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Università di Padova Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione

Università di Padova Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione. Special Interest Group on NEtworking & Telecommunications. Analisi della Qualità del Servizio in Reti Radio Ad Hoc. RELATORE: Prof. Gianfranco Pierobon. LAUREANDO: Cristian Andreola. Tecnologia Bluetooth.

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Presentation Transcript

  1. Università di PadovaDipartimento di Ingegneria dell’Informazione Special Interest Group on NEtworking & Telecommunications Analisi della Qualità del Servizio in Reti Radio Ad Hoc RELATORE: Prof. Gianfranco Pierobon LAUREANDO: Cristian Andreola

  2. Tecnologia Bluetooth • Standard per trasmissioni radio caratterizzato da • Bassi consumi • Basso costo • Bassa complessità • Utilizzato per connettere • Laptop, PDA, computer, telefoni cellulari, sensori, mouse, tastiere… • Da due ad otto dispositivi condividono lo stesso canale in una piconet • In ogni piconet una unità funge da master, mentre le altre sono dette slaves • L’accesso al canale è gestito in maniera centralizzata dal master tramite un algoritmo di scheduling

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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:

  7. Soddisfazione stimata

  8. Calcolo della priorità • Caratteristiche del traffico • Richieste di QoS Equità (Fairness) Margine normalizzato di soddisfazione Costanti:

  9. Scenario di simulazione • Piconet con 7 slave • Solo traffico upstream • Una applicazione per slave • Una applicazione richiede x=1 (Hard QoS) • Una applicazione richiede x=0.9 • Una applicazione video streaming richiede x=0.9 • 4 applicazioni di tipo Best Effort richiedono x=0.2 • Dinamica della simulazione • Gli slave che presentano un alto valore di x sono sempre attivi • Le applicazioni Best Effort si avviano durante la simulazione, una alla volta • Intervallo massimo di congestione, tutte le applicazioni attive

  10. Soddisfazione percepita (1/2) Soddisfazione desiderata: x=1 Alto traffico

  11. Soddisfazione percepita (2/2) Soddisfazione desiderata: x=0.9 Alto traffico

  12. Scenario Solo traffico upstream Una applicazione per slave Una applicazione video streaming, x=0.9 Due applicazione Best Effort, x=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 Video Streaming Demo FPQ SFPQ

  13. 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 Conclusioni

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