ιαχείρισηοµάδων Πολυεκποµπής στο UMTS

Transcript

1 Παρουσίαση διπλωµατικής εργασίας ιαχείρισηοµάδων Πολυεκποµπής στο UMTS Κωνσταντίνος Γιολδάσης Επιβλέπων: Γεώργιος Ξυλωµένος 2 ος αξιολογητής: Γεώργιος Πολύζος

2 Ένας-προς-πολλούς επικοινωνία Πολλαπλές Μονοεκποµπές (Multiple Unicasts) Πολυεκποµπή (Multicast) S S

3 Ένας-προς-πολλούς επικοινωνία Πολλαπλές Μονοεκποµπές (Multiple Unicasts) Πανεκποµπή (Broadcast) S S

4 ΓενικόΜοντέλο Πολυεκποµπής Χαρακτηριστικά του µοντέλου Χρήση οµάδων ξένιων υπολογιστών (host groups) Ένα host group αναγνωρίζεται µέσω µιας class D IP address Τα µέλη µπορούν να εισέρχονται (join) και να εξέρχονται (leave) από την οµάδα Όλα τα µέλη µιας οµάδας λαµβάνουν το περιεχόµενο που προορίζεται για αυτή

5 IP Μοντέλο Πολυεκποµπής Ανοιχτές οµάδες (open groups) Χωρίζεται σε τοπικούς (local) και καθολικούς (global) µηχανισµούς

6 MBMS Μοντέλο Πολυεκποµπής Ταµέλη ελέγχονται από τον BM-SC => Κλειστές οµάδες (closed groups) Προσεγγίζει περισσότερο την έννοια του τοπικού µηχανισµού Xρήση Access Point Name (APN) για καθορισµό πηγής δεδοµένων µαζί µε IP class D διεύθυνση για προορισµό οµάδας PDN - Packet Data Network (π.χ. Internet) UE UE UTAN GEAN SGSN GGSN BM-SC External Content Provider/ Multicast Broadcast Source Internal Content Provider/ Multicast Broadcast Source

7 IGMP v2 Μηχανισµόςερωτήσεων/αναφορών (query/report mechanism) Απαιτεί υποστήριξη πολυεκποµπής και πανεκποµπής µε φυσικό τρόπο, δηλαδή όλοι ακούνε όλους

8 IGMP Είσοδος σε οµάδα IGMP Membership-eport ` Παράδειγµα : ο εισέρχεται στην οµάδα ο στέλνει µία IGMP Membership-eportστην ίκτυο A ο Μ το λαµβάνει. Ο Μθα προωθεί πλέον πακέτα στην στο ίκτυο A ίκτυο B M εδοµέναπρος ο Μ στέλνειπεριοδικά IGMP Membership-Queryστην (ALL-SYSTEMS Group) : ost M: Multicast outer ο Ηαπαντά µε µία IGMP Membership-eportστην

9 IGMP Έξοδος από οµάδα IGMP Leave-Group ` ίκτυο A Παράδειγµα : ο εξέρχεται από την οµάδα ο στέλνει ένα IGMP Leave- Group στη (ALL-OUTES Group) ίκτυο B M εδοµέναπρος : ost M: Multicast outer ο M το λαµβάνει. ο M σταµατά να προωθεί πακέτα για τη στο ίκτυο A αν δεν υπάρχουν άλλα µέλη της οµάδας στο ίκτυο A.

10 MBMS Group Management mechanism Μηχανισµός Join/Leave Ο UE στέλνει ένα IGMP µήνυµα join για είσοδο στην οµάδα Ο UE στέλνει ένα IGMP µήνυµα leave για έξοδο από την οµάδα

11 Ενεργοποίηση MBMSυπηρεσίας πολυεκποµπής Ένα joinµήνυµα ξεκινά τη διαδικασία ενεργοποίησης της MBMS υπηρεσίας πολυεκποµπής (MBMS specific signaling) UE AN 1. PDP Context Activation 2. IGMP Join SGSN 5. equest MBMS Context Activation 6. Activate MBMS Context equest GGSN 4a. MBMS Notification equest 4b. MBMS Notification esponse GGSN BM-SC 3. MBMS Authorization equest 7. Create MBMS Context equest 3. MBMS Authorization esponse 8. MBMS Authorization equest 8. MBMS Authorization esponse 9. MBMS egistration equest 9. MBMS egistration esponse 10. Create MBMS Context esponse 11. MBMS egistration equest 11. MBMS egistration esponse 12. Provision of MBMS UE Context to AN 13. Activate MBMS Context Accept

12 Υιοθέτησητου IGMP σε ασύρµατο περιβάλλον Πρόβληµαεξαιτίας της εξασθένισης του σήµατος των ασύρµατων συσκευών εν έχουµε την εικόνα ενός τοπικού δικτύου όπου όλοι ακούν όλους

13 IGMP style solution (1/2) M εδοµέναπρος : ost M: Multicast outer Ασύρµατο ίκτυο A Ο ost παραµένει ο ως έχει Προσθέτουµε λειτουργικότητα στον outer ο στέλνει µία IGMP Membership-eport στην

14 IGMP style solution (2/2) M Ασύρµατο ίκτυο A εδοµέναπρος ομ επανεκπέµπει (πανεκποµπή) την IGMP Membership- eportστην Στόχος είναι η κατάπνιξη των αναφορών (suppression of reports) : ost M: Multicast outer

15 Υλοποίησηστο OPNET ιαδικασία υλοποίησης που ακολουθήσαµε I. Ορισµός προδιαγραφών πρωτοκόλλων II. Process Modeling Methodology (PMM) III. Προγραµµατισµός των καταστάσεων

16 Process Modeling Methodology Στάδιο 1: Ορισµός περιβάλλοντος (Context definition) Στάδιο 2: Απαρίθµηση Γεγονότων (Enumeration of Events) Στάδιο 3: Καθορισµός Συνεπειών των Γεγονότων (Event esponse Table Development)

17 Ορισµόςπροδιαγραφών IGMP (query/report) Προδιαγραφέςτου δροµολογητή πολυεκποµπής (multicast router) Ο routerείναι πάντοτε σε κατάσταση αναµονής (ή αδράνειας idle) Στέλνει περιοδικά Query Επανεκπέµπειληφθείσα αναφορά από κάποιο µέλος της οµάδας προς όλα τα µέλη της οµάδας

18 ιάγραµµαμετάβασης Καταστάσεων (STD)του router

19 ιάγραµµαμετάβασης Καταστάσεων (STD)του host

20 Ορισµόςπροδιαγραφών πρωτοκόλλου join/leave Προδιαγραφές για το multicast router ε στέλνει επιβεβαιώσεις (ACKs) σε κάθε join/leave Έτσι συµβαίνει και στο MBMS Προδιαγραφές για το host Όταν ο χρήστης αποφασίζει να εισχωρήσει στην οµάδα πολυεκποµπής στέλνει ένα µήνυµα join στο δροµολογητή. Όταν ο χρήστης αποφασίσει να αποχωρήσει από την οµάδα πολυεκποµπής στέλνει ένα µήνυµα leave στο δροµολογητή.

21 ιάγραµµαμετάβασης Καταστάσεων (STD)του host

22 Στοίβαπρωτοκόλλων του UE Ηλειτουργική οντότητα του host & router βρίσκεται στο επίπεδο εφαρµογής

23 Στοίβαπρωτοκόλλων του GGSN

24 Αξιολόγησηµηχανισµών Τοπεριβάλλον προσοµοίωσης βρίσκεται στο στάδιο υλοποίησης Στόχος Σύγκριση των µηχανισµών βάσει κόστους Πλήθος µηνυµάτων που ανταλλάσσονται Ισχύς που καταναλώνει κάθε µηχανισµός

25 Συµπεράσµατα Μελετήσαµεµηχανισµούς διαχείρισης οµάδων πολυεκποµπής στο Internet MBMS (υπηρεσία πολυεκποµπής του UMTS) Προτείναµε αλλαγές στο IGMP για ενδεχόµενη ενσωµάτωσή του σε ένα ασύρµατο περιβάλλον ο host παραµένει ο ίδιος ο router πρέπει να επεκταθεί Προτείναµε πρωτόκολλα για υλοποίηση προσοµοιώσεων των παραπάνω µηχανισµών στο περιβάλλον του OPNET