BC/NW 2006, №1 (8): 6.3

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ ТРАФИКА В РАДИОСЕТИ СТАНДАРТА IEEE 802.16

 

А.А. Кузеванов, Н.С. Губонин

 

(Москва, Московский энергетический институт (технический университет), Россия)

 

 

Беспроводные системы IEEE 802.16 предоставляют сервис физического и канального уровней для эффективной передачи трафика более высоких уровней. Требования к сетям передачи данных, как правило, формулируются в области характеристик пользовательского трафика, поэтому актуальна задача установления соответствия между этими характеристиками и параметрами внутреннего состояния системы. Решение этой проблемы необходимо для оптимизации радиосети – когда ее критерий или ограничения устанавливаются во внешней по отношению к радиосети области, а пространство поиска оптимума находится в рамках внутренних параметров радиопротокола.

Анализ данных, проведенный в беспроводной сети с помощью анализатора протоколов Ethereal, показал, что наибольшее распространение получили следующие сетевые службы:

 - передача объектов данных заданного размера s_HTTP по протоколу HTTP, основной критерий качества работы – время τ_HTTP между отправкой запроса и получением объекта,

 - передача мультимедийного трафика реального времени по протоколу RTP, основные критерии качества работы – средняя задержка доставки пакета τ_RTP, и доля пакетов η_RTP, доставленная в заданный интервал-окрестность j_RTP  этого времени.

В список параметров внутреннего состояния сети логично включить те параметры, которые, с одной стороны, подлежат регулировке с помощью средств управления сетевым оборудованием, а с другой стороны – значимо влияют на достижимые показатели качества.

Установлено, что к числу таких параметров относятся тип модуляции сигнала, m,  тип канального кодирования, k, длина блока данных в процедуре квитирования передачи, l, размер интервала конкурентного запроса ресурсов абонентскими станциями, i.

 Принимается, что вектор {m, k, l, i} полностью описывает состояние исследуемой сети в отношении определения значений параметров τ_HTTP, τ_RTP  и η_RTP для заданных s_HTTP и j_RTP.

Необходимо найти отображение

{m, k, l, i} => {τ_HTTP, τ_RTP, η_RTP}| s_HTTP, j_RTP (1)

Найти это отображение в аналитическом виде не представляется возможным ввиду сложности задачи, для решения использована ранее созданная имитационная модель радиосегмента IEEE 802.16, интегрированная в систему сетевого моделирования NS-2.

Поскольку каждый из параметров m, k, l, i дискретен, а набор его возможных значений – ограничен, то и количество всевозможных состояний сегмента {m, k, l, i} ограничено. Однако оно слишком велико, для того, чтобы выполнить полный перебор всевозможных значений. Поэтому в работе для каждого из параметров  m, k, l, i выбирался шаг изменения, дающий некоторое число равномерно распределенных значений, с тем, чтобы общее количество вариантов значений вектора {m, k, l, i} не превышало разумные пределы.

Был определен ряд типовых (по данным анализа с помощью средства Ethereal) значений s_HTTP, соответствующих разным видам запрашиваемых объектов (web-страницы, файлы данных), ряд распространенных значений j_RTP определялся исходя из характеристик программного обеспечения/оборудования терминирования мультимедийного трафика.

Для каждого значения {m, k, l, i} и пары s_HTTP, j_RTP выполнялся прогон модели сегмента сети, состоящего из базовой станции и четырех абонентских устройств. Два устройства передавали только один вид трафика (одно – RTP, другое – HTTP), а на других устройствах трафик был смешанным. Фиксировались усредненные значения τ_HTTP, τ_RTP, η_RTP.

В докладе демонстрируются и комментируются полученные результаты.

Основной результат работы – разработка методики определения соответствия (1) для произвольно заданного сценария моделирования с помощью имитационной модели, что позволит верифицировать модель, сопоставив результаты с наблюдаемыми на практике, и разработать метод оптимизации прикладных характеристик радиосети путем варьирования ее внутренних параметров. Эти задачи и составляют суть предстоящей работы.