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# 無線分封數據網路適應性資源分配策略與效能 評估 PowerPoint PPT Presentation

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## 無線分封數據網路適應性資源分配策略與效能評估

Speaker: Pei-Ni Tsai

Adviser: Dr. Kai-Wei Ke

2011/7/27

### Outline

• Introduction

• 完全共享資源分配策略 (Complete share)

• 保衛頻道資源分配策略 (Guard channel)

• 外部阻擋資源分配策略 (External blocking)

• 數據結果與比較

• 結論

### Introduction

• 無線分封數據服務系統（General Packet Radio Service，GPRS）

Fig. GPRS實體通道

### CS、Guard、External blocking 的流程圖

j: Type 1 user的個數

k: Type 2 user的個數

b1: Type 1 user所需要的Time slot

b2: Type 2 user所需要的Time slot

### Complete share

• 系統內有二種Type的使用者

• Packet call is Poisson arrival

• 假設每個packet call只傳送1個packet，packet length是exponential distribution，平均值分別為L1, L2

• Service time isexponential distribution

B：每個RB在52-multiframe的時間中能夠傳送的位元數

### Complete share

• GPRS_TS: GPRS所使用的Time slot數目

• Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks)

• i : 所使用的Time slot數目

• j: Type 1 user的個數

• k: Type 2 user的個數

• b1: Type 1 user所需要的Time slot

• b2: Type 2 user所需要的Time slot

• 最少需要的Radio blocks R = j × b1 + k × b2

• GPRS_TS = 3

• b1=1

• b2=2

• GPRS_TS = 3

• b1=1

• b2=2

### Complete share

E1: Average Radio Blocks of Type 1

E2: Average Radio Blocks of Type 2

λ1 = λ1n + λ1h

λ2 = λ2n + λ2h

### Complete share

Pb1n: blocking probability of type 1 new call

Pb1h: dropping probability of type 1 handover

Pb2n: blocking probability of type 2 new call

Pb2h: dropping probability of type 2 handover

U: Utilization

### Guard channel

g:每個TS保留給 handover 的Radio blocks數目

### Guard channel

• GPRS_TS: GPRS所使用的Time slot數目

• Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks)

• i : 所使用的Time slot數目

• j: Type 1 user的個數

• k: Type 2 user的個數

• b1: Type 1 user所需要的Time slot

• b2: Type 2 user所需要的Time slot

• 最少需要的Radio blocks R = j × b1 + k × b2

• GPRS_TS = 3

• b1=1

• b2=2

• g=1

G = g × GPRS_TS

### External blocking

Peb: external blocking probability

### External blocking

• GPRS_TS: GPRS所使用的Time slot數目

• Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks)

• i : 所使用的Time slot數目

• j: Type 1 user的個數

• k: Type 2 user的個數

• b1: Type 1 user所需要的Time slot

• b2: Type 2 user所需要的Time slot

• 最少需要的Radio blocks R = j × b1 + k × b2

• GPRS_TS = 3

• b1=1

• b2=2

• g=1

G = g × GPRS_TS

### 數據結果與比較

• OMNeT4.1

• GPRS_TS = 3

• b1 = 1

• b2 = 2

• g = 1

• 使用CS-2

• B = 240 bits

• λ1：λ2 = 1：1，λh：λn= 3 : 7，L1：L2 = 1：1

• Normalized traffic load

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn= 3 : 7，L1：L2 = 1：1 時使用者平均分配的RB 數

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn= 3 : 7，L1：L2 = 1：1 時使用者平均分配的RB數

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn = 3 : 7，L1：L2 = 1：1 的 type 1 使用者阻擋/斷線機率

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn = 3 : 7，L1：L2 = 1：1 的 type 2 使用者阻擋/斷線機率

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn = 3 : 7，L1：L2 = 1：1 的 type 1 使用者阻擋/斷線機率

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn = 3 : 7，L1：L2 = 1：1 的 type 2 使用者阻擋/斷線機率

### 數據結果與比較

λ1：λ2 = 1：1，λh：λn= 3 : 7，L1：L2 = 1：1 的資源使用率

### 結論

• 保衛頻道機制和外部阻擋機制保護了handover call，所以handover call 的斷線機率降低，然而這同時會造成new call 的阻擋機率升高

• 外部阻擋機制的保護是介於完全共享和保衛頻道機制之間，當Peb越大，阻擋/斷線機率的值越靠近保衛頻道機制；而當Peb越小，阻擋/斷線機率的值越靠近完全共享機制

• 可依不同的需求採取不同的策略，設定不同的參數

• 三種機制的系統資源使用率差異不大

### 未來展望

• 使用不同的策略分配GSM和GPRS

• 以考慮數個分封呼叫

### References

• Wei-Yeh Chen, Jean-Lien C. Wu, and Hung-Huan Liu, “Performance Analysis of Radio Resource Allocation in GSM/GPRS Networks,” IEEE VTC 2002-Fall, vol. 3, pp. 1461-1465, 2002.

• C. Lindemann, and A. Thummler, “Performance analysis of the general packet radio service,” Computer Networks, Vol. 41, Issue 1, 2003, pp. 1–17.

• Bin Li, et al., “Call Admission Control for Voice/Data Integrated Cellular Networks: Performance Analysis and Comparative Study,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 22, Issue 4, pp. 706-718, May 2004.

• P. Lin and Y.-B. Lin, “Channel allocation for gprs,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 50, no. 2, pp. 375–387, 2001.

• K. Mitchell and K. Sohraby, “An analysis of the effects of mobility on bandwidth allocation strategies in multi-class cellular wireless networks,” in Proceeding of IEEE INFOCOM, vol. 2, 2001, pp. 1005–1011

### References

• 蔡鎮年著，無線分封數據服務網路之高使用率資源分配策略與效能評估，碩士論文，國立臺北科技大學資訊工程系碩士班，臺北，2004

• Kai-Wei Ke, Chen-Nien Tsai, and Ho-Ting Wu, “Performance analysis for hierarchical resource allocation in multiplexed mobile packet data networks,” Computer Networks, Vol. 54, Issue 10, 2010, pp. 1707-1725.

• “Understanding General Packet Radio Service (GPRS): Application Note 1377,” Agilent Technologies.

• EmmanuslSeurre, PartickSaveli, and Pierre-Jean Pietri, GPRS for Mobile Internet, Artech House, Jan. 2003.