Αλγόριθμος υπολογισμού της ρυθμοαπόδοσης (throughput) σε σχέση με την απόσταση

[DJ-JK]

Καλησπέρα,

Κάνω μία προσομοίωση ενός περιβάλλοντος σε matlab με κεραίες διαφορετικών ασύρματων τεχνολογιών (WiFI, WiMax, LTE) και μέσα στο περιβάλλον αυτό υπάρχει ένας σταθμός που κινείται μέσα στο χώρο.

Το πρόβλημά μου είναι ότι όσο και αν έψαξα δεν μπόρεσα να βρω αλγόριθμους υπολογισμού του throughput σε σχέση με την απόσταση μεταξύ μίας κεραίας και ενός κινητού σταθμού. Εννοείται ότι για κάθε

ασύρματη τεχνολογία πρέπει να υπάρχει διαφορετικός αλγόριθμος υπολογισμού. Επίσης θα πρέπει να οριστεί και το είδος του περιβάλλοντος στο οποίο θα γίνουν οι μετρήσεις, επομένως έχω υποθέσει για αρχή,

ότι το περιβάλλον είναι μία αστική περιοχή.

Υπάρχει κάποιος που γνωρίζει κάποιον αλγόριθμο για κάποια από τις παραπάνω ασύρματες τεχνολογίες; Ή έστω μία συνάρτηση ή κάποιο μοτίβο το οποίο θα μπορέσει να με βοηθήσει;

Ευχαριστώ εκ των προτέρων!

[Τζώρτζης]

Για να υπολογίσεις το throughput/χρήστη πρέπει πρώτα να υπολογίσεις την ισχύ που λαμβάνει ο χρήστης κάθε στιγμή. Θεωρώντας ένα κατώτατο όριο ευαισθησίας λήψης (πχ -95dBm) έτσι ώστε ο χρήστης i να θεωρείται πως εξυπηρετείται από το j Σταθμό Βάσης ψάχνεις το Pij για κάθε t, < της Pj max που μπορεί να υποστηρίξει ο ΣΒ αυτός.

Η ισχύς αυτή εξαρτάται από πολλούς παράγοντες που πρέπει να οριοθετήσεις όπως ακτίνα κάλυψης κάθε ΣΒ όπως και τη θέση τους, περιβάλλον διάδοσης του ραδιοσήματος και απώλειες, ταχύτητας του χρήστη, παρεμβολές (από τους ΣΒ, απο τους χρήστες και αναλόγως του προτύπου πρόσβασης(TDMA,FTDA κτλ)), εύρος ζώνης, ζώνη fresnel, κέρδη και τύποι κεραιών και πολλοί ακόμη.

Ίσως δίνοντας το ακριβές πρόβλημα να μπορέσω να δώσω κάποια συγκεκριμένα hints.

[NoDsl]

Propagation Tutoria - Free Space Loss

http://en.wikipedia.org/wiki/Free-space_path_loss

κτλ.

[DJ-JK]

Κάνω την διπλωματική μου αυτό το καιρό και έχει τίτλο: Υλοποίηση μηχανισμών επιλογής δικτύου πρόσβασης σε περιβάλλοντα κινητών επικοινωνιών 4ης Γενιάς.

Η προσομοίωση γίνεται σε Matlab.

Βρίσκομαι στο αρχικό στάδιο, στο οποίο μέχρι στιγμής έχω δημιουργήσει ένα περιβάλλον σε ένα 2D πίνακα στον οποίο τοποθετούνται τυχαία διάφοροι σταθμοί βάσης με διαφορετική εμβέλια ανάλογα με την ασύρματη τεχνολογία που υποστηρίζουν (wifi, wimax, lte)

Επίσης έχει υλοποιηθεί ο αλγόριθμος random walk ο οποίος προσομοιώνει μία τυχαία κίνηση ενός χρήστη μέσα στο περιβάλλον.

Αυτή τη στιγμή πρέπει να βρω έναν τρόπο υπολογισμού του throughput σε σχέση με την απόσταση για κάθε χρονική στιγμή στην οποίο κινείται ο χρήστης. Όπως ανέφερα και στο αρχικό post, κάθε τεχνολογία έχει και διαφορετικό τρόπο υπολογισμού.

Συμφωνώ στο ότι πρώτα πρέπει να μετρήσω την ισχύ που δέχεται ο δέκτης κτλ κτλ...

αλλά από εκεί και έπειτα πως θα πάρω μετρήσεις για το throughput;

[NoDsl]

Επειδή και εμένα η διπλωματική μου ηταν ανάλογου περιεχομένου, θα πρέπει να χρησιμοποιήσεις ένα πρόγραμμα του τύπου ICS-Telecom της ATDI ώστε να ορίσεις χάρτες μορφολογίας εδάφους, κίνησης, δόμησης κτλ και να θέσεις τους σταθμούς βάσης και τους πελάτες ώστε να σου κάνει μια εξομοίωση κάλυψης που θα σου δίνει και μετρήσεις εύρους.

E-Thesis - Βελτιστοποίηση δικτύου WCDMA.

[DJ-JK]

NoDsl σε ευχαριστώ για τα links θα μου χρειαστούν αργότερα. Θα ψάξω να βρω κάτι αντίστοιχο για εφαρμογή σε αστική περιοχή γιατί το FSPL νομίζω δεν μπορώ να το χρησιμοποιήσω έτσι όπως είναι σε αυτό το περιβάλλον. Διορθώστε με αν κάνω λάθος.

[DJ-JK]

Όλη η προσομοίωση πρέπει να γίνει σε Matlab δυστυχώς..οπότε ότι κάνω πρέπει να είναι γραμμένο σε κώδικα.

[gaig]

Μεγαλη κουβεντα ανοιξες..!

Δε νομιζω οτι υπαρχει αλγοριθμος που να δινει κατευθειαν bitrate.

Τσεκαρε αν μπορεις να βρεις BER curves για αυτα τα πρωτοκολλα σε σχεση με το SNR. Αν τα βρεις, τοτε το throughput μπορεις να το υπολογισεις.

Αν οχι, τοτε θα πρεπει να μοντελοποιησεις εσυ!

Δεν καταλαβα απο το post σου τί ακριβως σου εχουν ζητησει, αλλα υποθετω πως ειναι μονο σε physical layer (αρα μιλας για channel throughput) το οποιο σημαινει οτι μοντελοποιεις μετα τον interleaver!

Συνεπως πρεπει να κανεις simulate τα bits, modulate για να βγαλεις τα συμβολα (εδω θα χρειαστεις χρονο λογω διαφορετικων modulations τα οποια δεν παντοτε ευκολα), IFFT (μαλλον θα χρειαστει και cyclic prefix), convolution με το mobile channel, μετα προσθετεις AWGN noise και ακολουθεις αντιστροφη λογικη (CR removal και FFT, demodulate) και ετοιμα τα BER curves!

Το δυσκολο σε αυτα ειναι το mobile channel.. To oποιο αν δεν κανω καποιο λαθος ειναι wideband. Θα σου προτεινα να τους ζητησεις να σου δωσουν το μοντελο του καναλιου στη matlab (σιγουρα θα το εχουν) γιατι δεν ειναι αυτο το focus σου. Kαι πιστευω οτι θα στο δωσουν. Αλλιως μιλαμε για πολλη δουλεια (channel estimation με FIR φιλτρο)

υγ. η παραπανω διαδικασια εμπεριεχει πολλες παραδοχες, αλλα ειναι η πιο απλουστευμενη

[DJ-JK]

gaig δεν νομίζω να θέλουν κάτι τόσο πολύπλοκο διότι δεν θα ασχοληθώ τόσο πολύ με physical layer. Απλά, χρειάζομαι πολλές μετρήσεις για να καθορίζω κάθε φορά πότε θα γίνεται το hand-over από μία κεραία σε μία άλλη. Θα πρέπει να μετράω για παράδειγμα το BER, SNR, throughput κτλ κτλ και σύμφωνα με κάποιους αλγόριθμους να αποφασίζει το κινητό τερματικό αν, και πότε θα μεταβεί από μία κεραία σε μία άλλη.

Οι καθηγητές μου το μόνο που μου είπαν είναι να βρω αλγόριθμο υπολογισμού throughput σε σχέση με την απόσταση, και εδώ και μία βδομάδα ψάχνω.....

[gaig]

Οι καθηγητές μου το μόνο που μου είπαν είναι να βρω αλγόριθμο υπολογισμού throughput σε σχέση με την απόσταση, και εδώ και μία βδομάδα ψάχνω.....

Οταν λες "να βρεις" εννοουν να googlαρεις?

Αν ναι, βρες απο κανενα paper εναν αλγοριθμο BER/SNR ο,τι να ναι, αρκει να ψιλοανταποκρινεται στο καναλι (ψαξε για wideband channel και να ταιριαζει το modulation σε αυτα που εχουν τα πρωτοκολλα που εξεταζεις γιατι η διαφορα ειναι τεραστια). Μετα κανε generate bits (αν εξεταζεις το channel μονο, μια καλη υποθεση ειναι οτι μετα τον interleaver η γεννητρια σου μπορει να ακολουθει uniform distribution) και δες τί φτανει στον δεκτη. Και ετσι μπορεις να βρεις το μεγιστο throughput.

Αν παλι βρεις εναν αλγοριθμο που να του βαζεις τεχνολογια (lte,wifi,wimax), modulation και αποσταση (λεμε τωρα!!), ε δε νομιζω οτι χρειαζεται να κανεις και πολλα περα απο το να πατησεις RUN!

υγ. Ειδικα αν βρεις αλγοριθμο που να δινει κατευθειαν το throughput στο tcp/ip, το αγοραζω ΟΣΟ-ΟΣΟ!! χαχα

[DJ-JK]

Σε ευχαριστώ πολύ gaig.. Θα συνεχίσω το ψάξιμο και θα κοιτάξω και για αυτά που ανέφερες. Καλά αν βρω τέτοιο αλγόριθμο όχι απλά θα το πληρώσω και άγαλμα σε αυτόν που τον έφτιαξε θα κάνω...

(αν βρω κάτι τέτοιο θα το κοινοποιήσω και εδώ!!)

[backgman]

Καλησπέρα,

κάθε πρωτόκολλο έχει διάφορα flavors (πχ wimax 802.16d/e/m, wifi 802.11a/b/g/n/ac, κτλ), καθε flavor έχει

πολλαπλά modes και κάθε mode έχει ένα μέγιστο throughput που μπορεί να πιάσει χωρίς λάθη στη μετάδοση.

Υπάρχουν ορισμένα modes που υποστηρίζουν διαφορετικά bandwidths ή/και MIMO (2x2,3x2,3x3,...).

Θα πρέπει πρώτα να φτιάξεις ένα πίνακα με όλα τα μέγιστα throughput που πρέπει να προσομοιώσεις.

Για να εισάγεις τη πληροφορία ότι έχεις λάθη στη μετάδοση (λόγω απόστασης, ανακλάσεων, ταχύτητας του δέκτη, κτλ)

θα πρέπει για κάθε γραμμή του παραπάνω πίνακα να βρεις BER curves για διάφορες συνθήκες και διάφορα κανάλια.

Μετά θα πρέπει να βρεις για κάθε BER curve τη συσχέτιση SNR και απόστασης χρήστη - σταθμού βάσης, ώστε να μπορείς

να υπολογίσεις το throughtput για τη συγκεκριμένη γραμμή του πίνακα και τις συγκεκριμένες συνθήκες/κανάλι.

Υποψιάζομαι ότι η συσχέτιση SNR και απόστασης θα είναι διαφορετική για κάθε συνθήκες/κανάλι και για κάθε γραμμή

του πίνακα.

Όπως καταλαβαίνεις το συγκεκριμένο πρόβλημα έχει πολλούς βαθμούς ελευθερίας και θα πρέπει να το περιορίσεις

αρκετά για να μπορείς να βγάλεις μια άκρη. Επιπλέον για να βρεις BER curves για διάφορες συνθήκες και κανάλια θα

πρέπει να ψάξεις για μετρήσεις που έχουν γίνει σε πραγματικά συστήματα καθώς σε θεωρητικό επίπεδο δε καλύπτονται

όλες οι περιπτώσεις.

Όλα τα παραπάνω αφορούν throughput στο επίπεδο PHY (baseband). Αν χρειαστεί να βάλεις τα RF ή/και το

MAC layer μέσα τότε αυξάνεις περισσότερο τους βαθμούς ελευθερίας του προβλήματος.

[DJ-JK]

Καλά όλα αυτά που λέτε παιδιά, απλά μου φαίνονται λίγο δύσκολα στην υλοποίηση..ειδικά σε matlab...Αυτές τις μετρήσεις τις θέλω απλά και μόνο σαν μετρήσεις για να γίνεται μετά το καταλληλότερο hand-over σε κάθε διαφορετικό σενάριο. Δεν ξέρω αν πρέπει να αναλωθώ τόσο σε μετρήσεις τέτοιου τύπου. Για παράδειγμα για να βρω το path loss σε αστική περιοχή για wifi, wimax, lte ψάχνω να βρω κάποιο μοντέλο να υλοποιήσω και όσα έχω βει μέχρι στιγμής δεν ισχύουν για συχνότητες >2000MhZ (βλ. okumura hata) αν και σε πολλά Papers για wimax κάνουν μετρήσεις με αυτά ασχέτως συχνότητας...

σε γενικές γραμμές έχω χαθεί κανονικότατα και δεν ξέρω πως να υπολογίσω για παράδειγμα το path loss, BER, SINR, Throughput....(σε μαθηματικούς τύπους προφανώς και γνωρίζω να τα υπολογίζω, στην προσομοίωση κολλάω.. )

[Τζώρτζης]

CCIR και HATA over 2Ghz παίζουν και είναι αποδεκτά από προσωπική εμπειρία.

Θέλει διάβασμα, καθαρό μυαλό να ξέρεις τι ψάχνεις ακριβώς και να συγκεντρώνεσαι εκεί και στο επίπεδο που είσαι μην ανακαλύψεις το τροχό ρώτα το καθηγητή σου να σου δώσει κατευθυντήριες.

[gaig]

Θέλει διάβασμα, καθαρό μυαλό να ξέρεις τι ψάχνεις ακριβώς και να συγκεντρώνεσαι εκεί και στο επίπεδο που είσαι μην ανακαλύψεις το τροχό ρώτα το καθηγητή σου να σου δώσει κατευθυντήριες.

Ετσι ειναι! Αν εχεις κανει την ερευνα σου, εχεις καταλαβει μερικα πραγματα πανω στο προβλημα, τοτε ο επιβλεπων θα σε στρεψει προς τη σωστη κατευθυνση. Α! Και να χεις γραψει και δυο γραμμες κωδικα..!

Tapatalk 2