hand, fairness between the users are not provided while increasing the average data rates of the system. In addition, these systems do not take into account the previous data transmission experiences of the users. There is not any systems that will eleminate the unjust treatment. The purpose of the system created in this thesis to eliminate the unjust treatment by providing fairness among users and at the same time to maximize the data transmission of whole system by taking into account as an important factor in assessing the long-term experience.
In this thesis, the schedular is created that mentioned above and it is called experience based packet scheduler (EBPS). In this scheduler, there is a experiment classifier that consist of user's previous call success rate in a certain time period, the average throughput rate and bit error rate. All these data are collected and decision metric is creating and users who experience bad service previously will be the priority of these packets. In addition, channel quality metric that is used formation of decision metric is optimized with various coefficients. Designed EBPS is compared with the schedulers that are used widely in telecommunications system; round Robin (RR), Proportional Fairness (PF) and Maximum DRC (MaxDRC). With the EBPS, desired data transmission performance is obtained. As well as obtaining data transmission performance in a region of space RR, PF and Max DRC schedulers, EBPS provides fairness among the users by evaluating the long term and important user statistics.