Introduction to Hybrid Wireless Networks & Hybrid Wireless Network Architectures

1. Introduction to Hybrid Wireless Networks & Hybrid Wireless Network Architectures Markus Runonen 18.3.2005

2. Ongelmia perinteisessä soluverkossa • Langattomien verkkojen käyttäjämäärät ovat kasvussa -> solut ruuhkautuvat entisestään • Monet palvelut joita langattomiin verkkoihin halutaan tarvitsevat paljon kaistaa ja resursseja • Resurssit käyvät pian riittämättömiksi nykyisellä infrastruktuurilla

3. Langaton hybridiverkko • Langaton hybridiverkko muodostuu perinteisestä langattomasta soluverkosta jonka päälle on lisätty langattoman ad hoc - verkon toimintoja • Langattomilla hybridiverkoilla pyritään tasaamaan solujen kuormitusta ja parantamaan tiedonsiirtonopeuksia

4. Langattomien hybridiverkkojen arkkitehtuurit • MCN(Multiple Hop Cellular Networks) • MADF(Mobile Assisted Data Forwarding) • iCAR(integrated Cellular and Ad hoc Relaying system • HWN(Hybrid Wireless Network architecture) • SOPRANO(Self-Organizing Packet Radio Ad hoc Networks with Overlay) • MuPAC(Multi-power Architecture for Cellular networks) • TWiLL(Throughput-enhanced Wireless In Local Loop) • A-GSM(Ad hoc GSM) • DWiLL(Directional throughput-enhanced Wireless In Local Loop) • UCAN(Unified Cellular and Ad hoc Network)

5. MCN • Yhteys muodostetaan usean hypyn yli solun sisällä • Kaikki solussa olevat päätelaitteet lähettävät tukiasemalle säännöllisesti ilmoituksia havaitsemiensa muiden laitteiden signaalin voimakkuudesta • Tukiasema muodostaa ilmoitusten perusteella topologian • Topologiaa käytetään reititykseen

6. MCN

7. MADF • Järjestelmän tarkoituksena on ohjata liikennettä kuormitetusta solusta muihin soluihin • Soluissa on agentteja jotka edelleenlähettävät liikenteen muihin soluihin käyttäen siihen tarkoitettuja varattuja kanavia

8. MADF

9. iCAR • Verkossa on ad hoc –välitysasemia jotka välittävät tukkoisen solun liikenteen muihin soluihin • 3 tilaa, primääri, sekundääri- sekä cascade-välitys

10. iCAR välitysstrategiat

11. HWN • Kaksi tilaa, soluverkko sekä ad hoc –tila • Tarvitsee GPS:ää topologian ylläpitoon

12. HWN

13. SOPRANO • Käyttää CDMA:ta ja dedikoituja reitittimiä • Tähtää korkeaan tiedonsiirtonopeuteen Internetissä

14. SOPRANO

15. MuPAC • Monikanavainen • Kaista on jaettu kontrollikanavaan ja lähetyskanaviin, joista jokaisen kantama on eri • Päätelaite päättää mitä kanavaa käyttää eri kanavilla olevan kuorman mukaan • Pitkän kantaman kanavilla on suurempi kaistanleveys • Tukiasema ylläpitää topologiainformaatiota jonka perusteella muodostetaan polut

16. TWiLL • Multihop-arkkitehtuuri rajatun mobiliteetin järjestelmiin • Kaista on jaettu kanaviiin, 1 kontrollikanava sekä useita datakanavia • Datakanavat ovat joko yhden tai usean hypyn kanavia • Polut muodostetaan samoin kuin MCN:ssä • Jos tukiasemalta päätelaitteeseen ei ole ”usean hypyn polkua”, käytetään yhtä hyppyä

17. TWiLL

18. A-GSM • Laajennus GSM-arkkitehtuuriin • Pyrkii kattamaan ”kuolleet” alueet • Olemassaolevia GSM-moduleita ja komponentteja pyritään hyödyntämään mahdollisimman vähin muutoksin

19. A-GSM

20. DWiLL • Muuten samanlainen kuin TWiLL mutta käyttää suunnattuja antenneja • DWiLL olettaa että antenni on suunnattu tukiasemaa kohti

21. DWiLL

22. UCAN • Yhdistää langattomat WANit ja 802.11b-pohjaisen ad hoc –verkon -> teknologiaspesifinen • Pyrkii muiden hybridiverkkojen tavoin parantamaan verkon kapasiteettia ja tiedonsiirtonopeutta

23. UCAN

24. Hybridiverkkojen luokittelu

25. Avoimia kysymyksiä 1/2 • Joustavuus • Hinnoittelu • Tuki multimedialle • QoS korkeassa mobiliteetissa • Resurssienhallinta • Kuormantasaus • Verkon partitiot • Tehon kontrollointi • Reititysprotokollat

26. Avoimia kysymyksiä 2/2 • Kontrolli-informaation jakelu • Polun uudelleenkonfigurointimekanismit • Tuki multicast-reitykselle