Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» “AD HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΙ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ” Νάσος Bάιος Απρίλιος 2003.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» “AD HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΙ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ” Νάσος Bάιος Απρίλιος 2003."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» “AD HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΙ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ” Νάσος Bάιος Απρίλιος 2003

2 Location-Aided Routing (LAR) Reactive αλγόριθμος Χρησιμοποιεί πληροφορία θέσης (GPS) Κάθε κόμβος ορίζει 2 ζώνες για εύρεση δρόμου: 1. Ζώνη όπου αναμένεται ο προορισμός 2. Ζώνη αίτησης για διαδρομή

3 LAR: Ζώνη Προορισμού Ο κόμβος Α θέλει να επικοινωνήσει με τον κόμβο Β Υποθέτουμε ότι ο κόμβος Α γνωρίζει τη θέση του Β τη στιγμή t0 Ο Α καθορίζει την ζώνη στην οποία βρίσκεται ο προορισμός Η ζώνη αυτή είναι απλά μία εκτίμηση του κόμβου Α +Όταν η πληροφορία θέσης σωστή, ταχύτητα στην αποκατάσταση κλήσης - Όταν η πληροφορία θέσης λάθος, απόδοση όμοια της πλημμύρας Β V(t1-t0)

4 LAR: Ζώνη Αίτησης Ο κόμβος Α ψάχνει το προορισμό ορίζοντας μία ζώνη Κάθε κόμβος προωθεί μια αίτηση αν βρίσκεται στα όρια αυτής της ζώνης Η ζώνη αίτησης περικλείει τη ζώνη προορισμού Β Α Β Α

5 LAR: Σχήμα 1 Δικτυακός Τόπος P(Χ D, Υ D +R) (Χ D, Υ D ) B(Χ D +R, Υ D +R)A(Χ S, Υ D +R) C(Χ D +R, Υ S ) F(Χ F, Υ F ) Ε(Χ Ε, Υ Ε ) S(Χ S, Υ S ) Q(Χ D +R, Υ D ) R Ζώνη προορισμού Ζώνη αίτησης P(Χ D, Υ D +R) (Χ D, Υ D ) B(Χ D +R, Υ D +R)A(Χ D -R, Υ D +R) C(Χ D +R, Υ D -R) S(Χ S, Υ S ) G(Χ D -R, Υ D -R) Q(Χ D +R, Υ D ) R Ζώνη προορισμού Ζώνη αίτησης T(Χ D, Υ D -R) Q(Χ D -R, Υ D )

6 LAR: Σχήμα 2 Κάθε αίτηση δρόμου περιλαμβάνει δύο πληροφορίες: --Συνιστώσες του προορισμού --Απόσταση προορισμού από το κόμβο πηγής, DISTs Κάθε κόμβος i που δεχεται την αίτηση, την προωθεί μόνο όταν: --Δεν είναι ο προορισμός --Δεν έχει προωθήσει στο παρελθόν την ίδια αίτηση --Για κάποιες παραμέτρους, α και β, α(DISTs) + β > DISTi

7 LAR: Σχήμα 1 & 2 Δικτυακός Τόπος (Χ D, Υ D ) S(Χ S, Υ S ) Ζώνη προορισμού Ζώνη αίτησης N K I (Χ D, Υ D ) S(Χ S, Υ S ) N K I DISTn DISTi DISTk DISTs

8 LAR: Προβλήματα & Ιδέες Καθορισμός παραμέτρων: --α, β για το σχήμα 2 --καθορισμός και προσαρμογή ζωνών για το σχήμα 1 Πιθανότητα σφαλμάτων στην εκτίμηση θέσης Εμβέλεια εκπομπής και πυκνότητα κόμβων Μετάδοση πληροφορίας σε κάθε πακέτο (piggy-backing) Τοπική αναζήτηση (συνδυασμός με Time-To-Live) Χρησιμοποίηση κατευθυντικών κεραιών Συγχρονισμός

9 ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ 1. Ελαχιστοποίηση της συνολικής ενέργειας Πρόβλημα: Συχνή χρήση των ίδιων δρόμων 2. Μεγιστοποίηση του χρόνου ζωής του συστήματος

10 S S B A A T T E E D D C C ΕΝΕΡΓΕΙΑ (1) Πρόβλημα υψηλού φόρτου DSR

11 ΕΝΕΡΓΕΙΑ (2) S EDC BA T P1= (S,A,B,T) 52 Παράδειγμα δικτύου Επίπεδο ενέργειας (S,C,D,B,T):αγνοείται P2 = (S,C,D,E,T) T1 < T2 E1 > E2

12 AD-HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ 1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

13 LAN/WLAN  Συνδεσιμότητα σε τοπικά επίπεδα οργάνωσης  Ευκολία εγκατάστασης  Κινητικότητα  Φορητά συστήματα  Ελαστικότητα  Εφαρμογές σε χώρους με πυκνότητα χρηστών --αεροδρόμια, συνεδριακούς τόπους, πανεπιστήμια...  Πρόσβαση οποιαδήποτε στιγμή στο ‘δίκτυο’

14  Η IEEE ανέπτυξε και καθόρισε το πρώτο διεθνώς αναγνωρισμένο πρότυπο για WLANs  Η IEEE έκδοσε το το 1997, μετά από εφτά χρόνια δουλειάς  Η πιο ισχυρή – τουλαχιστον εμπορικά – προδιαγραφή για WLANs μέχρι σήμερα  Ο σκοπός του IEEE περιορίζεται στο Φυσικό Επίπεδο και στο Επίπεδο Ζεύξης Δεδομένων IEEE Πρότυπο

15  Λειτουργία σε συνεργασία με υπάρχοντα συστήματα  Ταχεία ανάπτυξη  Σταθερή μελλοντική απορρόφηση νέων εφαρμογών  Μείωση κόστους  Tο συνυπολογίζει τις παρακάτω σημαντικές παραμέτρους σε σχέση με τα ενσύρματα τοπικά δίκτυα: Διαχείριση ισχύος Ασφάλεια μεταδόσεων Χωρητικότητα-εύρος ζώνης Πλεονεκτήματα Προτύπου

16  Σημείο πρόσβασης (AP): Ένας σταθμός που παρέχει πρόσβαση στο σύστημα διανομής (DS)  Oμάδα βασικής υπηρεσίας (BSS): Μία ομάδα από σταθμούς που ελέγχονται από ένα AP  Σύστημα διανομής (DS): Ένα σύστημα για τη διασύνδεση BSS για την δημιουργία ομάδας εκτεταμένης υπηρεσίας (ESS)  Ομάδα εκτεταμένης υπηρεσίας (ESS): Δύο ή περισσότερα BSS διασυνδεδεμένα από το DS  Χρήση ανεξάρτητης ομάδας υπηρεσίας για ad hoc εφαρμογές (IBSS) (IBSS) Ορολογία στο

17 Αξιόπιστη Παράδοση Δεδομένων  Απώλεια πλαισίων εξαιτίας του θορύβου, παρεμβολών και επιπτώσεων απο τα μοντέλα διάδοσης  Πρωτόκολλο ανταλλαγής πλαισίων Ο σταθμός της πηγής μεταδίδει δεδομένα Ο προορισμός απαντά με την αποστολή επιβεβαίωσης (ACK) Αν η πηγή δεν λάβει ACK, επαναμεταδίδει το πλαίσιο  Ανταλλαγή τεσσάρων πλαισίων - αξιοπιστία Η πηγή στέλνει μια αίτηση αποστολής δεδομένων (RTS) Ο προορισμός απαντά (CTS) Η πηγή μεταδίδει τα δεδομένα της Ο προορισμός επιβεβαιώνει τη λήψη τους (ACK)

18  Κατανεμημένη λειτουργία συντονισμού (DCF) Κατανεμημένο πρωτόκολλο πρόσβασης Στηρίζεται στη λογική του ανταγωνισμού Χρησιμοποιεί το CSMA/CA έναντι του CSMA/CD Κατάλληλο για ad hoc δίκτυα και συνηθισμένη ασύγχρονη κίνηση  Σημειακή λειτουργία συντονισμού (PCF) Εναλλακτική μέθοδος πρόσβασης πάνω απο το DCF Κεντρικοποιημένο πρωτόκολλο πρόσβασης Ελεύθερο ανταγωνισμών Λειτουργεί με τη λογική του ‘polling’ Κατάλληλο για υπηρεσίες φωνής ή πολυμέσων Έλεγχος πρόσβασης

19 CSMA/CD ή CSMA/CA;  CSMA/CD – CSMA/Collision Detection  Ενσύρματη επικοινωνία  Όχι έλεγχος πριν τη μετάδοση  Παράγει συγκρούσεις  CSMA/CA – CSMA/Collision Avoidance  Ασύρματη επικοινωνία  Αποφυγή συγκρούσεων πριν τη μετάδοση  Διαφορές στην ενέργεια/ισχύ για εκπομπή και λήψη  Δυσκολία διαχωρισμού μεταξύ εισερχομένων ασθενών σημάτων, θορύβου, και επιπτώσεων των μεταδόσεών του

20 RTS-CTS-DATA-ACK DIFS: Distributed Inter Frame Space RTS: Request To Send SIFS: Short Inter Frame Space CTS: Clear To Send ACK: Acknowledgement NAV: Network Allocation Vector DCF: Distributed Coordination Function Εκπομπός RTSDATA DIFS SIFS CTS SIFS ACK Λήπτης DIFS Ανταγωνισμός NAV (RTS) NAV (CTS) Backoff Άλλος

21 IEEE a, b  IEEE b 2.4 GHz Ρυθμός δεδομένων: 5.5 και 11 Mbps Σχήμα διαμόρφωσης με κλείδωμα συμπληρωματικού κώδικα (CCK)  IEEE a 5 GHz Ρυθμοί δεδομένων:6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps Χρησιμοποιεί πολυπλεξία με διαίρεση ορθογωνίων συχνοτήτων (OFDM)  Ποιο από τα δύο; Απόδοση, παρεμβολές, εφαρμογές (πυκνότητα χρηστών/ανάγκη για ταχύτητα), εύρος κάλυψης, κόστος

22 “Κρυμμένο” Τερματικό A BC ΜεταδίδειΘέλει να μεταδώσει στο B Σύγκρουση

23 ABC Οι Α και C θέλουν να μεταδώσουν στο B RTS CTS ΛΥΣΗ: ΙΕΕΕ Ο Α αρχικά στέλνει ένα RTS Ο C περιμένει μέχρι να λάβει CTS από τον Β

24 “ΕΚΤΕΘΕΙΜΕΝΟ” ΤΕΡΜΑΤΙΚΟ ΑBCD Μεταδίδει Θέλει να μεταδώσει στο D Αδυναμία μετάδοσης στο D λόγω ανίχνευσης φέροντος

25 ABC Ο Β θέλει να μεταδώσει στον Α RTS CTS ΛΥΣΗ: ΙΕΕΕ Ο C θέλει να μεταδώσει σε κάποιο τέταρτο κόμβο Ο C δεν χρειάζεται να περιμένει γιατί δεν μπορεί να λάβει CTS από τον Α

26 QoS (1) Network Channel MAC PHY D_i R_i SNR_i ( Απόφαση δρομολόγησης ) Καθυστέρηση πακέτου MAC Χωρητικότητα ζεύξης SNR πληροφορία

27 Α SRC DEST B t0t1t2t3t4 χρόνος RTS CTSACK ΔΕΔΟΜΕΝΑ NAV1NAV2 Τ(CTS) T(RTS) QoS (2)

28 QoS (3) Μετρικά δρομολόγησης: 1.Εύρος ζώνης 2.Παρεμβολή 3.Συμφόρηση

29 TDMA (1α) Ελεύθερη χρονοθυρίδα Απασχολημένη χρονοθυρίδα Α B C

30 TDMA (1b) Ελεύθερη χρονοθυρίδα Απασχολημένη χρονοθυρίδα Α B C Χρονοθυρίδα που παραχωρείται Σύνολο 3 χρονοθυρίδες (Α στο C)

31 TDMA (1c) Ελεύθερη χρονοθυρίδα Απασχολημένη χρονοθυρίδα Α B C Χρονοθυρίδα που παραχωρείται Σύνολο 2 χρονοθυρίδες (Α στο C)

32 “ΚΡΥΜΜΕΝΟ – ΕΚΤΕΘΕΙΜΕΝΟ” ΤΕΡΜΑΤΙΚΟ A B C E D

33 AE C B D ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Χρονοθυρίδα αποστολήςΧρονοθυρίδα λήψης

34 AD-HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ 1.BLUETOOTH 2.HOMERF 3.HIPERLAN 2 4.IEEE

35 Τεχνικά Χαρακτηριστικά: Συχνότητα: 5 GHz. Υποστηρίζονται κανάλια των 20ΜΗz με 52 φέροντα (για δεδομένα 48) Ταχύτητα Μετάδοσης: 54 Mbps στο φυσικό επίπεδο και 32 Mbps στο επίπεδο δικτύου Εμβέλεια: από 30 μέχρι 150 m Τεχνολογία Φυσικού Επιπέδου: Διαμόρφωση OFDM MAC: Time Division Multiple Access / Time Division Duplex (TDMA/ TDD) HIPERLAN 2

36 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Υψηλή Ταχύτητα Μετάδοσης Υπηρεσίες με σύνδεση QoS Αυτόματη Παραχώρηση Συχνοτήτων Ασφάλεια Υποστήριξη Κινητικότητας Προσαρμοστικότητα Οικονομία Ενέργειας

37 Error Control Αύξηση της αξιοπιστίας της ραδιοζεύξης Radio Link Control Υπηρεσία μεταφοράς για τις μονάδες σηματοδοσίας DLC user Connection Control Ελέγχει και παραχωρεί πόρους για τις συνδέσεις μεταξύ των κόμβων Association Control Function Σχετίζεται με όλες τις διαδικασίες που αφορούν την σύνδεση και αποσύνδεση των κόμβων από το δίκτυο, π.χ πιστοποίηση,κρυπτογράφηση Radio Resource Control Είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο των πόρων του δικτύου Handover DFS MT alive Power save ΣΤΟΙΒΑ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ

38 HIPERLAN/2 MAC ΠΛΑΙΣΙΟ Πλαίσιο BCHFCHACHRCHsUL phaseDL phaseDiL phase BCH: Broadcast Channel FCH: Frame Channel ACH: Association Channel RCH: Random CHannel DiL: Direct Link DL: Down Link UL: Up Link

39 ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΥΓΚΛΙΣΗΣ.. Ethernet Service Specific Convergence Sublayer xxx Service Specific Convergence Sublayer xxx Service Specific Convergence Sublayer Common Part Convergence Sublayer Segmentation and Re-assembly Common Part Packet based Convergence Layer

40 ΟΙΚΙΑΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ (Home Environment Extension -HEE) Είδη Κόμβων: WT -- Έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν με τους υπόλοιπους κόμβους άμεσα, χωρίς την επέμβαση του σταθερού δικτύου CC – enabled --Έχουν τη δυνατότητα να δημιουργούν τοπικό δίκτυο αλλά και να λειτουργούν ως απλοί κόμβοι WT

41 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΚΤΥΟΥ I.Δυναμική επιλογή ως Central Controller (CC) ενός από τους κόμβους με αυτή τη δυνατότητα -- Η μεταβίβαση του CC από ένα κόμβο σε άλλο είναι διαφανής II.Επιλογή στοιχείων συγχρονισμού: συχνότητα (μέσω DFS), δομή πλαισίου, κ.α III.Μετάδοση στοιχείων συγχρονισμού IV.Αποδοχή στοιχείων από κόμβους WT εντός της εμβέλειας του CC – δημιουργία τοπικού δικτύου - ανάθεση 8 bit MAC ID

42 Σταθερό LAN AP Κεντρικοποιημένος τρόπος Απευθείας τρόπος ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΣΥΝΔΕΣΗΣ CC

43 ΕΙΔΗ AD HOC ΔΙΚΤΥΩΝ  Αποκεντρικοποιημένο -- διαχείριση δικτύου -- σχήμα πρόσβασης στο μέσο Πλεονέκτημα: απλότητα και ευρωστία απέναντι στα σφάλματα Παράδειγμα: IEEE  Κεντρικοποιημένο -- συγκεκριμένες λειτουργίες από συγκεκριμένους κόμβους Πλεονέκτημα: ευκολότερη ικανοποίηση στόχων για QoS Παράδειγμα: ΗIPERLAN/2

44 AD HOC - HEE Επιλογή CC Mεταβίβαση σε άλλον CC

45 ΣΕΝΑΡΙΟ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΑΛΜΑΤΩΝ Τερματικό Κεντρικός Ελεγκτής - CC Ενδεχόμενος νέος CC Κόμβος προώθησης

46 ΒΑΣΙΚΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ LID (Lowest ID) LDV (Lowest Distance Value) ICT (Highest-In-Cluster Traffic)

47 f2 ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΑΚΕΤΩΝ f1 f2f2 Κόμβος προώθησης f1 Ts Τw Ts Tw Ts: χρόνος αλλαγής ανάμεσα στις συχνότητες Τw: χρόνος αναμονής μέχρι την έναρξη του επόμενου πλαισίου MAC

48 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ Ταυτόχρονοι Στόχοι:  ελάχιστος αριθμός αλλαγών  ελάχιστος αριθμός ομάδων  βέλτιστη παραχώρηση χωρητικότητας  ελάχιστος αριθμός αποτυχημένων συνδέσεων  βέλτιστη δρομολόγηση  εγγυημένη διασύνδεση των ομάδων

49 ΛΟΓΟΙ ΕΠΑΝΑΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗΣ Διακοπή λειτουργίας του επιλεγμένου CC Περιορισμοί ισχύος για έναν CC Άσχημες συνθήκες σύνδεσης Περιορισμοί στην χωρητικότητα Νέες ή τερματιζόμενες συνδέσεις Κινητικότητα των σταθμών

50 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΥΠΟ-ΟΜΑΔΩΝ CC1 CC2 FN2 FN1 (1)(2) ΜΑC πλαίσια Χρόνος απουσίας FN1 (3) Συχνότητες αλλαγής (3) (1) (2) FN: Forwarder Node CC: Central Controller (1): RLC_MT_ABSENCE(3): RLC_MT_ALIVE (2): RLC_MT_ABSENCE_ACK


Κατέβασμα ppt "ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ «ΠΡΟΗΓΜΕΝΕΣ ΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ» “AD HOC ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΙ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ” Νάσος Bάιος Απρίλιος 2003."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google