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Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation 20./21. Juni 2001 Dienste- und Mobilitäts- modellierung für.

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1 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation 20./21. Juni 2001 Dienste- und Mobilitäts- modellierung für Mobilfunknetze Mathias Schweigel Lehrstuhl Telekommunikation Technische Universität Dresden ITG – Fachgruppe 5.2.4

2 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 2 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Inhalt Analyse und Simulation von Mobilfunknetzen Vor- und Nachteile einheitlicher Modelle ETSI-Modelle + Ansätze zur Verbesserung – Dienstemodelle Web-Modell – Bewegungsmodelle Geradlinige Bewegung Arbeitsvorschlag

3 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 3 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Komplexität der Mobilfunksysteme Variables Verkehrsangebot – Verkehrsangebot (Dienst) – Bewegung (Ort, Geschwindigkeit, Richtung) Wechselnde Übertragungsbedingungen Komplexe Ressourcenkontrolle – Zugangskontrolle – Mobilitätskontrolle Analyse & Simulation

4 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 4 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Untersuchung von Mobilfunknetzen Analyse Simulation härtere Annahmen komplexere Modelle Ergebnisse Aussagekraft bzw. Zuverlässigkeit

5 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 5 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Verbesserung der Ergebnisse Verbesserung der Analyse Generierung/Nutzung analysierbarer Modelle Abschätzungen (Min, Max, Tendenzen) Nutzung komplexer Modelle in verschiedenen Simulationsumgebungen – Test der Modelle – Test der Simulationsumgebung ETSI proposal for test environments and deploy- ment models (TR )

6 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 6 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Einheitliche Modelle Vorteile: – Vergleichbarkeit der Ergebnisse – Einfache Handhabung Nachteile: – Modelle i.A. an Probleme angepaßt – Standard-Modelle für Standard-Probleme Auf ETSI-Vorschlag bezogen: – Anwendbarkeit der Modelle z.T. eng begrenzt – Vorhandene Modellvorschläge bieten Raum für Verbesserungen – Neue Modelle für neue Problemstellungen

7 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 7 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 ETSI Dienstemodelle ETSI UMTS QoS- Klassen Realtime Sprache (2-Zustands-Modell) Realtime CBRStreaming Non- Realtime Web ModellInteractive ?Background

8 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 8 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 ETSI Web Modell (1) Packet Call (Web Page) The instants of packet arrivals to base station buffer Reading Time Web Session DL

9 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 9 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 ETSI Web Modell (2) Parameter – Mittl. Anzahl von Paketen pro Packet Call: 25 à 480 Byte – Mittlere Datenmenge pro Packet Call: 12 kBytes – Mittlere Lesezeit: 412 s – Anzahl der Packet Calls pro Web Session: 5 Nachteile: Geringe Verkehrslast – mittlere Datenrate pro Verbindung: ca kbit/s Kein Uplink-Verkehr (DL als Engpaß)

10 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 10 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Verbessertes Modell Web session start Page Download Web session end Page Reading Time Uplink Downlink HTML Source Request File Request HTML Source ResponseFile Response Processing Delay

11 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 11 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 ETSI Bewegungsmodelle Indoor – Fußgänger – Aufenthaltswahrschein- lichkeiten für die Räume – Bewegung mit kurzen Pausen Manhattan Grid – Fußgänger – Brownsche Bewegung T = Wahrscheinlichkeit des Richtungswechsels Büro Flur T/2 1-T

12 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 12 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 ETSI Bewegungsmodelle (2) Simulation – Geradlinige Bewegung – Reflexion an Zellgrenzen – Richtung konstant – Messung des Verkehrs- angebotes pro Quadrat Geradlinige Bewegung – Fahrzeuge – Richtungsänderung – alle 20 m – mit vorgegebener Wahrscheinlichkeit Zelle 1 Zelle 2 Zelle 3 Zelle 2 Quadrat

13 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 13 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Geradlinige Bewegung Ziel – Systemsimulation (Netzabdeckung) – Zellen mit unterschied- lichem Verkehrsangebot Ergebnis – Annähernde Gleich- verteilung des Verkehrs- angebotes

14 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 14 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Gradientenmodell Geradlinige Bewegung Aktivierung entsprechend Verkehrsangebot Bewegung unabhängig vom Verkehrsangebot Einfluss d. Aktivierungs- ortes sinkt mit steigender Lebensdauer Gradientenmodell Aktivierung entsprechend Verkehrsangebot Bewegung abhängig vom Verkehrsangebot – Gerichtet – Routing schrittweise

15 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 15 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Gradientenmodell Routing – Auswahl der Zielrichtung zum Startzeitpunkt – Bewegung entsprechend der Verkehrswerte Zielrichtung Bewegung Quadrat Verkehrswert

16 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 16 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Mobilitätsmodelle für Mobile IP Modellierung auf höheren Protokollebenen Annahme: – Verbindungsqualität durch jeweiliges System gewährleistet Handover-Modelle notwendig – Abhängig von Systemaufenthaltsdauer in heterogenen Netzen

17 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 17 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Modellierungsebenen Interworking Unit GSMLAN Verbindungsebene Geradlinige Bewegung Systemebene Gradientenbewegungsmodell Protokollebene Handovermodelle

18 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 18 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Arbeitsvorschlag Generierung einer Sammlung von Mobilitäts- und Dienstemodellen – Basierend auf ETSI Vorschlag – Nutzung der vorhandenen Modelle – Generierung neuer bzw. weiterentwickelter Modelle – Beachtung der unterschiedlichen Modellierungsebenen

19 Technische Universität Dresden Institut für Nachrichtentechnik Lehrstuhl Telekommunikation Mathias Schweigel 19 ITG-Fachgruppe /21 Juni 2001 Fragen? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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