ιάθεση ασύρµατων πόρων

Transcript

1 ιάθεση ασύρµατων πόρων

2 Μεταγωγή (Handover ή Handoff) ιαδικασία µεταγωγής µιας κλήσης από µια κυψέλη σε γειτονική κυψέλη Η κλήση από την συχνότητα f 1 της κυψέλης C 1 µεταφέρεται στη συχνότητα f 2 της κυψέλης C 2 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 ƒ 1 ƒ 2 ƒ 3 ƒ 4 ƒ 1 ƒ 2 ƒ 3 ƒ 4

3 Αιτίες Handover Πιθανοί λόγοι για εκτέλεση handover Χαµηλή στάθµη λαµβανοµένου σήµατος στην κυψέλη Υψηλό επίπεδο κίνησης στην κυψέλη που διεξαγεται η κλήση Υψηλό επίπεδο παρεµβολής (ισχυρό σήµα αλλά και ισχυρή παρεµβολή) Οι έλεγχοι για την ύπαρξη πιθανών αιτιών για ΗΟ γίνονται ταυτόχρονα από το δίκτυο

4 Παράδειγµα Αιτία HO η στάθµη λαµβανοµένου σήµατος Ορισµός κατωφλίου 100dBm: η µεταγωγή πρέπει να έχει ολοκληρωθεί προτού η στάθµη του λαµβανοµένου σήµατος πέσει κάτω από 100dBm Ορισµός θετικού offset dbm: προσδιορίζει την έναρξη της διαδικασίας µεταγωγής, δηλαδή στα -100dBM+ dbm ξεκινά η διαδικασία µεταγωγής Το offset dbm πρέπει να προσαρµόζεται στον περιβάλλοντα χώρο και την ταχύτητα του κινητού Για µεγάλο και µικρή ταχύτητα άσκοπα handover (ping-pong) Για µικρό και µεγάλη ταχύτητα συχνή πτώση κλήσεων Το κατώφλι και το offset προσδιορίζουν τα όρια των κυψελών Με άλλα λόγια, HO συµβαίνουν µόνο στα γεωγραφικά όρια αλλά και σε σηµεία εσωτερικά των κυψελών

5 Άλλη κατηγοριοποίηση HΟ Σκληρό (Hard) ΗΟ (στο GSM και 1η γενιά) Πριν την αποκατάσταση κλήσης στη νέα κυψέλη ελευθερώνεται ο ραδιοδίαυλος στην παλαιά (εννοείται ότι έχουν δεσµευθεί οι απαιτούµενοι νέοι πόροι) Μαλακό (Soft) ΗΟ (στο CDMA) Για κάποιο µικρό χρονικό διάστηµα παλαιός και νέος ΣΒ µιλούν ταυτόχρονα µε το κινητό στην ουσία έχουµε πολυδιανοµή της κλήσης

6 Ασύρµατη πρόσβαση Έναρξη εγκατάσταση κλήσης από κινητό MS BTS αίτηση σε δίαυλο έλεγχου για δίαυλο σηµατοδοσίας απόδοση διαύλου σηµατοδοσίας ταυτότητα καλούντος - καλούµενος αριθµός απόδοση διαύλου οµιλίας ιεξαγωγή κλήσης στο δίαυλο οµιλίας

7 Ασύρµατη πρόσβαση Έναρξη εγκατάσταση κλήσης από δίκτυο MS BTS Αίτηση αναζήτησης σε δίαυλο ελέγχου και απόδοση διαύλου σηµατοδοσίας Απάντηση αναζήτησης στο δίαυλο σηµατοδοσίας Απόδοση διαύλου οµιλίας ιεξαγωγή κλήσης στο δίαυλο οµιλίας

8 Τεχνικές ανάθεσης διαύλων Fixed channel allocation Οµοιόµορφη Ανοµοιόµορφη Κατάλληλη όταν το φορτίο κίνησης είναι υψηλό εν εκµεταλλεύεται τους πόρους όταν το φορτίο είναι σχετικά χαµηλό Απαιτείται σχεδιασµός των συχνοτήτων µέσω κάποιου εργαλείου πριν τη έναρξη της χρήσης του συστήµατος Πρόβληµα σε περιβάλλον microcells όπου το planning είναι αδύνατο

9 Τεχνικές ανάθεσης διαύλων Dynamic channel allocation pool Εκµεταλλεύεται µεταβλητότητες στην κίνηση,τόσο χωρικές όσο και χρονικές όταν το φορτίο είναι γενικά ελαφρύ Αδυνατεί να αντεπεξέλθει σε υψηλά φορτία κίνησης Ανατίθεται δίαυλος/κανάλι όταν ζητηθεί και εάν αυτός πληροί τους περιορισµούς παρεµβολών τη δεδοµένη στιγµήπουζητείται Ποιος δίαυλος από αυτούς που πληρούν τους περιορισµούς παρεµβολών και πως θα επιλεγεί; Η απάντηση προσδιορίζει και το σχήµαδυναµικής ανάθεσης. ίαυλος που προκαλεί µικρότερη παρεµβολή ίαυλος που συνεισφέρει στη µείωση της µέσης απόστασης επαναχρησιµοποίησης σε όλο το δίκτυο ίαυλος που αυξάνει τη συχνότητα χρησιµοποίησης του υποψήφιου διαύλου (δηλαδή κάποιος δίαυλος που χρησιµοποιείται λιγότερο)

10 Τεχνικές ανάθεσης διαύλων. Nominal channel allocation και δανεισµός Οµοιόµορφη/ανοµοιόµορφη ανάθεση ανεισµός πόρων από γειτονικές κυψέλες σε στιγµιαίες περιόδους συµφόρησης ιάταξη διαύλων που τηρείται κατά την ανάθεση

11 Τεχνικές ανάθεσης διαύλων X X X X X X X X Τέλος κλήσης στο δίαυλο 4. Επαναδιάταξη κλήσης από το δίαυλο 6 στο δίαυλο 4. X X X X X X X ίαυλοι που µπορούν να δανειστούν σε γειτονικές κυψέλες X X X X X X X X X X X X X Τέλος κλήσης στο δίαυλο 10 και επαναδιάταξη κλήσης Από δίαυλο 9 σε δίαυλο 10

12 Υβριδική Τεχνικές ανάθεσης διαύλων Κάποιο µέρος των συχνοτήτων είναι σταθερά κατανεµηµένο στις κυψέλες (FCA) Οι υπόλοιπες συχνότητες παραµένουν στη δεξαµενή δυναµικής διάθεσης (DCA)

13 Υπηρεσίες κινητών επικοινωνιών και ανάθεση πόρων Υπηρεσίες φωνή / video: σχεδόν σταθερού ρυθµού ανεκτά κάποια λάθη η µεταγωγή κυκλώµατος ταιριάζει καλύτερα=> σταθερή ανάθεση ασύρµατων πόρων καθόλη τη διάρκεια των κλήσεων Υπηρεσίες µετάδοσης δεδοµένων µεταβλητού ρυθµού όχιανεκτάταλάθη η µεταγωγή πακέτου ταιριάζει καλύτερα => δυναµική ανάθεση ασύρµατων πόρων όταν υπάρχουν δεδοµένα προς

14 υχαία-πολλαπλή πρόσβαση σε κοινό συµµεριζόµενο µέσο Aloha: Πρωτόκολλο για ασύρµατο περιβάλλον Όταν ο χρήστης έχει να στείλει κάτι, µεταδίδει χωρίς έλεγχο στο κοινό µέσο Εάν δε λάβει Ack σε ορισµένο χρόνο που σχετίζεται και µετοround trip delay, τότε επαναµεταδίδει µε τονίδιοτρόποαµέσως ή µετά από ένα τυχαίο µικρό χρονικό διάστηµα Slotted Aloha Οµοίως, αλλά η εκποµπή γίνεται µόνο σε καθορισµένες χρονικές στιγµές (slots) Μειώνεται έτσι το διάστηµα πιθανών συγκρούσεων Slotted Aloha στις κινητές επικοινωνίες Το φαινόµενο πολλαπλών διαδροµών έχει ευεργετική επίδραση διότι ακόµα και αν υπάρξει σύγκρουση, λόγω της διαφοράς ισχύος µε την οποία λαµβάνονται τα σήµατα, εκείνο µε τη µεγαλύτερη ισχύ µπορεί να αναγνωστεί σωστά

15 Επίδοση Slotted Aloha λ: αφίξεις Poisson T: διάρκεια σχισµής G= λt : προσφερόµενο φορτίο σε µια σχισµή ιέλευση (Throughput) P(successful transmission) = [1 transmission σε ένα slot] = ιέλευση (throughput) = P(successful transmission) = Μέγιστη διέλευση B max προκύπτει όταν: 1... B = max e db dg = 0 Ge G Ge G

16 Γενικά για Slotted Aloha Βελτιώνουµε την κατάσταση µειώνοντας τις αιτήσεις η αυξάνοντας τα διαστήµατα επαναµετάδοσης 1 e ιέλευση ασταθής περιοχή G =1 Προσφερόµενο φορτίο (packet arrivals)

17 Σταθερή Αντιστοίχιση FDMA: Αντιστοίχιση µιας συχνότητας σε ένα χρήστη για όλη τη διάρκεια κλήσης FDMA/ TDMA: Αντιστοίχιση µιας συχνότητας και µιας χρονοθυρίδας σε ένα χρήστη για όλη τη διάρκεια της κλήσης (πχ GSM)

18 Αντιστοίχιση µεβάσητηζήτηση Dynamic TDMA : Ενοποίηση φωνής + δεδοµένων Σχισµές Αίτησης (Aloha) για κατάληψη χρονοθυρίδας Υπηρεσία φωνής: Αντιστοίχιση µιας χρονοθυρίδας σε ένα χρήστη για όλη τη διάρκεια της κλήσης Υπηρεσία δεδοµένων:fifoγια τα εισερχόµενα δεδοµένα στις χρονοθυρίδες