Bài giảng mạng không dây chương 6 định vị kênh truyền

Chương Định vị kênh truyền (Traffic Channel Allocation) Agenda • • Khái niệm Định vị kênh truyền (Channel Allocation Concept) Các cách thức Định vị kênh truyền (Channel Allocation Schemes) 1/19/22 – Department of Computer Khái niệm Định vị kênh truyền (Channel Allocation Concept) 1/19/22 – Department of Computer Định vị kênh truyền gì? • Một phổ vô tuyến (radio spectrum) chia thành tập hợp kênh tách rời (disjoint channels), phân bố thích hợp kênh truyền cho cell (sử dụng tốt khoảng cách – reuse distance – kênh truyền) – MS khác sử dụng đồng thời giảm thiểu can thiệp kênh liền kề Hoặc, cách mà BS phân luồng giao 1/19/22 Department of Computer thông cho –MS • Định vị kênh truyền gì? • • Xét trường hợp luồng giao thông phân chia cho cell cluster Gọi Stotal: số lượng kênh truyền N: kích thước cluster tái sử dụng (số lượng cells/cluster) Số lượng kênh truyền cell (channels/cell) S = Stotal/N 1/19/22 • – Department of Computer Định vị kênh truyền gì? • Nếu N giảm  S tăng  can thiệp đồng kênh (interference) tăng F Định vị kênh truyền dựa vào tải (traffic load): khó dự đốn lưu lượng truy cập tức thời F Phân bố số lượng tương đương kênh cho cell  MS khu vực phân bố xác suất MS thực gọi giả định (các vật cản xem nhau) 1/19/22 – Department of Computer • Các cách thức Định vị kênh truyền (Channel Allocation Schemes) – Fixed Channel Allocation schemes (FCA  schemes); – Dynamic Channel Allocation schemes (DCA  schemes); – Hybrid Channel Allocation schemes (HCA  schemes: combining both FCA and DCA  techniques); 1/19/22 – Department of Computer Các cách thức Định vị kênh truyền (Channel Allocation Schemes) 1/19/22 – Department of Computer Fixed Channel Allocation (FCA) 1/19/22 – Department of Computer Fixed Channel Allocation (FCA) A7 A2 A6 A1 A3 A5 A4 1/19/22 – Department of Computer 10 • Dynamic Channel Allocation (DCA) Trong thực tế, kênh nhàn rỗi phân bổ cho cell việc hạn chế can thiệp kênh thỏa mãn  việc chọn lựa đơn giản, phải xem xét hay nhiều yếu tố, bao gồm khả chặn kênh cell lân cận, khoảng cách tái sử dụng, việc sử dụng tần số kênh ứng viên,… Việc điều khiển DCA tập 1/19/22 – Department of Computer trung (centralized) hay phân 19 bố • • Dynamic Channel Allocation (DCA) Centralized DCA: người điều khiển việc chọn kênh cho cell – Về lý thuyết, Centralized DCA đạt hiệu suất tốt – Do số lần tính tốn liên lạc BS lớn  trễ hệ thống, không thực tế – Tuy nhiên Centralized DCA thường cung cấp chuẩn mực để so sánh DCA không tập trung Distributed DCA: nhiều người điều khiển 1/19/22 of Computer 20 phân tán– Department mạng • Centralized DCA • Đối với gọi mới, kênh truyền chọn kênh truyền nhàn rỗi từ trung tâm trữ với chức đặc trưng cụ thể – Đơn giản chọn kênh nhàn rỗi thỏa mãn điều kiện khoảng cách tái sử dụng Luân phiên chọn kênh nhàn rỗi tối thiểu hóa xác suất nghẽn gọi cell lân cận  locally optimized dynamic assigment Một cách khác việc tối ưu hóa việc tái 1/19/22 – Department of Computer 21 sử dụng kênh sử dụng tối đa kênh – Distributed DCA • Distributed DCA chủ yếu dựa vào thông số sau: – Khoảng cách đồng kênh (co-channel distance) – Đo cường độ tín hiệu (signal strength measurement) • – Kênh phân bổ cho gọi tỉ số nhiễu đồng kênh dự đốn (anticipated CCIR) cao ngưỡng (threshold) Tỷ số tín hiệu nhiễu (Signal-to-Noise ratio) 1/19/22 • Đáp ứng tỷ lệ– CCIR mong muốn Department of Computer 22 Comparison between FCA and DCA FCA DCA  Performs better under heavy traffic n Low flexibility in channel  assignment n Maximum channel reusability n Sensitive to time and spatial  changes n Not stable grade of service per cell  in an interference cell group n High forced call termination  probability n Suitable for large cell environment n Low flexibility n 1/19/22  Performs better under light/moderate  traffic n Flexible channel allocation n Not always maximum channel  reusability n Insensitive to time and time spatial  changes n Stable grade of service per cell in an  interference cell group n Low to moderate forced call termination  probability n Suitable in microcellular environment n High flexibility n – Department of Computer 23 Comparison between FCA and DCA FCA DCA  Radio equipment covers all  channels assigned to the cell n Independent channel control n Low computational effort n Low call set up delay n Low implementation complexity n Complex, labor intensive  frequency planning n Low signaling load n Centralized control n 1/19/22  Radio equipment covers the temporary  channel assigned to the cell n Fully centralized to fully distributed  control dependent on the scheme n High computational effort n Moderate to high call set up delay n Moderate to high implementation  complexity n No frequency planning n Moderate to high signaling load n Centralized, distributed control  depending on the scheme n – Department of Computer 24 • • Hybrid Channel Allocation (HCA) HCA kết hợp FCA DCA Trong HCA, tổng số lượng kênh có sẵn chia thành nhóm: nhóm cố định (fixed set) nhóm linh động (dynamic set) – Nhóm cố định bao gồm kênh phân cho cell FCA trường hợp ưu tiên sử dụng cho cell tương ứng chúng Nhóm linh động chia sẻ cho tất cà 1/19/22người dùng – Department of Computer hệ thống nhằm tăng sự25linh – • Hybrid Channel Allocation Yêu cầu kênh từ(HCA) nhóm linh động khỏi tạo cell sử dụng hết kênh nhóm cố định • Tỷ lệ tối ưu: tỷ lệ số lượng kênh cố định kênh linh động – 3:1 (fixed to dynamic), HCA cung cấp dịch vụ tốt FCA lưu lượng – Ngoài 50% : FCA tốt – So sánh với DCA: traffic load vào khoảng 15%-40%  HCA cho kqua tốt 1/19/22 – Department of Computer 26 • Other Channel Allocation Schemes Dựa vào điều kiện khác để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống, số cách thức định vị kênh truyền khác đề xuất: – Flexible Channel Allocation – Handoff Channel Allocation 1/19/22 – Department of Computer 27 Allocation in Specialized System Structure (định vị hệ thống đặc biệt) 1/19/22 – Department of Computer 28 Channel Allocation in OneCall initiated Dimensional Systems      1          2         3           4         5          6          7           8 a b c d e Reuse distance D • • Cho định vị kênh a,b,c,d,e hướng MS cell hình, gọi khởi tạo cell  cách tốt để chọn kênh cho cell tối thiểu (D+1) MS cell dc phân bố kênh e 1/19/22 – Department of Computer 29 • • Reuse Partitioning–Based Channel Allocation Mỗi cell chia thành vùng đồng tâm Vùng gần BS cần lượng để đạt tỷ lệ nhiễu đồng kênh tỷ lệ nhiễu tín hiệu mong muốn 1/19/22 – Department of Computer 30 • Overlapped Cells–Based Channel Allocation Cell tách thành cell nhỏ (pico, micro cells) nhằm xử lý tăng lưu lượng • Phân bổ kênh cho cell microcell dựa vào chuyển động, tốc độ MS – MS chuyển động chậm  kênh phân bổ từ microcell dựa vào vị trí – MS chuyển động nhanh (chuyển vùng thường xuyên)  kênh phân bổ từ cell 1/19/22 – Department of Computer 31 Overlapped Cells–Based Channel Allocation Cell Microcell 1/19/22 – Department of Computer 32 Summary • Frequency reuse scheme – increases capacity – minimize interference • Fixed channel allocation – each cell is allocated a predetermined set of voice channel – any new call attempt can only be served by the unused channels – the call will be blocked if all channels in that cell are occupied 1/19/22 • Channel allocation scheme – fixed channel allocation – dynamic channel allocation – Hybrid channel allocation • Dynamic channel allocation – channels are not allocated to cells permanently – allocate channels based on request – reduce the likelihood of blocking, increase capacity – Department of Computer 33 ... • Khái niệm Định vị kênh truyền (Channel Allocation Concept) Các cách thức Định vị kênh truyền (Channel Allocation Schemes) 1/19/22 – Department of Computer Khái niệm Định vị kênh truyền (Channel... số lượng kênh truyền N: kích thước cluster tái sử dụng (số lượng cells/cluster) Số lượng kênh truyền cell (channels/cell) S = Stotal/N 1/19/22 • – Department of Computer Định vị kênh truyền gì?... distance – kênh truyền) – MS khác sử dụng đồng thời giảm thiểu can thiệp kênh liền kề Hoặc, cách mà BS phân luồng giao 1/19/22 Department of Computer thông cho –MS • Định vị kênh truyền gì? •