Ανάθεση Συχνοτήτων & Κατανομή Φόρτου στα ΙΕΕΕ b WLAN

Σχετικά έγγραφα
Μια εισαγωγή στην ασύρματη δικτύωση. Δρ. Χατζημίσιος Περικλής

Πτυχιακή Εργασία. Ασύρματα Δίκτυα της Τεχνολογίας Hot Spot

ΔΙΚΤΥΑ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Ενότητα #10: Πρότυπο ΙΕΕΕ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ & ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΑΣΥΡΜΑΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ HIPERLAN/2 & Η ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ IEEE a

Μελέτη Απόδοσης Ασύρματων Δικτύων Multimedia

Περίληψη. Ethernet Δίκτυα Δακτυλίου, (Token Ring) Άλλα Δίκτυα Σύνδεση Τοπικών Δικτύων.

ΕΠΛ 476: ΚΙΝΗΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (MOBILE NETWORKS)

Ευρυζωνικά δίκτυα (4) Αγγελική Αλεξίου

1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δίκτυα ΙΕΕΕ MYE006: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΗΛΕΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Δίκτυα ΙΕΕΕ MYE006-ΠΛΕ065: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

Ασύρµατα τοπικά δίκτυα. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Δίκτυα ΙΕΕΕ Διάρθρωση μαθήματος. Δομή προτύπου (1/2) Δομή προτύπου (2/2)

Certified Wireless Networks Professional (CWNP) Εξεταστέα Ύλη (Syllabus) Έκδοση 1.0

Ασύρματα δίκτυα. Bluetooth

Ασύρματα Δίκτυα Μικρής Εμβέλειας (3) Αγγελική Αλεξίου

Ασύρματα τοπικά δίκτυα

CSMA/CA στο Κατανεμημένα Ενσωματωμένα Συστήματα Πραγματικού Χρόνου

Εισαγωγή στην πληροφορική

ΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Ασύρματα Τοπικά ίκτυα

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα

27/3/2010. Ασφάλεια Ασύρματων & Κινητών Επικοινωνιών. Περιεχόμενα εισαγωγή /1 ΙΕΕΕ Εισαγωγή. Λειτουργικό μοντέλο 802.

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΑ ΕΞΥΠΝΑ ΣΠΙΤΙΑ

ΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Ασύρματα Τοπικά ίκτυα

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 1 Κυψελωτά Συστήματα

Ασύρµατα Τοπικά ίκτυα

Κεφάλαιο 5: Τοπικά ίκτυα

Βιοµηχανικά ίκτυα Υπολογιστών Επικοινωνιακά Πρωτόκολλα και Συστήµατα

1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

Τράπεζα πληροφοριών Τ.Ε.Ι Καβάλας με ασύρματο δίκτυο

ΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Ασύρματα Τοπικά ίκτυα

Δίκτυα Επικοινωνίας και Υπολογιστών

Υπόστρωµα Ελέγχου Πρόσβασης Μέσου. Medium Access Control Sub-layer.

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Δίκτυα άμεσου συνδέσμου: Μέρος Α. Διάρθρωση. Δίκτυα άμεσου συνδέσμου και μοντέλο OSI (1/2) Ευάγγελος Παπαπέτρου

Δίκτυα Υπολογιστών I

ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΜΑC

Τηλεματική, Διαδίκτυα και Κοινωνία Κυψελωτή Τηλεφωνία

Άσκηση 1. Απάντηση Άσκησης 1

ΤΕΙ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ TE ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΩΝ

Ασύρματα Δίκτυα Μικρής Εμβέλειας (2) Αγγελική Αλεξίου

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ ΔΙΚΤΥΟΥ WIFI ΙΕΕΕ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ WIMAX VIDEO AWMN(ATHENS WIRELLES ΤΕΛΟΣ 1 ΠΗΓΕΣ METROMOLITAN NETWORK)

Δρομολόγηση πακέτων σε ασύρματα δίκτυα ad hoc με κριτήρια εξασφάλισης ποιότητας επικοινωνίας και ελέγχου ενεργειακής κατανάλωσης.

Πτυχιακή εργασία. «Προσομοίωση λειτουργίας ασύρματου δικτύου με χρήση ΙΕΕΕ e ως πρωτόκολλο»

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ << >> Της φοιτήτριας Επιβλέπων καθηγητής Πηνελόπης Γιωβανίτσα κος Βασίλειος Βίτσας Αρ. Μητρώου: 04/2578 Θεσσαλονίκη 2012

Κινητές επικοινωνίες. Εργαστηριακό Μάθημα 1 Κυψελοποίηση

Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα Wireless Local Area Networks (WLAN)

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΚΤΥΩΝ

ιάθεση ασύρµατων πόρων

Ασύρματες Κινητές Επικοινωνίες Ενότητα 8: Επαναληπτική ενότητα

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ WLAN ΙΕΕΕ g

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΟΣΗΣ ΒΙΝΤΕΟΡΟΩΝ WINDOWS MEDIA ΚΑΙ QUICK TIME ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΤΟΠΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ 802.

Προσωπικών Επικοινωνιών. ασύρματων πόρων - Πολλαπλή πρόσβαση

Βασικές έννοιες και ιστορική αναδρομή

Ασύρµατη ευρυζωνικότητα µέσω τεχνολογίας Wimax

Βασικές έννοιες και ιστορική αναδρομή

Ασύρµατα ίκτυα Αισθητήρων. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Μετάδοση πληροφορίας - Διαμόρφωση

Υπόστρωμα Ελέγχου Πρόσβασης Μέσου. Medium Access Control Sub-layer.

7. Προσομοίωση Λειτουργίας Ασύρματων Τοπικών Δικτύων

Ασφάλεια Ασύρματων & Κινητών Επικοινωνιών Γ.Κ.:Μάιος 2006

Π Τ Υ Χ Ι Α Κ Η Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ Τμήμα Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων. Διδακτορική Διατριβή

Προδιαγραφή και Επαλήθευση Πρωτοκόλλων Ασφαλείας Συστημάτων Κινητών Επικοινωνιών με Χρήση Τυπικών Μεθόδων

Μελέτη και Προσομοίωση n πομπού για ασύρματη πρόσβαση ΦΟΙΤΗΤΗΣ: ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΕΥΣΤΑΘΙΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών. Κατανομή και εκχώρηση ασύρματων πόρων - Πολλαπλή πρόσβαση

ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΑΓΓΕΛΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ

Ασύρματα Δίκτυα Μικρής Εμβέλειας (5) Αγγελική Αλεξίου

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Παρουσίαση ιπλωµατικής

Εισαγωγή στο AC Συμβουλές και Λύσεις Υλοποίησης Ασύρματων Δικτύων στο RouterOS v6 MUM 2015 GREECE. Ελευθέριος Λιοδάκης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εισαγωγή

«ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΥΠΑΘΕΙΩΝ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Ασύρματα Δίκτυα Μικρής Εμβέλειας (7) Αγγελική Αλεξίου

Βασικές έννοιες και ιστορική αναδρομή

ZigBee. Φοιτητής: Μόσχογλου Στυλιανός Επιβλέπων καθηγητής: κ. Δοκουζγιάννης Σταύρος

Ένα µοντέλο Ισοδύναµης Χωρητικότητας για IEEE Ασύρµατα Δίκτυα. Εµµανουήλ Καφετζάκης

Ασύρματα Δίκτυα Μικρής Εμβέλειας (4) Αγγελική Αλεξίου

Αλγόριθμοι για ανάθεση συχνοτήτων και έλεγχο αποδοχής κλήσεων σε κυψελικά ασύρματα δίκτυα. (μέρος ΙΙ)

Άσκηση 1 η Τοπικά Δίκτυα Δεδομένων (LANs)

Διάρθρωση. Δίκτυα Υπολογιστών I Δίκτυα άμεσου συνδέσμου: Μέρος Α. Διάρθρωση. Δίκτυα άμεσου συνδέσμου και μοντέλο OSI (1/2) Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Ασύρµατα ίκτυα Αισθητήρων. Σαράντης Πασκαλής Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΤΟΠΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

Πρωτόκολλα Ελέγχου προσπέλασης μέσου

Προσωπικών Επικοινωνιών. Κατανομή και εκχώρηση ασύρματων πόρων - Πολλαπλή πρόσβαση

Εργαστήριο 9: Άλλες Λειτουργίες στα Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών

Υποστήριξη παραλλήλων μεταδόσεων πακέτων σε Multi hop Ασύρματα Δίκτυα ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Μοντέλο Ανάπτυξης Ασύρµατων Αισθητήρων και Πληροφοριακού Ελέγχου µέσω Ενσωµατωµένου Συστήµατος

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής. Διπλωματική Εργασία Βαρβάρας Δημήτριος ΑΜ: 3058

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή στα ασύρµατα δίκτυα 1.1 Εισαγωγή Ιστορικό Σύγχρονες τεχνολογίες πρότυπα IEEE Hiper

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Δ.Δ ΔΗΜΗΣΡΑΚΟΠΟΤΛΟ

Άσκηση 1. Ερώτηση 1: ο αριθμός των συνδρομητών που θα εξυπηρετηθούν στη συγκεκριμένη τυχαία κυψέλη.

ΔΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ασύρματα Δίκτυα Επικοινωνιών

ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ WLAN n

Transcript:

Company LOGO Ανάθεση Συχνοτήτων & Κατανομή Φόρτου στα ΙΕΕΕ 802.11b WLAN 1 ΙΕΕΕ 802.11 - Εισαγωγικά Δημοφιλέστερη λύση ασύρματης δικτύωσης (WLAN) Ελεύθερες ζώνες φάσματος (ISM Bands) 915 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz 802.11 (1997) 2.4GHz, 2 Mbps 802.11a (1999) 5GHz, 54 Mbps 802.11b (1999) 2.4GHz, 11 Mbps 802.11g (2003) 2.4GHz, 54 Mbps 2

IEEE 802.11 Διαστρωμάτωση Data Link Layer LLC (802.2): διαφάνεια στα ανώτερα στρώματα MAC: Αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων Συντονίζει την πρόσβαση στο μέσο μετάδοσης Physical Layer PLCP: προσαρμογή των διαφόρων PHY στο κοινό MAC PMD: παρέχει τις λειτουργίες για την μετάδοση της πληροφορίας από το εκάστοτε PHY 3 IEEE 802.11 - Αρχιτεκτονική Basic Service Set (BSS) βασική δομική μονάδα σε κάθε WLAN Extended Service Set (ESS) σύνολο BSS Distribution System (DS) ενώνει τα διάφορα AP του ιδίου δίκτυου 2 Τοπολογίες 2 Είδη Δίκτυων Δίκτυα Υποδομής (Infrastructure) BSS: AP και σύνολο ασυρμάτων σταθμών (WS) το AP συνδέει το ασύρματο με το ενσύρματο δίκτυο κάθε μετάδοση γίνεται μέσω του AP Ανεξάρτητα Δίκτυα (Ad-Hoc) BSS: σύνολο ασύρματων σταθμών κάθε σταθμός επικοινωνεί απευθείας με όλους τους υπόλοιπους 4

IEEE 802.11 Υπόστρωμα MAC Μηχανισμός πρόσβασης στο μέσο μετάδοσης CSMA/CA listen before talk binary exponential back off μηχανισμός RTS/CTS θετικά ACKs φυσική & εικονική ανίχνευση φέροντος 2 τρόποι λειτουργίας Μέσω του αλγ. DCF (Distributed Coordination function) Πρόσβαση με ανταγωνισμό μεταξύ των WS Αποκεντρωμένος μηχανισμός Μέσω του αλγ. PCF (Point Coordination function) Πρόσβαση χωρίς ανταγωνισμό μεταξύ των WS Κεντρικοποιημένος μηχανισμός Προαιρετική υλοποίηση 5 ΙΕΕΕ 802.11b PHY Layer IEEE 802.11 (1997) Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Infrared (IR) IEEE 802.11a (1999) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) IEEE 802.11b (1999) High Rate Direct Sequence (HR/DSSS) IEEE 802.11g (2003) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 6

ΙΕΕΕ 802.11b PHY Layer (συνεχεία) Ζώνη συχνοτήτων 2.4GHz - 2.483 GHz 14 επικαλυπτόμενα κανάλια 11 κανάλια διαθέσιμα στην Αμερική 13 κανάλια διαθέσιμα στην Ευρώπη 22 MHz εύρους 5 ΜHz απόσταση μεταξύ της κεντρικής συχνότητας κάθε καναλιού Απόσταση τουλάχιστον 5 κανάλια για να αποφύγουμε τις παρεμβολές μεταξύ γειτονικών καναλιών 7 ΙΕΕΕ 802.11b Κενά στο πρωτόκολλο Παρεμβολές (Interference) WLAN με άλλες συσκευές στην ISM Band WLAN με άλλα WLAN Κατανομή του φόρτου (Load Distribution) Κατανομή των ασυρμάτων σταθμών στα AP του δίκτυου, όταν υπάρχουν περισσότερα από ένα διαθέσιμα ΑΡ 8

Μέρος 1 ο Ανάθεση Συχνοτήτων Στα Access Points 9 Παρουσίαση του Προβλήματος Λειτουργία πολλών 802.11 συσκευών στον ίδιο χώρο αλληλοπαρεμβολές υποβάθμισητηςαπόδοσηςτουδίκτυου 2 είδη παρεμβολών Ιδίου Καναλιού (Co-Channel Interference) όταν οι συσκευές χρησιμοποιούν το ίδιο κανάλι Γειτονικού Καναλιού (Adjacent Channel Interference) όταν οι συσκευές χρησιμοποιούν επικαλυπτόμενα κανάλια 10

Παρουσίαση του Προβλήματος (συνεχ.) Co-Channel Interference (CCI) CSMA/CA αποφυγή CCI εις βάρος της απόδοσης του δίκτυου Το διαθέσιμο bandwidth μοιράζεται στις συσκευές που ανταγωνίζονται για πρόσβαση στο μέσο μετάδοσης Όσο αυξάνεται ο αριθμός των συσκευών που χρησιμοποιούν το ίδιο κανάλι και η κυκλοφορία στο δίκτυο τόσο πιο έντονο το πρόβλημα Adjacent Channel Interference (ACI) Αναποτελεσματική αντιμετώπιση με την χρήση φίλτρων στον δέκτη Όσο πιο κοντινά τα κανάλια τόσο μεγαλύτερη η παρεμβολή Αποτέλεσμα πολλές επαναμεταδόσεις υποβάθμιση της απόδοσης του δίκτυου 11 Παρουσίαση του Προβλήματος (συνεχ.) Αντιμετώπιση 1. Μέσω της ανάθεσης καναλιών στα AP 2. ΈλεγχοςτηςισχύοςεκπομπήςτωνΑΡ Έλεγχος της περιοχής ραδιοκάλυψης μείωση των περιοχών επικαλυπτόμενης κάλυψης Κατά το στήσιμο του ασύρματου δίκτυου Επαναλαμβανόμενες εκτιμήσεις και αξιολογήσεις των χαρακτηρισμών του WLAN Εργαλεία Site Planning Κατά την λειτουργία του δίκτυου Διαρκείς μετρήσεις και επαναπροσδιορισμός των χαρακτηριστικών λειτουργίας του WLAN Έξυπνες συσκευές & αυτοματισμός 12

Προϊστορία του Προβλήματος Κυψελικά Δίκτυα (Cellular Networks) Frequency Assignment Problem Ανάθεση διαφορετικών, μη-επικαλυπτόμενων καναλιών στους σταθμούς βάσης με επικαλυπτόμενες περιοχές κάλυψης Ο # καναλιών που ανατίθεται σε κάθε σταθμό είναι ανάλογος του φόρτου του Χρόνος ανάθεσης των καναλιών Fixed Channel Allocation (FCA) Dynamic Channel Allocation (DCA) Hybrid Channel Allocation (HCA) Τρόπος υλοποίησης του μηχανισμού ανάθεσης Κεντρικοποιημένος Κατανεμημένος 13 Προϊστορία του Προβλήματος Κυψελικά Δίκτυα (Cellular Networks) Επαναχρησιμοποίηση καναλιών Απόσταση Επαναχρησιμοποίησης (Reuse Distance): η ελάχιστη απόσταση μεταξύ δυο κυψελών που μπορούν να χρησιμοποιήσουν το ίδιο κανάλι με αποδεκτά επίπεδα παράβολης Επαναχρησιμοποίηση Καναλιών Ομάδα (Cluster): οι κυψέλες οι οποίες αθροιστικά χρησιμοποιούν το πλήρες σύνολο των διαθέσιμων καναλιών Ομάδα ή Reuse Pattern 14

Προϊστορία του Προβλήματος (συνεχ.) Μαθηματική Μοντελοποίηση Χρωματισμός Γράφων Γράφος Παρεμβολών Κόμβοι = κυψέλες Ακμές = παρεμβολές μεταξύ των αντίστοιχων κυψελών αν χρησιμοποιήσουμε το ίδιο κανάλι Χρώματα = διαθέσιμα κανάλια Ανάθεση διαφορετικών χρωμάτων σε κόμβους οι οποίοι συνδέονται NP-πλήρες πρόβλημα Προβλήματα Βελτιστοποίησης Κατασκευή Objective Function με βάση τους περιορισμούς παρεμβολής & τωναπαιτήσεωνγιαδιαθέσιμοbandwidth σε κάθε κυψέλη Εύρεση λύσεως που να μεγιστοποιεί ή να ελαχιστοποιεί την συνάρτηση 15 Προϊστορία του Προβλήματος (συνεχ.) Μαθηματική Μοντελοποίηση Προβλήματα Βελτιστοποίησης (συνεχεία) Greedy Algorithms: επιλέγουν επαναληπτικά Σταθμούς Βάσης και τους αναθέτουν ένα από τα αχρησιμοποίητα κανάλια Local Search: ξεκινάει από μια αρχική λύση και σε κάθε βήμα εκτελεί βελτιστοποιήσεις Taboo Search, Simulated Annealing: επιτρέπουν μηβελτιωτικές τροποποιήσεις σε κάποια βήματα για την αποφυγή αδιέξοδων λόγω τοπικά βέλτιστων λύσεων 16

Βιβλιογραφία για τα WLAN Όσο μεγαλύτερο είναι το δίκτυο τόσο δυσκολότερο γίνεται το πρόβλημα της ανάθεσης καναλιών Κλασική προσέγγιση Χρήση μονό μη-επικαλυπτόμενων καναλιών (1, 6, 11) Προβλήματα π.χ. στην περίπτωση πολυώροφων εγκαταστάσεων ή στην περίπτωση παρεμβολών μεταξύ ξένων WLAN Μειωμένη ευελιξία στην ανάθεση 17 Βιβλιογραφία για τα WLAN (συνεχ.) Βελτιωμένη προσέγγιση Χρήση μερικώς επικαλυπτόμενων καναλιών (π.χ. 1, 4, 8, 11 ή 1, 5, 9, 13) Μεγαλύτερο throughput σε σύγκριση με την κλασική προσέγγιση Μεγαλύτερη ευελιξία στην ανάθεση 18

Βιβλιογραφία για τα WLAN (συνεχ.) Ανάθεση με βάση τον φόρτο των AP Προσπάθεια για ελαχιστοποίηση των παρεμβολών στα πιο φορτωμένα AP Δυναμική Επαναχρησιμοποίηση καναλιών Επαναχρησιμοποίηση καναλιών λαμβάνοντος υπόψιν την κατανομή χρηστών στα AP και τις παρεχόμενες σε αυτούς υπηρεσίες Επέκταση του μοντέλου χρωματισμού γράφου Βάρη στις ακμές του γράφου ανάλογα με τον # χρηστών σε κάθε AP και το ποσοστό αυτών που υφίστανται παρεμβολές από άλλα ΑΡ Χρήση μερικώς επικαλυπτόμενων καναλιών 19 Προτεινόμενος Αλγόριθμος 1. Βήμα 1 ο - Initial Channel Selection Στόχοι Ελαχιστοποίηση παρεμβολών για το πιο φορτωμένο ΑΡ Ελαχιστοποίηση παρεμβολών για το πιο φορτωμένο κανάλι Χαρακτηριστικά μεγέθη AP Utilization Channel to channel overlap factor (OLF) Frame Loss Rate Channel Utilization 20

Προτεινόμενος Αλγόριθμος 1. Βήμα 1 ο Initial Channel Selection F(i) = [ olf ( chsp(max, i) APutiliz(max) + ( olf ( chsp( i, j)) APutiliz( k )] + [ Frame Loss Rate] 14 j= 1 k + [ Channel Utilization] Οπού: F() η συνάρτηση επιλογής καναλιού i το προς εξέταση κανάλι max το κανάλι στο οποίο λειτουργεί το πιο φορτωμένο ΑΡ olf ο συντελεστής επικάλυψης chsp(a, b) ηαπόστασημεταξύτωνκαναλιώνa, b APutiliz ημετρικήap Utilization Επιλέγουμε το κανάλι i για το οποίο F(i)=min 21 Προτεινόμενος Αλγόριθμος 1. Βήμα 1 ο Initial Channel Selection 14 [ olf ( chsp(max, i) APutiliz(max) + (( olf ( chsp( i, j)) APutiliz( k))] j= 1 k 1 ος προσθετέος: επιβάρυνση στο πιο φορτωμένο ΑΡ, επιλέγοντας ως κανάλι λειτουργίας το i 2 ος προσθετέος: να κινηθούμε το δυνατόν μακρύτερα από το πιο φορτωμένο κανάλι του δίκτυου 2. Βήμα 2 ο Περιοδική επανεξέταση της κατάστασης Κατώφλι χρόνου Υπολογισμός της F() από κάθε ΑΡ για τον εαυτό του και για τα γειτονικά του ΑΡ Το ΑΡ για το οποίο F() = max προχωράει στο 1 ο βήμα του αλγόριθμου 22

Προτεινόμενος Αλγόριθμος 2. Βήμα 2 ο Περιοδική επανεξέταση της κατάστασης Απαιτείται η δυνατότητα αλλαγής καναλιού από ΑΡ το οποίο βρίσκεται εν λειτουργιά Μπορούμε να ακολουθήσουμε την προσέγγιση που ακολουθείται από το επερχόμενο ΙΕΕΕ 802.11h - ειδικά πακέτα έλεγχου για μετάβαση σε διαφορετικό κανάλι λειτουργίας 23 Εφαρμογή Προσομοίωσης Ηεφαρμογή προσομοιώνει το τμήμα του WLAN στο οποίο βρίσκονται τα ΑΡ με επικαλυπτόμενες περιοχές κάλυψης 24

Εφαρμογή Προσομοίωσης Λειτουργίες Αυτόματης Προσθήκης AP: προσθήκη νέου AP με τον αλγόριθμο αυτόματης επιλογής καναλιού Επιλογή Dense Mode : σχήμα (1, 4, 8, 11) Επιλογή Sparse Mode : σχήμα (1, 6, 11) Χειροκίνητης Προσθήκης ΑΡ: προσθήκη νέου ΑΡ συμπληρώνοντας χειροκίνητα τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του Επεξεργασίας / Διαγραφής: διαγραφή / επεξεργασία των χαρακτηριστικών των AP 25 Εφαρμογή Προσομοίωσης Αποτελέσματα 1οΣενάριο: Sparse Mode && Ίδιος φόρτος στα ΑΡ. AP Name test 1 test 2 test 3 test 4 test 5 test 6 test 7 AP Utilization 15 15 15 15 15 15 -- Op. Channel 1 11 6 9 4 1 11 26

Εφαρμογή Προσομοίωσης Αποτελέσματα 2o Σενάριο: Sparse Mode && Άνισος φόρτος στα ΑΡ AP Name test 1 test 2 test 3 test 4 test 5 test 6 AP Utilization 10 45 10 10 10 -- Op. Channel 1 11 6 4 8 1 27 Εφαρμογή Προσομοίωσης Αποτελέσματα 3o Σενάριο: Sparse Mode && τα 2 πρώτα ΑΡ τα τοποθετούμε χειροκίνητα στα κανάλια 1, 9 AP Name test 1 test 2 test 3 AP Name test 1 test 2 test 6 AP Utilization 15 15 έως 40 -- AP Utilization 15 45 -- Op. Channel 1 9 5 Op. Channel 1 9 4 28

Εφαρμογή Προσομοίωσης Αποτελέσματα 4o Σενάριο: Sense Mode && Ίδιος φόρτος στα ΑΡ. AP Name test 1 test 2 test 3 test 4 test 5 test 6 test 7 test 8 test 9 AP Utilization 10 10 10 10 10 10 10 10 -- Op. Channel 1 11 8 4 6 11 1 8 4 29 Μέρος 2 ο Έλεγχος της Ισχύος Εκπομπής των ΑΡ 30

ΈλεγχοςΙσχύοςΕκπομπής Έλεγχοςισχύοςεκπομπής Προστασία απέναντι σε παρεμβολές γειτονικού καναλιού (ACI) & σε φαινόμενα όπως Near Far Problem Μείωση της κατανάλωσης ισχύος Προστασία απέναντι σε παρεμβολές Ιδίου καναλιού (CCI) Έλεγχος των περιοχών επικαλυπτόμενης κάλυψης από ΑΡs που λειτουργούν στο ίδιο κανάλι Στόχος χρήση της min. ισχύος για ικανοποιητική επικοινωνία Signal to Interference Ratio (SIR) ένδειξη της ποιότητας της επικοινωνίας 31 ΈλεγχοςΙσχύοςΕκπομπής 2 δυνατότητες χρήσης στα WLAN Σε Ad Hoc δίκτυα Έλεγχοςισχύοςεκπομπήςσεκάθεlink Σε Infrastructure δίκτυα ΈλεγχοςισχύοςεκπομπήςσταAP ΈλεγχοςισχύοςεκπομπήςσταAP και τους WS 32

Βιβλιογραφία SIR Balancing Μοντελοποίηση δίκτυου ως σύνολο από links Υπολογισμός του βέλτιστου διανύσματος ισχύος χρησιμοποιώντας θεωρία πινάκων Υπολογισμός του βέλτιστου διανύσματος ισχύος με επαναληπτικές μεθόδους Προσεγγίσεις σε Ad Hoc δίκτυα μετάδοση με την ίδια ισχύ μετάδοση των RTS / CTS πλαίσιων με την μέγιστη δυνατή ισχύ & των ACK και των πλαίσιων δεδομένων με την ελάχιστη ισχύ Ενσωμάτωση πληροφοριών για τον υπολογισμό της βέλτιστης ισχύος στα RTS / CTS πλαίσια 33 Προτάσεις Στα infrastructure δίκτυα για να εφαρμόσουμε μηχανισμούς ελέγχου ισχύος πρέπει να εξασφαλίσουμε ομαλή κάλυψη των WS Στόχος μπορεί το ΑΡ να ελαττώσει ισχύ χωρίς να μείνουν έκτος κάλυψης οι WS?? Για κάθε WS στο BSS Το ΑP στέλνει Ν πακέτα στον WS O WS υπολογίζει το average Prx (= avg RSSI) και επιστρέφει στo ΑΡ την τιμή αυτή & Pthres Το ΑΡ υπολογίζει το Path Loss από το ΑΡ στον WS Path Loss = Ptx Prx Ρ tx - Path Loss Pthres = Μ Εάν Μ < 0 ο STA δεν θα ακούει Εάν Μ 0 ο STA θα ακούει οριακά Εάν Μ > μ μπορούμε να μειώσουμε ισχύ 34

Προτάσεις Μελλοντική Εργασία Καθορισμός του ποτέ θα εφαρμόζεται ο μηχανισμός έλεγχου ισχύος στο δίκτυο Επέκταση του μηχανισμού και στους WS 35 Μέρος 3ο Κατανομή του Φόρτου στα AP 36

Παρουσίαση του Προβλήματος ΑΡ με επικαλυπτόμενες περιοχές κάλυψης Με ποιο ΑΡ να συνδεθεί ο WS?? 37 Παρουσίαση του Προβλήματος Οι έως τώρα αλγόριθμοι στηρίζονται μονό στην ποιότητα σήματος του ΑΡ (μεγαλύτερη τιμή RSSΙ). Καταλήγουμε σε ένα μικρό αριθμό από ΑΡ να είναι υπερφορτωμένα, ενώ τα υπόλοιπα παραμένουν αχρησιμοποίητα Υποβάθμιση της απόδοσης του δίκτυου 38

Παρουσίαση του Προβλήματος Εντονότερο πρόβλημα σε σημεία οπού σποραδικά παρατηρείται μεγάλη συμφόρηση χρηστών (π.χ. σε δημόσιους χώρους - Public Area Wireless Networks) Σε συγκεκριμένα BSS παρατηρείται μεγαλύτερη συμφόρηση χρηστών από ότι σε άλλα. Δυσκολεύει τον προγραμματισμό της χωρητικότητας του δίκτυου. Τα παρεχόμενα επίπεδα υπηρεσιών δεν καλύπτουν επαρκώς τις ανάγκες των χρηστών. Μη ισορροπημένη αξιοποίηση των πόρων του δίκτυου 39 Κίνητρα για Load Balance To βασικό κίνητρο καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του WLAN Άλλοι πιθανοί στόχοι μπορούν να είναι: Η λύση μας να έχει δυναμικό χαρακτήρα: παροχή χωρητικότητας οπού και οπότε χρειάζεται εξυπηρέτηση περισσότερων χρηστών. Quality of Service QoS: η λύσηναπαρέχειqos, ανταπόκριση του δίκτυου στις ανάγκες των χρηστών 40

Προϊστορία του Προβλήματος Δίκτυα κινητής τηλεφωνίας Fixed Channel Assignment. προωθούμε τις νέες κλήσεις στον BS με τα περισσότερα διαθέσιμα κανάλια Distributed Computing clusters υπολογιστών. μεταφορά tasks από υπερφορτωμένους κόμβους σε λιγότερο φορτωμένους 41 LDS- Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 1. Οντότητες που συμμετέχουν στον αλγόριθμο : Μονό τα Access Points : Όλες οι αποφάσεις λαμβάνονται από τα ΑΡ Δεν απαιτείται τροποποίηση στην υλοποίηση των WS ευκολότερη υλοποίηση Access Points & WS : Διαπραγμάτευση της ποιότητας υπηρεσιών από τους WS Tροποποίηση ΑΡ, WS 42

LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 2. Έλεγχος του αλγόριθμου : Κεντρικοποιημένος καμιά τροποποίηση σε AP & WS θετικά πειραματικά αποτελέσματα επιρρεπής λύση σε βλάβες Κατανεμημένος στους WS απλότητα επιλογή του λιγότερο φορτωμένου ΑΡ τροποποίηση ΑΡ & WS προβλήματα ασυμβατότητας 43 LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 2. Έλεγχος του αλγόριθμου : Κατανεμημένος στα AP καμιά τροποποίηση στο πρωτόκολλο δυσκολία στην επέκταση του δίκτυου προβλήματα ασυμβατότητας επικοινωνία μεταξύ των ΑΡ απαιτείται η χρήση του IAPP 44

LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 3. Μετρικές Φόρτου Gross Load αριθμός WS ανα ΑΡ πιθανότητα επαναμετάδοσης βάση της απόστασης του WS απότοαρ τροποποίηση των WS Packet Loss κατανομή του φόρτου με στόχο την ελαχιστοποίηση του packet loss τροποποίηση των WS 45 LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 3. Μετρικές Φόρτου Traffic (bytes/sec) per ΑΡ Αριθμός WS ανα AP (N) Αριθμός WS που ανταγωνίζονται για πρόσβαση στο μέσο μετάδοσης (n) έμμεσος υπολογισμός βάση της πιθανότητας σύγκρουσης όταν ένα πακέτο μεταδίδεται στο κανάλι απαιτεί οι WS να συλλέγουν περιοδικά πληροφορίες 46

LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 3. Μετρικές Φόρτου Channel Utilization (ΙΕΕΕ 802.11e) % χρόνου οπού το μέσο μετάδοσης είναι κατειλημμένο όπως υποδεικνύει ο CCA μηχανισμός. AP Utilization % χρόνου οπού χρειάζεται το ΑΡ για να μετάδοση τον όγκο δεδομένων του BSS, σε ιδανικές συνθήκες (χωρίς παρεμβολές & επαναμεταδόσεις) 47 LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 3. Μετρικές Φόρτου Frame Loss Rate (ΙΕΕΕ 802.11e) % των MPDU που είτε επαναμεταδίδονται είτε απορρίπτονται Transmit Queue Size & AP Service Load: όγκος δεδομένων προς μετάδοση αν η served traffic είναι υψηλή, τότε : Αν οι απαιτήσεις για unnerved traffic είναι μηδενικές, έχουμε optimal channel management Αν οι απαιτήσεις για unnerved traffic είναι υψηλές τότε κινδυνεύει η απόδοση του δίκτυου άθροισμα των δεδομένων στα MAC data buffers όλων των WS του BSS 48

LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 4. Network Traffic Flow Uplink WS to AP Downlink AP to WS Uplink & Downlink 49 LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 5. Απομάκρυνση σταθμών (Handover) Δραστική απομάκρυνση Disassociation notification Power control Avoiding replying ACK frames Συμβουλευτικός χαρακτήρας οι WS ενημερώνονται για τα επίπεδα φόρτου & αποφασίζουν εκείνοι 50

LDS - Ζητήματα Αρχιτεκτονικής 6. Εμβέλεια Αλγόριθμου Wide Scope: εφαρμογή σε όλα τα AP Πρέπει ο WS να ακούει και άλλα AP Polling Pre authentication Active scanning Local Scope: εφαρμογή μονό σε AP με επικαλυπτόμενες περιοχές κάλυψης 51 LDS Αλγοριθμικά Ζητήματα 1. Algorithm Initiation Types Sender Initiated Receiver Initiated 2. Transfer Policy Threshold policy Relative transfer policy 52

LDS Αλγοριθμικά Ζητήματα 3. Selection Policy Random Selection Best Candidate 4. Location Policy Polling AP Broadcast Packet Receiver Enforcement ο sender δεν δέχεται άλλους WS μέχρι να γίνει receiver. 53 LDS Αλγοριθμικά Ζητήματα 5. Information Policy Demand driven policies Periodic Policies State change driven policies 54