slike bài giảng tính toán di động - hà quốc trung chương 4 quản lý di động
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.49 MB, 57 trang )
Quản lý di động
Tính toán di động
Quản lý di động
1. Giới thiệu
2. Quản lý vị trí
3. Quản lý chuyển giao
4. Ví dụ
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 2
1. Giới thiệu
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 3
I. Bài toán
II. Quản lý vị trí
III. Quản lý chuyển giao
I. Bài toán
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 4
Điều kiện
Nút n muốn trao đổi thông tin với nút di động m
Nút m kết nối thông qua một điểm truy cập (AP) hoặc một trạm
cơ sở (BS)
Để thống nhất, sử dụng thuật ngữ AP
Nút m có thể kết nối với một AP khác
Yêu cầu
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 5
Nút n có thể thiết lập kết nối với m
=> cần xác định vị trí của m: quản lý vị trí
Nút n có thể duy trì kết nối với m
Cần có cơ chế để thiết lập lại kết nối vật lý với m
Cần có cơ chế để duy trì kết nối logic
=> quản lý chuyển giao (Handoffs)
Ví dụ
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 6
Thanh toán tiền điện/điện thoại
Hóa đơn gửi đến nhà
Thanh toán tiền qua tài khoản/thu trực tiếp
Đi vắng
Nhờ thanh toán hộ
Chuyển nhà
Báo chuyển địa điểm (cho ai?)
II. Quản lý vị trí
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 7
Các thao tác cơ bản
Tìm kiếm: tìm kiếm vị trí theo địa chỉ
Quảng bá
Quảng bá cục bộ
Cập nhật: cập nhật thông tin về vị trí khi có sự thay đổi
Đăng ký: ghi lại các thay đổi về vị trí với một server
Cập nhật, đăng ký, tìm kiếm=> hiệu năng
Tính cập nhật của thông tin, phạm vi của cell cục bộ
Phạm vi của cell cục bộ
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 8
Nhỏ=>
Tìm kiếm bằng quảng bá nhanh và rẻ hơn
Thường xuyên phải cập nhật thông tin (do nút thường xuyên
chuyển từ AP này sang AP khác)
Chi phí về lắp đặt AP tăng
Lớn
Phức tạp trong việc thiết lập kết nối cục bộ
Kiến trúc CSDL
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 9
Cơ sở dữ liệu về vị trí
Co giãn, hiệu năng, sẵn sàng
Phân tán ở mức độ hợp lý
=> mô hình quản lý vị trí
III. Chuyển giao-Handoffs
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 10
Đảm bảo kết nối khi dịch chuyển từ máy này sang máy
khác
Các gói tin được truyền-nhận cùng một thời điểm
Câu hỏi
Khi nào chuyển sang AP mới?
Chọn AP nào?
Giữ kết nối thế nào?
Chuyển giao từ AP cũ sang mới?
Thời điểm chuyển AP mới
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 11
Có thể do mạng quyết định hoặc do máy quyết định
Căn cứ vào
tín hiệu (SNR)
tải của AP (cũ)
Lựa chọn AP mới
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 12
Có thể có nhiều khả năng lựa chọn AP mới
Tiêu chí lựa chọn
Tải của AP (mới)
Tín hiệu SNR
Hướng chuyển động của thiết bị
Độ phức tạp cao
Thiết lập kênh truyền với AP mới
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 13
Thỏa thuận
Thiết lập kênh truyền (hướng kết nối)
Tốc độ tải lên, tải xuống
Xác định địa chỉ IP
Xác định các tài nguyên cần thiết cho kênh truyền tin:
Channel allocation
Phức tạp, liên quan đến chi phí chung của cả hệ thống
Cần có cơ chế phân chia tài nguyên
Chuyển giao kết nối từ AP cũ sang AP mới
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 14
Chuyển thẳng đến AP mới
Chuyển đến AP cũ sau đó được chuyển tiếp tới AP mới
Cùng lúc => Soft Handoffs, vd CDMA
Tuần tự => Hard Handoffs, vd GSM
Trường hợp giao thức hướng kết nối cần duy trì được kết
nối (tầng giao vận)
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 15
Quản lý di động=quản lý vị trí+chuyển
giao
2. Nguyên lý, kỹ thuật quản lý vị trí
Quản lý bởi 1 nhà đăng ký
Quản lý theo vùng
Sao lưu thông tin vị trí
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 16
I. Quản lý một nhà đăng ký
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 17
Single Home Location Registrar
Ít dùng trong thực tế
Cho phép nắm được nguyên lý hoạt động của các Home
Registrar
Thành phần hệ thống
Các AP
Các thiết bị di động
Home Location Registrar
Thao tác đăng ký
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 18
Đăng ký khi chuyển cell
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 19
Tìm kiếm m
trường hợp thành công
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 20
Tìm kiếm m
Trường hợp không thành công
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 21
Giải pháp 1
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 22
- Bổ sung thêm các thông tin cho từng thiết bị di động trên HLR:
- 𝑡
𝑢
: thời gian cập nhật cuối cùng
- TTL : thời gian có hiệu lực của liên kết
- TTL nhỏ: giảm xác suất không tìm thấy
- Vấn đề:
- khi thời gian vượt quá TTL, HLR sẽ không có thông tin về m
- Giải pháp
- Cập nhật thông tin về m định kỳ chu kỳ 𝑡
𝑝
nào đó nhỏ hơn TTL
- Số lượng thông báo cập nhật vị trí sẽ tăng lên
- Chi phí tìm kiếm giảm.
- Xác suất tìm thấy tăng
Giải pháp 2
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 23
Nếu không tìm thấy m trong cell c, (m,c) có ở HLR
Tìm kiếm các cell k-lân cận (bằng quảng bá)
k tăng:
Xác suất tìm thấy tăng
Thời gian tìm tăng
Chi phí quảng bá trong cell cao
𝑘 = 𝑣
𝑚
∗ 𝑡
𝑝
: khoảng cách tối đa mà nút có thể di chuyển
trong thời gian cập nhật
Quản lý bằng HLR
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 24
Tất cả các thao tác cập nhật đều chạy qua AP và HLR
AP chịu trách nhiệm về cell, HLR chịu trách nhiệm cả hệ
thống
HLR quá tải
Trễ cập nhật và tìm kiếm tăng
HLR sập=> tê liệt cả hệ thống
=> sử dụng nhiều HLR
Phân tán, sao lưu dữ liệu, tổ chức các HLR (phẳng, phân cấp,
)
Thực tế: GSM
II. Quản lý vị trí theo vùng
03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 25
Tập hợp các cell tạo thành
một vùng
Vùng đăng ký của cells:
Registration Area /Location
Area
Chi phí cập nhật thông tin
giảm
Khi dịch chuyển giữa các
AP cùng một LA/RA không
cần cập nhật về HLR
Chi phí tìm kiếm tăng
Phạm vi tìm kiếm rộng hơn
(vài cell của AP)
MH
BS
MSS
