ضمانت، ترافیکی، s، ترافیک، ضمانتکنندهی، ویدئو

A استفاده میشود. در روش دسترسی OFDMA زیرحاملها به صورت پویا به کاربران مختلف تخصیص داده میشود. مدولاسیون OFDMA دارای دو ویژگی مهم میباشد]9[:
اولین ویژگی این مدولاسیون، ایجاد مقاومت شبکه در برابر نویز و محو شدگی است زیرا اگر در زیرکانالی تداخل و یا محوشدگی ایجاد شود، به راحتی میتواند زیرکانال دیگری که دچار محوشدگی و یا تداخل نباشد، به کاربر اختصاص دهد.
افزایش ظرفیت، دومین ویژگی این مدولاسیون است. اگر هر کاربر تعدادی زیرحامل مخصوص به خود و بدون تغییر داشته باشد، بعد از تصرف همه زیرحاملها دیگر سیستم نمیتواند کاربر جدیدی را بپذیرد، حتی اگر هیچ یک از کاربران قبلی در حال استفاده از پهنای باند نباشند. اما در OFDMA با توجه به اینکه زیرحاملها به صورت شناور به کاربران تخصیص داده میشوند، امکان استفاده از پهنای باند برای کاربر جدید فراهم میشود. این همان مفهوم زیاد شدن ظرفیت را دارد. کاربردهایی که OFDMA در LTE دارد به صورت زیر است:
چندگانگی چند کاربره
در LTE بلوک منابع همانطور که بیان شد، از گروههایی از زیر حاملهای کنار هم روی چندین سمبل OFDM تشکیل شدهاند و به کاربران تخصیص می یابند. گروه زیر حاملها که برای ارسال اطلاعات به یک کاربر مورد استفاده قرار میگیرند توسط روش تخصیص پیاده شده در ایستگاه مبنا انتخاب شده و ایستگاه مبنا نیز از فیدبک ارسالی توسط کاربر برای زمانبندی گروه زیرحاملها استفاده می‌کند. در این روش گروه زیرحاملها به کاربران به صورت پیوسته تخصیص مییابند. نحوهی تخصیص به این صورت است که زیرکانالی(بلوک منبع در حوزهی فرکانس که شامل 12 زیر حامل بوده و پهنای باندی معادل 180کیلوهرتز دارد) که کاربر در آن دارای بهترین شرایط است دو بلوک منبع را به صورت پیوسته به کاربر تخصیص میدهد. در واقع در این روش بهترین کانال به هر کاربر برای ارسال اطلاعاتشان تخصیص مییابد]7[.
چندگانگی فرکانسی
چندگانگی فرکانسی در واقع روشی برای تخصیص پراکندهی زیرحاملها به کاربر است که میتواند با نگاشت مناسب گروه زیر حاملها در زیر کانالها به کار گرفته شود. در این روش بلوک منابع به جای تخصیص پیوسته به صورت گسترش یافته به کاربر تخصیص مییابد و هدفش نیز مقابله با محو شدگی است. در واقع این روش باعث عملکرد بهتر شبکه در تخصیص منابع میشود زیرا بلوک منابع را به کاربرانی که در بازهی زمانی ارسال کانال همبستهای ندارند به صورت گسترش یافته در زیرکانالهایی که دارای بیشترین نرخ ارسال هستند، تخصیص میدهد. با این عمل کاربر، در مقابل محو شدگی مقاوم میشود و نرخ ارسال شبکه نیز به علت تخصیص بلوک منبع در بهترین زیرکانال افزایش مییابد. شکل 2-6 مثالی از روش تخصیص بلوک منابع به صورت چندگانگی فرکانسی را نشان میدهد]7[:

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Figure * ARABIC s 1 6 مثالی از نحوهی تخصیص بلوک منابع در حالت چندگانگی فرکانسی]7[
روش دسترسی SC-FDMAدر جهت فراسو در لایهی فیزیکی شبکههای LTE از مدولاسیون SC-FDMA استفاده میشود. SC-FDMA براساس مالتیپلکسینگ تقسیم فرکانسی تک حاملی میباشد. این روش ارسال دارای نسبت PAPR کمی است و این ویژگی باعث بهبود کارایی توان در مقایسه با OFDMA میشود]10[. تفاوت این مدولاسیون با OFDMA در این است که در OFDMA یک تبدیل فوریهی گسسته انجام میشود ولی در SC-FDMA با انجام تبدیل فوریهی گسسته باعث میشود که سمبل اطلاعات گسترش یافته و یک ساختار تک حاملی مجازی تولید شود. در نتیجه SC-FDMA نسبت توان بیشینه به متوسط کمتری در مقایسه با OFDMA دارا میباشد]11[. این ویژگی باعث استفاده از SC-FDMA در جهت فراسو میشود. زیرا باعث کارایی توان ارسالی کاربران میشود]12[.
کیفیت سرویس و کلاس‌های سرویس در LTE در شبکههای LTE برای فرآهم آوردن کیفیت سرویس در میان کاربران و جریانهای ترافیکی مختلف، یک حامل تعریف میشود که ویژگی هر جریان ترافیکی را بیان میکند. به هر حامل یک پارامتر به نام شناسه کلاس کیفیت سرویس تخصیص مییابد. پارامترهایی که QCI باید در مورد هر جریان اطلاعات در اختیار بگذارد شامل، کلاس سرویس، اولویت، حد تاخیر و نرخ از دست رفتن بسته میباشد. انواع حاملهای تعریف شده در شبکهی LTE متعلق به دو گروه اصلی شامل گروههای ضمانتکنندهی نرخ بیت و عدم ضمانت نرخ بیت هستند]13[. در ادامهی این بخش این پارامترهای مربوط به کیفیت سرویس بیان خواهند شد.
مدل حامل حامل، جزء اصلی مشخصکنندهی کیفیت سرویس بوده و سطح مقیاس برای کنترل کیفیت سرویس نیز است. . جریان بسته توسط یک فیلتر بسته شامل 5 قسمت تعریف میشود. این فیلتر مطابق با شکل 2-7 مشخص میکند که جریان بسته به چه حاملی تعلق یافته است. با توجه به شکل 2-7 هر جریان بسته علاوه بر آدرس آیپی که دارا است شامل سرباری هم است که شامل ویژگیهای ترافیکی این بسته بوده و این ویژگیها با توجه به نوع ترافیک به آن نگاشته شده است. این ویژگیها به صورتی است که تمام گرههای شبکه با دریافت این بسته متوجه ویژگیهای ترافیکی آن خواهند شد. این ویژگیها شامل پارامترهایی نظیر شناساییکنندهی کلاس کیفیت سرویس، بیشینه نرخ بیت، نرخ بیت ضمانت شده و اولویت نگهداری تخصیص است.
.
شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Figure * ARABIC s 1 7 حامل و پارامترهای کیفیت سرویس اختصاص یافته [14]هر حامل فقط به یک QCI از طرف شبکه تخصیص مییابد. دو نوع اصلی حامل با عناوین ضمانتکنندهی نرخ بیت و عدم ضمانت نرخ بیت وجود دارد. علاوه بر این دو مدل حامل اصلی دو مدل حامل دیگر به نامهای حاملهای پیشفرض و اختصاصی نیز تعرف میشوند. یک کاربر وقتی به شبکه متصل میشود یک حامل پیشفرض برای انتقال اطلاعات کنترلی به آن تخصیص مییابد و در تمام مدتی که کاربر به شبکه متصل است این حال نیز برقرار است. ولی زمانی که یک کاربر سرویسی مانند صفحات اینترنت یا ارتباط صدا برقرار کند یک حامل اختصاصی به آن تخصیص مییابد. حامل اختصاصی با توجه به ترافیکی که حمل میکند میتواند از نوع ضمانتکنندهی نرخ بیت یا عدم ضمانت نرخ بیت باشد ولی حامل پیشفرض مطابق با استاندارد به عنوان یک حامل عدم ضمانت نرخ بیت در نظر گرفته میشود.
کنترل نگاشته شدن جریان بستهها به حامل اختصاصی از طریق سیاستهای موجود در واحد PCRF قرار دارد انجام میشود]14[.مدل حامل شامل چهار پارامتر کیفیت سرویس وابسته به بلادرنگ یا غیر بلادرنگ بودن سرویس به صورت زیر است:
QCI
تخصیص و نگهداری اولویت
نرخ بیتهای ضمانتشده-مربوط به سرویسهای بلادرنگ
بیشینه نرخ بیت- مربوط به سرویسهای بلادرنگ
حاملهای ضمانت کنندهی نرخ بیت و عدم ضمانت نرخ بیتدو نوع اصلی حاملها شامل حاملهای ضمانتکنندهی نرخ بیت و حاملهای عدم ضمانت نرخ بیت هستند. حامل ضمانتکنندهی نرخ بیت برای سرویسهای بلادرنگ نظیر صدا و ویدئو مورد استفاده قرار میگیرد. یک حامل ضمانت کنندهی نرخ بیت، حداقل پهنای باند که توسط شبکه رزرو شده است را دارا است. در واقع حاملی که به کاربر مشخصی مربوط است برای آن کاربر حداقل نرخ بیتی را که شبکه در اختیارش میگذارد، ضمانت میکند. همچنین حامل با کمترین رکود و نوسان جیتر که برای سرویسهای بلادرنگ مورد نیاز است، در شبکههای LTE تعریف شده است. علاوه بر این بیشینه نرخ بیت و نرخ بیت ضمانت شده برای این حاملها تعریف شدهاند. این پارامترها بیشترین نرخ بیت را تعریف میکنند که برابر با نرخ بیتی است که به کاربر تعلق میگیرد. نرخ بیت ضمانت شده نیز نرخ بیتی است که شبکه ضمانت میکند که برای کاربر فراهم کند. در استاندارد 3GPP بیشینه نرخ بیت باید برابر با نرخ بیت ضمانت شده باشد.
حاملهای عدم ضمانت نرخ بیت، پهنای باند مشخصی در شبکه ندارند و برای سرویسهایی نظیر دانلود فایل، ایمیل و آوردن صفحات اینترنت مناسب هستند. این نوع حامل وقتی بار ترافیکی شبکه بالا میرود نرخ از دست رفتن بستهشان افزایش مییابد.
برای نشان دادن سطح کیفیت سرویس با جریان اطلاعات در نظر گرفته شده، هر حامل به یک شناسایی کنندهی کلاس کیفیت سرویس تعلق دارد که با تعریف چهار پارامتر به این صورت میباشد: کلاس سرویس، اولویت، تاخیر مورد نظر و نرخ از دست رفتن بسته که در جدول 2-2 آمده است]13[:
جدول STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Table * ARABIC s 1 2 شناساییکنندهی کلاس کیفیت سرویس استاندارد شده برای LTE ]13[
مثالی از سرویس نرخ از دست رفتن بسته حداکثر تاخیر قابل تحمل بسته اولویت نوع منبع QCI
مکالمه صدا 10-2 100(ms) 2 ضمانتکنندهی نرخ بیت 1
مکالمه ویدئو 10-3 150(ms) 4 ضمانتکنندهی نرخ بیت 2
ویدئوی غیر مکالمه 10-6 300(ms) 5 ضمانتکنندهی نرخ بیت 3
بازی بلادرنگ 10-3 50(ms) 3 ضمانتکنندهی نرخ بیت 4
سیگنالینگ کنترلی 10-6 100(ms) 1 عدم ضمانت نرخ بیت 5
ویدئو(طیف بلادرنگ) 10-3 100(ms) 7 عدم ضمانت نرخ بیت 6
ویدئو(طیف بافر شده) 10-6 300(ms) 6 عدم ضمانت نرخ بیت 7
ایمیل 10-6 300(ms) 8 عدم ضمانت نرخ بیت 8
اشتراک گذاری P2P فایل 10-6 300(ms) 9 عدم ضمانت نرخ بیت 9
همانطور که از جدول 2-2 مشخص است بستههای مربوط به ترافیک صدا اگر بیش از 100 میلیثانیه در صف بمانند از بین خواهند رفت چرا که حداکثر زمان قابل تحملشان 100 میلیثانیه است. این زمان برای بستههای ترافیک ویدئو برابر با 150 میلیثانیه بوده و برای صفحات وب برابر با 300 میلیثانیه است. این موضوع نشان دهندهی این است که بستههای مربوط به ترافیک صدا حساسیت بیشتری نسبت به تاخیر دارند.
QCI QCIیک عدد است که به عنوان مرجع برای پارامترهای گروه مشخص مورد استفاده قرار میگیرد که عملکرد ارسال بسته را کنترل کند. به هر حامل فقط و فقط یک مقدار QCI تخصیص داده میشود. به صورت کلی QCI مشخص میکند که برای توصیف نوع حامل نظیر اینکه آیا حامل ضمانت کنندهی نرخ بیت است یا عدم ضمانت نرخ بیت مورد استفاده قرار میگیرد و پارامترهایی نظیر اولویت، تاخیر بسته ونرخ از دست رفتن بسته را نشان میدهد]13[.
ARPARP برای تصمیمگیری در مورد اینکه یک حامل به کاربر تعلق گیرد یا به علت کمبود منابع تعلق نگیرد، مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین ARP میتواند برای تصمیمگیری درمورد آزادسازی حامل در طول برقراری رابطه به علت محدودیت منابع نیز مورد استفاده قرار میگیرد]14[.
مدل ترافیکیدر این قسمت مدلهای ترافیکی که مورد نیاز بوده و در شبیهسازی مورد استفاده قرار میگیرد مورد بررسی قرار گرفتهاند.
مدل ترافیکی ارسال صدا از طریق اینترنت
مدلی که برای صدا در نظر گرفته میشود به صورت یک مدل مارکوف خاموش-روشن است که به صورت شکل 2-8 مدل میشود]15[:

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Figure * ARABIC s 1 8 مدل ترافیکی ارسال صدا از طریق اینترنت در شکل 2-8 احتمال رفتن از حالت 0 به حالت 1 برابر با α واحتمال ماندن در این حالت برابر با 1-α است. از طرف دیگر احتمال رفتن از 1 به 0 برابر با β و احتمال ماندن در 1 برابر با 1-β است. احتمالات شروع در حالات 0و1 به ترتیب برابر با P0 و P1 میباشد که به صورت رابطهی 2-1 قابل حصول است]15[:
P0=ββ+αP1=αα+β (2-1)
با توجه به توضیحات داده شده مدل ترافیکی در نظر گرفته شده برای شبیهسازی به این صورت است که، یک زنجیره مارکوف روشن-خاموش که مدت زمان روشن بودن برابر با یک تابع چگالی احتمال نمایی با مقدار متوسط 3 ثانیه است و دوررهی خاموشی یک دارای تابع چگالی احتمال نمایی با بیشینه 9/6 ثانیه و مقدار متوسط 3 ثانیه است. هنگامی که زنجیره در دورهی روشن بودن است 20 بسته که اندازه هر کدام 20 بایت هر 20 میلیثانیه ارسال میشود و در دورهی خاموش بودن نیز هیچ بستهای ارسال نمیگردد.
مدل ترافیکی صفحات
این ترافیک دارای مدل ترافیکی به صورت شکل 2-2 میباشد]15[:

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Figure * ARABIC s 1 9 مدل ترافیکی صفحات اینترنتاین سرویس شامل دو قسمت فعال و غیر فعال است. قسمت فعال نشاندهندهی دانلودهای صفحات اینترنت و قسمت غیرفعال زمانهای خواندن میانی است. این بازههای زمانی فعال و غیرفعال نتیجهی فعل و انفعالات کاربران است. فراخواندن بسته نشاندهندهی نیازهای کاربران صفحات اینترنت برای اطلاعات و زمان خواندن نشاندهندهی زمان مورد نیاز برای خلاصه کردنصفحات اینترنت است. پارامترهای اصلی برای مشخص کردن ترافیک مرورگر صفحات اینترنت که در شکل نیز مشخص است که این پارامترها به این صورت است که، تعداد اشیای جاسازی شده یعنی ND، زمان خواندن یعنی D و زمان تجزیه یعنی Tp میباشد. برای شبیهسازی پارامترهای بیان شده برای ترافیک صفحات اینترنت مطابق با جدول 2-3 درنظر گرفته میشود:
جدول 2-3 پارامترهای ترافیک صفحات اینترنت
مقدار نوع اطلاعات
5 صفحه تعداد صفحات در هر بستر
200000بایت متوسط اندازه صفحه
1 تعداد شی در هر صفحه
کمینه=1کیلو بایت، بیشینه=200 کیلوبایت اندازه شیها
12 ثانیه زمان خواندن
مدل ترافیکی ویدئو
در مدل ترافیکی ویدئو فرض میشود فریمهای ویدئو در بازههای زمانی T تولید میشوند. هر فریم ویدئو به تعداد ثابتی قسمت تجزیه شده است و به عنوان یک تک بسته ارسال می‌گردد. اندازهی این بستهها براساس توزیع truncedpareto میباشد. شکل2-10 مدل ترافیکی ویدئو را نشان میدهد:

شکل STYLEREF 1 s ‏2 SEQ Figure * ARABIC s 1 10 مدل ترافیکی ویدئو]15[پارامترهای مورد استفاده برای شبیهسازی ترافیک ویدئو مطابق با جدول 2-4 در نظرگرفته شده است]15[:
جدول STYLEREF 1 s ‏24پارامترهای ترافیک ویدئو
پارامترهای توزیع توزیع نوع اطلاعات
50میلیثانیه قطعی
بازههای زمانی بین شروع هر فریم
8 قطعی تعداد بستهها در یک فریم
K=40 bytes, α=1.2Truncated Paretoبر اساس تابع چگالی
(کمینه=50 بایت, بیشینه=125 بایت) اندازه بستهها
K=2.5ms, α=1.2Truncated Pareto براساس تابع چگالی (کمینه=میلیثانیه 6,بیشینه=میلیثانیه 5/12) بازهی زمانی بین ورود بستهها در یک فریم
نکتهای که در مورد این سه مدل ترافیکی باید درنظر گرفت این است که بستههای مربوط به ترافیک صدا اگر بیش از 100 میلیثانیه در صف منتظر بمانند از بین خواهند رفت و

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *