Επιλογή. τύπου καναλιού πολυεκποµπής σε δίκτυα UMTS. Παρουσίαση: Ευτυχία Γκιάτη Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Ξυλωµένος 2ος Αξιολογητής: Γ.

Transcript

1 Επιλογή τύπου καναλιού πολυεκποµπής σε δίκτυα UMTS Παρουσίαση: Ευτυχία Γκιάτη Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Ξυλωµένος 2ος Αξιολογητής: Γ. Πολύζος

2 Multimedia Broadcast / Multicast Service Μετάδοση δεδοµένων στο RAN Έλεγχος Ισχύος Κανάλια µετάδοσης Σκοπός παρούσης µελέτης OpNet Modeler Προσοµοίωση Προδιαγραφές Παρατηρήσεις Αποτελέσµατα Σύγκριση αποτελεσµάτων Μελλοντική Εργασία

3 MBMS Υπηρεσίες που υποστηρίζει το MBMS Streaming File download Caroussel ιάθεση υπηρεσιών µε δύο τρόπους Πανεκποµπή Πολυεκποµπή Πολυεκποµπή IP IP πακέτα προωθούνται σε όλους τους χρήστες που ανήκουν σε µια οµάδα πολυεκποµπής ΙP διευθύνσεις πολυεκποµπής τάξης D

4 Αρχιτεκτονική MBMS UE UE UTRAN GERAN SGSN GGSN BM-SC External Content Provider Internal Content Provider Broadcast/Multicast-Service Center (BM-SC) αυθεντικοποίηση εξωτερικών παρόχων κατευθύνει τον GGSN στην εγκατάσταση των κοµιστών MBMS µε το απαιτούµενο QoS χρέωση εξωτερικών παρόχων GGSN εγκατάσταση των κοµιστών MBMS δροµολόγηση δεδοµένων στους κατάλληλους SGSNs χρέωση χρηστών

5 Μετάδοση δεδοµένων στο UTRAN Έλεγχος Ισχύος Απαραίτητος λόγω της εφαρµογής του WCDMA στο RAΝ Οι µεταδόσεις του κάθε χρήστη αποτελούν θόρυβο για τους υπόλοιπους Είδη Ελέγχου Open-loop Power Control Inner-loop Power Control Outer-loop Power Control

6 Μετάδοση δεδοµένων στο RAN Μετάδοση µονοεκποµπής Χρήση καναλιού DCH Πλεονεκτήµατα Ελεγχόµενη ισχύ µετάδοσης Μειονεκτήµατα Σηµατοδοσία ανά κανάλι

7 Μετάδοση δεδοµένων στο RAN Μετάδοση πολυεκποµπής Χρήση καναλιού πανεκποµπής FACH Πλεονεκτήµατα Απουσία σηµατοδοσίας ανά UE Μειονεκτήµατα έσµευση µεγαλύτερου µέρους της συνολικής ισχύος της κεραίας εν σχέση µε τα κανάλια µονοεκποµπής Αύξηση θορύβου

8 Σκοπός παρούσης µελέτης Επιλογή καναλιού πολυεκποµπής Πλήθος UEs στο κελί Απόσταση των UEs από τον σταθµό βάσης Στόχος µελέτης Καθορισµός µιαςοριακήςτιµής σχετικής µε το πλήθος των χρηστών πάνω από την οποία θα γίνεται χρήση του καναλιού πανεκποµπής, ενώ κάτω από αυτή των καναλιών µονοεκποµπής Στόχος προσοµοίωσης Υπολογισµός µέσης ισχύος µετάδοσης ανά bit δεδοµένων επιπέδου εφαρµογής για 1 έως 10 χρήστεςότανχρησιµοποιούνται κανάλια DCH Υπολογισµός ισχύος για το κανάλι FACH Σύγκριση αποτελεσµάτων και υπολογισµόςτηςοριακήςτιµής

9 ΟpNet Modeler Αυστηρή ιεραρχία τριών επιπέδων ικτύου Κόµβων Επεξεργασίας

10 Μοντέλο UMTS στο OpNet Χαρακτηριστικά του µοντέλου Κίνηση σηµατοδοσίας Απενεργοποίηση και εκ νέου ενεργοποίηση PDP Context Τουλάχιστον ένας UE ανά Node-B Outer-loop power control ύοκατηγορίεςκόµβων κανονικοί advanced

11 Μοντέλο UMTS στο OpNet Μοντέλο UE Mobile - Fixed ύο καταστάσεις λειτουργίας CELL_FACH FACH στο DL RACH στο UL CELL_DCH DCH στο DL DCH στο UL

12 Μοντέλο UMTS στο OpNet Μοντέλο Node-B umts_node_b_3_sector umts_node_b

13 Προδιαγραφές Προσοµοίωσης (1/3) Για το κανάλι DCH 10 σενάρια 1UE 2 UEs. 10 UEs Για το κανάλι FACH 1 σενάριο 1 UE

14 Προδιαγραφές Προσοµοίωσης (2/3) Περιβάλλον Προσοµοίωσης Ακτίνα κελιού 1Κm Maximum Antenna Power 20W Outdoor to Indoor and Pedestrian πεζοί εκτός κτιρίων shadow fading 10dB Path loss L = 40log(R) + 30log(freq) + 4 Μοντέλο Κίνησης Random Waypoint Model υ = 1m/s Χρόνος Παύσης Περιοχή Κίνησης Εντόςενόςκελιού 0s

15 Προδιαγραφές Προσοµοίωσης (3/3) Εφαρµογή προσοµοίωσης Custom Application 50 πακέτα των 512bytes ανά 15s Επανάληψη κάθε 100s Αποστολή του πρώτου set πακέτων 10s µετά την έναρξη κάθε προσοµοίωσης Πρωτόκολλο UDP DL RLC Mode Unacknowledged Mode Sim Time 800s Μετάδοση 50 πακέτων

16 Προσοµοίωση Transmitted Carrier Power TS : Λόγος της συνολικής ισχύος µετάδοσης στην κάθοδο προς την µέγιστη δυνατή ισχύ της κεραίας. FACH + CPICH + nsch + (0+1+ +n)dch 20W Όπου n =1,, #UEs

17 Προσοµοίωση 250 φυσικά κανάλια µετάδοσης για τον ραδιοποµπό ιαδοχική δέσµευση καναλιών Ch(0): FACH Ch(1): DSCH Ch(2) - Ch(2+n): Signaling channels όπου n = #UEs Ποιότητα φυσικού καναλιού µετάδοσης Signaling Channel -2 (UMTSC_UNDEFINED_QOS_CLASS) Conversational 0 Streaming 1 Interactive 2 Background 3

18 Προσοµοίωση Καθολική µεταβλητή global_node_b_tx_info Κρατά πληροφορίες για κάθε κανάλι Αν είναι ενεργό ή µη ενεργό Ποιό είναι το Εb/No Η ισχύς που έχει υπολογιστεί για την επόµενη µετάδοση Κάθε MAC/RLC πακέτο συνοδεύεται από πληροφορίες Ποιό κανάλι από τα 250 θα χρησιµοποιηθεί για µετάδοση Ποιότητα υπηρεσίας καναλιού

19 Προσοµοίωση Κανάλι µετάδοσης DCH Σενάριο 5 χρηστών Transmitted packets (bits) ύο ειδών πακέτα 1280bits 50bits

20 Προσοµοίωση Κανάλι µετάδοσης DCH Σενάριο 5 χρηστών QoS of transmission channel

21 Προσοµοίωση Κανάλι µετάδοσης DCH Σενάριο 5 χρηστών Power of Transmission Channel (W)

22 Προσοµοίωση Κανάλι µετάδοσης FACH Μη ορθή λειτουργία του FACH έσµευση καναλιού χωρίς να χρησιµοποιείται Για κάθε πακέτο επιπέδου εφαρµογής µεταδίδονται περισσότερα από ένα αντίτυπα

23 Σύγκριση DCH - FACH Μέση Ισχύ Μετάδοσης Μέση Ισχύ (W) 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0, UEs/κελί DCH FACH

24 Συµπεράσµατα εν προκύπτει συγκεκριµένη οριακή τιµή Τα αποτελέσµατα είναι αµφιλεγόµενα Τα στατιστικά δεδοµένα που παρέχει το ΟpNet δεν είναι τα αναµενόµενα Έγιναν προσωπικές παρατηρήσεις και υποθέσεις για τους υπολογισµούς Ασαφής τρόπος λειτουργίας του καναλιού FACH Η κίνηση είναι τυχαία

25 Μελλοντική εργασία ιαµόρφωση νέου περιβάλλοντος προσοµοίωσης Πιο ρεαλιστικό µοντέλο κίνησης όπως το Manhattan Grid mobility model Κίνηση σε ολόκληρο τον χώρο του κελιού Ορθή λειτουργία καναλιού πανεκποµπής Μεγαλύτερη διάρκεια εκτέλεσης προσοµοιώσεων