Implementazione di un mac adattativo per reti wimax alessandro lapiana
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Implementazione di un MAC adattativo per reti WiMax Alessandro Lapiana. Deliverable R4.2.5. CEFRIEL. Roma – 24 novembre ‘05. Indice. Elementi di adattatività QoS Simulazioni Risultati. Elementi di adattatività. TDD dinamico: ad esempio la durata delle sottotrame di UL e DL non è fissa

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Presentation Transcript


Implementazione di un mac adattativo per reti wimax alessandro lapiana

Implementazione di un MAC adattativo per reti WiMax

Alessandro Lapiana

Deliverable R4.2.5

CEFRIEL

Roma – 24 novembre ‘05


Indice

Indice

Elementi di adattatività

QoS

Simulazioni

Risultati


Elementi di adattativit

Elementi di adattatività

TDD dinamico: ad esempio la durata delle sottotrame di UL e DL non è fissa

Capacità dei singoli nodi dinamica: ogni stazione può ottenere banda differente

Capacità dei singoli flussi adattativa: ogni flusso può ottenere banda differente

Burst adattativi


Scheduler selezionato wf 2 q

Scheduler selezionato: WF2Q+

WF2Q+ Worst-case Weighted Fair Queueing

Approssimazione del GPS (Generalized Processor Sharing) a bassa complessità

Caso peggiore trattato in modo fair

Stretto limite superiore al delay

Gestisce

La funzione di tempo virtuale

Il tempo virtuale di fine servizio

Il tempo virtuale di inizio servizio

Una coda è eligibile se il tempo virtuale di inizio servizio è minore o uguale al tempo virtuale

L'algoritmo sceglie la coda eligibile con il minimo tempo di fine servizio virtuale e manda il suo primo pacchetto


Analisi teorica delle performances

Analisi teorica delle performances

Throughput

dove:

  • è il massimo throughput nella direzione DL

  • NDL è il numero di pacchetti nella sottotrama di downlink

  • Lsrc è la dimensione dei pacchetti prodotti dalla sorgente di informazione

  • Tframe è la durata del frame che è fissata a 10 ms

  • BurstFormat=24byte/simb è il numero di bytes per simbolo OFDM nella modulazione scelta

  • NSYMBDL è il numero massimo di simboli OFDM che possono essere utilizzati per il trasporto dei dati in downlink che è 120 simboli OFDM

  • SignOvh=LP_ovh+DL_MAP_ovh+UL_MAP_ovh=48+16+13+4 è l'overhead a causa della presenza di questi campi nella sottotrama di downlink

  • HdrOvh è l'overhead introdotto dai livelli IP e dal MAC


Ambiente di simulazione

Ambiente di simulazione

Simulatore di rete: NS2

I risultati mostrati sono per il downstream

FIFO scheduler

WF2Q+ scheduler

Diverse code per stazione

Ogni stazione (SS/BS) provvede banda per più CID

SSs quasi statiche (mobilità nomadica) sono nel raggio di una BS nella modalità PMP con 2 scenari:

una BS e 5 SSs

una BS e 10 SSs

Sorgenti di traffico CBR

Sorgenti uguali, dimensione dei pacchetti fissa e rate della sorgente variabile

Diverse sorgenti di traffico e dimensione dei pacchetti


Analisi numerica delle performances

Analisi numerica delle performances

Delay end-to-end

media delle differenze tra il punte (E) ed il punto (A) di ogni pacchetto che attraversa la rete WiMax

Throughput

rapporto tra il numero dei pacchetti ricevuti moltoplicato per la loro dimensione ed il tempo trascorso

Jitter

deviazione standard del delay MAC end-to-end dei pacchetti che attraversano la rete

Packet lossratio between the number of dropped and sent packets

RX

TX

Measured quantities

LL

LL

A

IFQ

IFQ

B

E

MAC

MAC

C

D

PHYSICAL LAYER

PHYSICAL LAYER


Throughput fifo

Throughput - FIFO


Throughput fifo1

Throughput - FIFO


End to end mac delay fifo

End-to-End MAC delay - FIFO

A buffer for all the flows of 100 packets


End to end mac delay fifo1

End-to-End MAC delay - FIFO


Jitter fifo

Jitter - FIFO


Packet loss fifo

Packet loss - FIFO


Throughput wf 2 q

Throughput - WF2Q+


End to end mac delay wf 2 q

End-to-End MAC delay - WF2Q+

A buffer for each flow of 50 packets


Jitter wf 2 q

Jitter - WF2Q+


Packet loss wf 2 q

Packet loss - WF2Q+


Conclusioni

Conclusioni

E' stata effettuata un analisi degli algoritmi di scheduling ed in particolare del WF2Q+

L'algoritmo selezionato è stato implementato in NS2

La rete WiMax è stata simulata utilizzando 2 schedulers

FIFO

WF2Q+

Le performances della rete sono state valutate teoricamente per validare i risultati di simulazione

E' stato fatto un confronto tra le simulazioni ed i risultati teorici


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