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Università di PadovaDipartimento di Ingegneria dell’Informazione
Analisi della Qualità del Servizio in Analisi della Qualità del Servizio in
Reti Radio Ad HocReti Radio Ad Hoc
Special Interest Group on NEtworking & Telecommunications
RELATORE: Prof. Gianfranco RELATORE: Prof. Gianfranco PierobonPierobon
LAUREANDO: LAUREANDO: Cristian AndreolaCristian Andreola
Padova, 06/10/2003
Tecnologia Bluetooth Standard per trasmissioni radio caratterizzato da
Bassi consumiBassi consumi Basso costoBasso costo Bassa complessitàBassa complessità
Utilizzato per connettere Laptop, PDA, computer, telefoni cellulari, sensori, mouse, tastiere…Laptop, PDA, computer, telefoni cellulari, sensori, mouse, tastiere…
Da due ad otto dispositivi condividono lo stesso canale in una piconetpiconet
In ogni piconet una unità funge da master, mentre le altre sono dette slaves
L’accesso al canale è gestito in maniera centralizzatacentralizzata dal master tramite un algoritmo di schedulingalgoritmo di scheduling
Padova, 06/10/2003
Hard & Soft QoS
Hard QoS Largamente utilizzata nelle reti cablate
Integrated Services: flow based (RSVP) Differentiated Services: class based
Soft QoS Adatta ad essere utilizzata nelle reti radio
Certe applicazioni possono funzionare in maniera corretta anche se, per piccoli intervalli di tempo, i requisiti di QoS non vengono soddisfatti
Adattabile a situazioni di banda limitata e al canale radio
Padova, 06/10/2003
Scopo della tesi
Sviluppo di un algoritmo di scheduling per la Soft
QoS in Bluetooth
Definizione di parametri di Soft QoS
Progetto di un algoritmo di scheduling per la Soft QoS
Analisi dell’algoritmo proposto
Padova, 06/10/2003
Hard QoS: FPQ Scopo
Trovare il ciclo di polling più efficiente per soddisfare i requisiti di QoS
Slave Analyzer calcola Pdata: probabilità che vi siano
pacchetti in coda NSLP: tempo intercorso
dall’ultima sequenza POLL/NULL Selection Algorithm
Determina una priorità per ogni connessione master/slave
Sceglie la connessione che presenta la priorità maggiore
Limiti Differenziazione del traffico
inefficiente in condizioni di traffico elevato
Schema di FPQ: Fair and efficient Polling algorithm with QoS support
Padova, 06/10/2003
Algoritmo Soft-FPQ
Soft-FPQ (SFPQ): algoritmo di scheduling per il supporto della Soft QoS in Bluetooth
Definizione di un nuovo parametro di Soft QoS: Soddisfazione desiderata : percentuale di pacchetti che
soddisfano i requisiti di QoS rispetto a quelli totali
Utilizzo di una stima dinamica della soddisfazione percepita da un flusso informativo:
La priorità di un flusso informativo dipenderà da: Caratteristiche del traffico prodotto Parametri di QoS Margine di soddisfazione stimato: iii
~
i~
i
Padova, 06/10/2003
Soddisfazione stimata
Padova, 06/10/2003
Calcolo della priorità
iidatai np )1()1(Pr
FPQ di maniera alla calcolata Priorità
8.0Costanti: 7.0
Caratteristiche del traffico Richieste di QoS
Equità (Fairness)
Margine normalizzato di soddisfazione
Padova, 06/10/2003
Scenario di simulazione
Piconet con 7 slave Solo traffico upstream Una applicazione per slave Una applicazione richiede =1 (Hard QoS) Una applicazione richiede =0.9 Una applicazione video streaming richiede =0.9 4 applicazioni di tipo Best Effort richiedono =0.2
Dinamica della simulazione Gli slave che presentano un alto valore di sono sempre attivi Le applicazioni Best Effort si avviano durante la simulazione,
una alla volta Intervallo massimo di congestione, tutte le applicazioni attive
Padova, 06/10/2003
Soddisfazione percepita (1/2)
Soddisfazione desiderata: =1
Alto traffico
Padova, 06/10/2003
Soddisfazione percepita (2/2)
Soddisfazione desiderata: =0.9
Alto traffico
Padova, 06/10/2003
Video Streaming Demo
Scenario Solo traffico upstream
Una applicazione per slave
Una applicazione video
streaming, =0.9
Due applicazione Best
Effort, =0.2
Struttura del dimostratore RTP Server: spedisce
pacchetti relativi al video
RTP Client: riceve i pacchetti
e visualizza il video
Delay: intercetta i pacchetti e li
ritarda di un intervallo di
tempo predefinito
FPQ SFPQ
Padova, 06/10/2003
Conclusioni
Supporto della Soft QoS in Bluetooth Migliore differenziazione del servizio Distribuzione più efficiente delle risorse Migliore supporto delle applicazioni real time e
streaming audio/video Migliore comportamento della piconet in condizioni
di elevato traffico
Pubblicazioni: A Soft-QoS Scheduling Algorithm for Bluetooth Piconets, in Proceedings of WPMC 2003, Yokosuka (Japan), October 2003