UM CASO DE ESTUDO EM QoS , CONSUMO DE ENERGIA E MOBILIDADE DE WLANS E WMANS.

1. UM CASO DE ESTUDO EM QoS, CONSUMO DE ENERGIA E MOBILIDADE DE WLANS E WMANS. Alunas, Estela C. Müller Grace A. Demetrio

2. INTRODUÇÃO • Este Capitulo é dedicado ao estudo do mecanismo para poupar energia, QoS, e mecanismos de transferência nas modernas redes sem fio, tendo em vista a próxima Geração( Wireless NGN). Para estes Mecanismos é necessário combater os problemas que surgem quando estabelecidas as comunicações sem fio por entre os terminais, para então termos um modo eficiente no transporte dos dados.

3. GERÊNCIAMENTO ENERGÉTICO • Para a transferência de informação é associado o consumo de energia; • Para cada transmissão estabelecida, a quantidade de energia por bit necessário para estabelecer a comunicação depende do tipo de modulação empregada no sistema; • Um terminal requer em média um nível de potência para comunicar o envio de informações .

4. GERÊNCIAMENTO ENERGÉTICO • O gerenciamento Energético é feito através das camadas e protocolos padronizados para que cada transmissão estabelecida entre terminais possam ter redução no gasto de energia, devido a forma de modulação onde teremos menos interferências a propagação de sinal no meio(ar).

5. CAMADA FÍSICA(NÍVEL 1), • O esforço para poupar energia na transmissão concentra-se na taxa de erro de bit (BER); • Utilizar uma faixa fixa de sinal-ruído(SNR), economizando energia, transmitindo a mesma quantidade de informação com níveis mais baixos

6. CONTROLE DE ACESSOCAMADA 2 • Os níveis de energia assumem valores fixos, como as camadas subjacentes; • objetivo nesta camada é minimizar taxa de tempo ocioso, recurso ligado a Potência Média de Transmissão dos dados;

7. CAMADA DE REDECAMADA 3 • A rede é considerada como um gráfico onde são atribuídos pesos por borda gráfica indicando a relações de custo ao se tratar de consumo de energia; • Nesta camada existe uma monitoração no fluxo de informação para a descoberta da melhor rota;

8. PARAMETROS PARA ECONOMIA • O consumo de energia da camada de link deve ser mínima, para não haver perda dos pacotes transmitidos; • O atraso de configuração da conexão é mantido relativamente baixa; • A disponibilidade do nó não pode prejudicar a rede.

9. TEORIA DE HANDOVER • O termo Handover pode ser entendido como conjunto de parâmetros para alternar de uma célula de comunicação para a outra; • O tradicional significado do Handover refere-se a um sistema inter celular onde existe a troca quando a comparação entre os sinais nas bordas das células, se a qualidade de serviço oferecida comparada a outra fonte seja melhor, haverá a troca da célula.

10. CRITÉRIOS UTILIZADOS PARA FAZER HANDOVER • Inter ou Intra transferência de células, dependendo se o handover ocorre dentro de uma célula ou ligando duas células; • Inter ou transferência sistema intra, dependendo se o usuário alterna entre os dois sistemas; • Sistemas iniciados, dependem de quem iniciou o sistema, caso tenha sido usuário ou próprio sistema; • Transferência Hierarquica, quando o usuário alterna entre as diferentes categorias de células; • Hard, Soft, depende de quantas conexões de UpLink e DownLink o usuário mantém durante o processo. • Vertical ou Horizontal, dependendo da alternância entre diferentes tecnologias de rádio.

11. HANDOVER • A troca real é feita após uma regra de decisão a respeito de uma comparação entre os dois sinais ou a utilização de um limiar, Ratio (SIR). • Também utilizando o critério de mobilidade do usuário ou o congestionamento das duas células

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13. REDE LOCAL DE ACESSO SEM FIO (WLANS) • Wireless Local Area Networks, têm sido muito utilizado hoje em dia desempenhando um papel complementar ao acesso as redes de celulares, com avanços como a terceira geração (3G) • Grandes cidades já se faz uso desta tecnologia de acesso sem fio a informações que trafegam na rede. • Até 2004, 30-80% das chamadas de celular iniciada em áreas operacionais Wi-Fi

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15. POWER SAVE MODE • Já conhecido os problemas de gasto de energia durante uma conexão estabelecida ou quando estão em modo Standby os terminais, pensando nisso foi pensado desenvolveram e protocolaram regras para economia de energia para dispositivos sem fio. • IEEE 802.11 (IEEE 802.11, 1999) propôs um tipo específico de economia de energia Mecanismo, (PSM), de modo a poupar as baterias de estações móveis, quando não estão trocando informações. • Deixando em modo “Sleeping quando não há conexão estabelecida entre os terminais.

16. MODO ECONOMICO DE ENERGIA • Utilizar mecanismos, que tendem a desligar o transceptor durante tempo ocioso; • Padronização do Mecanismo, IEEE 802.11 (IEEE 802.11, 1999); • Conceitos: • AWAKE: esta totalmente ligado; • DOZE: (estação móvel), não é capaz de transmitir ou receber informações e consome uma energia muito baixa.

17. Data rate of various dot11 technologies

18. POWER MANAGEMENT IN IBSS • Em algumas formas de comunicação é muito difícil fazer o gerenciamento neste tipo de rede, para o gerenciamento de energia neste tipo de rede toma-se por referência os seguintes parâmetros: • Quando uma STA quer transmitir dados para outro, os dados são armazenados em buffer para o STA, e um transmissor Atim(Traffic Indication Message)envia um frame servindo como notificação para manter o receptor acordado.

19. POWER MANAGEMENT IN IBSS • Durante esse processo apenas ATIM são enviados, para manter as janelas de comunicações abertas caso seja necessário estabelecer a troca de informações por entre os terminais. • Caso o Terminal móvel não tenha enviado resposta de ter recebido um ATIM, o STA executa o protocolo Back-Off de retransmissão da Atim. Se um STA recebe um quadro Atim dirigido durante a janela Atim, deve reconhecer o Atim dirigida e ficar acordado para o intervalo de “beacon” inteira esperando para o quadro anunciou a ser recebida, estabelecendo a troca de informções.

20. Power management with AP presence (IEEE 802.11, 1999)

21. QoS, EXTENDED POWER PROVISIONING • As aplicações heterogêneas multimídia exigem avanço sobre o padrão do parâmetro para fornecer QoS específico em auxílio com mecanismos para poupar energia.

22. QoS, EXTENDED POWER PROVISIONING • O padrão IEEE 802.11e (IEEE 802.11e, 2005) revê o ex-IEEE 802.11 que propõem a Qualidade de Service (QoS) para aplicações LAN. Para realizar QoS em algumas aplicações multimidia, o novo formato propõe métodos de maior acesso resumidos na Coordenação Hybrid Function (HCF).

23. QoS, EXTENDED POWER PROVISIONING • Da mesma forma que o legado dot11, existem dois métodos de acesso: o HCF Controlled Access Method (HCCA) baseado em um mecanismo de pesquisa controlado pelo Coordenador de hidreto (HC), localizado no QAP, e reforçada pela ECDA (Método de Acesso Distribuído), que é um método de acesso baseado em contenção. Ambos são de extensão legados DCF e PCF do 802.11. O contra-ponto entre os dois métodos de acesso que é distribuído

24. ECDA vs HCCA • EDCA, oferece prioridade de QoS, enquanto HCCA oferece apenas parâmetros de QoS;

25. ECDA • ECDA, são mecanismos de funções de forma distribuída. É especificado para tanto IBSS e redes BSS, funciona como DCF (CSMA / CA) com um algoritmo de backoff, mas também oferece QoS, proporcionando maior acesso à pro-capacidade de aplicações sensíveis a atrasos, como VoIP e vídeo, que tendem a oferecer maior largura de banda e menos demora na transmissão.

26. SUMÁRIO ECDA • • A arbitragem InterframeSpace (AIFS), prevê uma boa priorização, se não houver qualquer estação DCF.• Ajuste do valor de backoff pode levar a flutuações de espera, demora backoff e colisões (colisão tendem a afetar as aplicações VoIP relativamente muito).• Na presença do legado de DCF, estações de redução de valores de backoff pode levar a uma melhor diferenciação.• Baixa prioridade de classes deixa-se congestionar relativamente rápido, sem controle de admissão, e tendem a afetar mais classes.• AdmissionControl é um recurso opcional para IEEE 802.11e EDCA, mas é necessária para prover QoS superior.

27. HCCA • HCCA herda algumas das características do PCF, como o fornecimento de entrevistados ao acesso aos meios sem fio. • A Verificação do QoS pode ocorrer durante a CP e o agendamento de pacotes que é baseada em TSPECs. Assim, qualquer PC pode ser interrompido por um PCP. Esse método é chamado Controlled Access Fase (PAC) e é usado sempre que um QAP quer enviar um quadro para uma estação, ou receber uma resposta de quadro de outra estação.

28. SUMÁRIO HCCA • Acesso Polled é ideal para aplicações de voz de alta densidade, pois garante um atraso específico limiares ACs e inferiores não afetam os mais elevados. • Programação e controle de admissão pode ser realizado de forma mais eficaz,proporcionando assim garantido reservação.• Colisões de Intercell interferência (PQA's vizinho) afetam o QoS.

29. ÁREA METROPOLITANA SEM FIO(WMANS) • Estão seção tem como objetivo fornecer uma descrição sobre as características sobre o dispositivo Wi-Max, sendo que o padrão IEEE 802.16, prevê recursos para apoiar as técnicas de transmissão de dados sem fio a longa distância; • QoS; • Fragmentação; • Concatenação de contenção.

30. ÁREA METROPOLITANA SEM FIO(WMANS) • O fluxo de serviço é projetado para suportar dados em tempo real de fluxos, onde os pacotes fixos de dados são gerados em base periódica, tais como voz, TDM e T1/E1; • O QoS para estas aplicações é fornecido para subvenções solicitadas sobre os dados que são emitidos em intervalos periódicos; • A vantagem para este fluxo de serviço, é que ele elimina a sobrecarga de latência .

31. ÁREA METROPOLITANA SEM FIO(WMANS) • O fluxo de serviço é projetado para suportar dados com tamanhos de pacotes variáveis, como VOIP, Vídeo e MPEG com supressão de silêncio; • Para ela o tráfego é transparente, acaba sendo uma rede versátil na transmissão dos pacotes; • Usa como Parâmetro-Chave, o mínimo de reserva de taxa de tráfego e trânsito de prioridade.

32. CONCLUSÃO • Neste capítulo os três temas principais que surgem com o Wireless Next Generation Network(NGN), são as questões de mobilidade, esgotamento de bateria e Roaming que tendem a se tornarem grandes problemas nas convergências de rede • Para QoS, como parâmetro para performance e garantia das qualidades de serviços sejam entregues para os clientes usuários dos sistemas de emprego deste.