Разработка симулятора радиоканала случайного доступа с процедурой запрета классов доступа для трафика межмашинного взаимодействия

Скачать 36.29 Kb.

Название	Разработка симулятора радиоканала случайного доступа с процедурой запрета классов доступа для трафика межмашинного взаимодействия
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

Разработка симулятора радиоканала случайного доступа с процедурой запрета классов доступа для трафика межмашинного взаимодействия¹

Бегишев В.О., Бутурлин И.А., Тен В.О., Чукарин А.В.

Российский университет дружбы народов, begishevu@mail.ru, ivan_buturlin@mail.ru, vladislav.ten93@gmail.com, chukarin@yandex.ru

Рассматривается задача разработки симулятора процесса установления соединения по радиоканалу случайного доступа с трафиком межмашинного взаимодействия, для которого применен один из методов контроля за перегрузками, а именно процедура предварительного запрета классов доступа.

Ключевые слова: M2M, RACH, eNB, АСВ, трафик межмашинного взаимодействия, контроль за перегрузками, преамбулы доступа.
Применение радиоканала случайного доступа в сетях LTE (Long-Term Evolution) для обслуживания возрастающего по объему трафика межмашинного взаимодействия (М2М, Machine-to-Machine) позволяет избегать ухудшения качества обслуживании H2H (Human-to-Human) пользователей. Существуют специализированные виды М2М-трафика (например, данные от датчиков контроля за землетрясениями), для которых время передачи данных является критичным параметром. Для удовлетворения требований к обслуживанию подобного вида М2М-трафика разработан ряд методов контроля перегрузок в сетях LTE.

Существует два основных подхода к ведению контроля над перегрузками сетей радиодоступа RAN (Radio Access Network), называемые «pull-based» и «push-based»[4]. В методах из категории «push-based» каждое M2M-устройство посылает данные в сеть радиодоступа только при выполнении заданного условия, которое передаётся от базовой станции в широковещательном сообщении по всей зоне покрытия. Данный подход, с точки зрения сети, не является централизованным подходом к управлению радиоресурсами. В «pull-based» методах каждое M2M-устройство периодически прослушивает широковещательное сообщение (например, групповое сообщение поискового вызова). После получения подтверждения от базовой станции в виде широковещательного сообщения, содержащего ID данного устройства, начинается процедура установления соединения по радиоканалу случайного доступа. С точки зрения сети, этот подход является централизованным и требует большей вычислительной мощности оборудования на базовой станции.

Методы контроля над перегрузками призваны обеспечить дополнительные меры по снижению интенсивности поступления устройств на выбор ограниченного числа преамбул. Для решения данной задачи в некоторых сетях используется «push-based» процедура запрета классов доступа ACB (Access Class Baring). Базовая станция в широковещательном режиме транслирует сообщение типа SIB 2 (System Information Block 2), которое содержит информацию о радиоресурсах, доступных для передачи преамбулы, а также информацию о двух параметрах, а именно:

Запрещающий фактор p (Access Class Barring Factor);
Время запрета T (Access Class Barring Time);

Базовая станция eNB (Evolved Node B) передаёт М2М-устройствам запрещающий фактор p, который представляет собой рассчитанную на основе количества устройств и их принадлежности к определенному классу доступа вероятность коллизии. Устройства, получившие данную информацию, генерируют случайное число q

. Если число q меньше запрещающего фактора p, то М2М-устройство может отправить преамбулу доступа, в противном случае устройство блокируется на случайный период времени, зависящий от параметра T (время запрета) и рассчитывающийся по следующей формуле [3]:

. (1)
После истечения данного времени устройство вновь проходит проверку АСВ в одном из последующих слотов.

На рис. 1 представлена диаграмма последовательности действий в нотации UML [2], которая описывает упрощенную схему процедуры установления соединения по радиоканалу случайного доступа с методом контроля перегрузок ACB.

Рис. 1. Процедура установления сессии по радиоканалу случайного доступа c процедурой запрета классов доступа в сети LTE

На основании представленной выше функциональной схемы взаимодействия базовой станции eNB и М2М-устройства был разработан программный комплекс на языке Java, который позволяет моделировать процесс установления соединения по радиоканалу случайного доступа с использованием метода АСВ. Ниже представлены численные результаты работы симулятора, которые были получены с использованием исходных данных, аналогичных [1].
Рис. 2. Зависимость времени передачи данных от роста числа устройств.
На рис.2 изображены две кривые, показывающие среднее время установления сессии в зависимости от общего количества устройств в соте. Основываясь на результатах эксперимента, можно сделать следующий предварительный вывод: использование метода контроля перегрузок АСВ позволяет значительно сократить время установления соединения, причем с ростом числа М2М-устройств эффективность данного метода возрастает.

Литература

1. Borodakiy V.Y., Samouylov K.E., Gaidamaka Y.V., Abaev P.O., Buturlin I.A., Etezov S.A. Modelling a Random Access Channel with Collisions for M2M Traffic in LTE Networks // Lecture Notes in Computer Science. – 2014. – Vol. 8638. – P. 301–310.

2. Буч Г., Рамбо Д., Якобсон И. Язык UML. Руководство пользователя, 2006.

3. Hongliang He, Pinyi Ren, Qinghe Du, Li Sun. Estimation Based Adaptive ACB Scheme for M2M Communications, 2015.

4. Ming-Yuan Cheng, Guan-Yu Lin, Hung-Yu Wei, Alex Chia-Chun Hsu. Overload Control for Machine-Type communications in LTE-Advanced System, 2012.

Modelling A Random access channel with the procedure access class barring for m2m traffic in lte networks

Buturlin I.A., Ten V.O., Begishev V.O., Chukarin A.V.

Peoples’ Friendship University of Russia, ivan_buturlin@mail.ru, vladislav.ten93@gmail.com, begishevu@mail.ru, chukarin@yandex.ru

The report describes the procedure of connection establishment through the random access channel for machine type communications with one of the methods of overload control, namely the Access Class Barring procedure.

Кеу words: M2M, RACH, eNB, ACB, Machine-Type Communications, overload control, preamble access.

1 Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 15-07-03051 а.

Похожие:

	Построение модели радиоканала случайного доступа с предварительной... Российский университет дружбы народов,, ivan, isaybasay17@gmail com		Набор функций для запрета доступа к сайтам или для разрешения доступа... В домашних условиях, с использованием специальных устройств -wi-Fi-роутеров (или «маршрутизаторов»), с пошаговой инструкцией, у родителей...
	Инструкция предоставления прав доступа оператору информационной системы муп «мривц» Для предоставления прав доступа, нужно войти в личный кабинет портала гис жкх, навести курсор на вкладку «Администрирование» и в...		Инструкция по смене ip-адреса сервера доступа «Континент» Управлении Федерального казначейства по Камчатскому краю, с 04. 05. 2017 изменяется ip-адрес сервера доступа «Континент». Для подключения...
	Кафедра информатики Разработка интеграционных элементов общеуниверситетского... ...		Служба маршрутизации и удаленного Доступа (rras) Инсталляция Routing and Remote Access Service с помощью сетевого доступа к установочным файлам 18
	1 Основы проектирования сетей доступа на базе технологии pon 7 Характеристика микрорайона «Просторный». Основные показатели проектируемой сети доступа 14		Политика информационной безопасности информационных систем персональных данных ОАО «маски» Подсистема идентификации и аутентификации субъектов доступа и объектов доступа (иаф) 16
	1 Анализ предметной области и постановка задачи Основным критерием должна выступать наглядность предоставляемой информации и безопасность доступа к пк, необходимо исключить возможность...		Инструкция Для того, чтобы размещать платежные документы для Вашей... Предоставить права доступа сотрудникам организации (стр. 41 Предоставление прав доступа сотрудникам организации, стр. 61 4 Предоставление...
	Памятка для инсталлятора, выполняющего работы по предоставлению доступа... Заместителя директора макрорегионального филиала «Волга» ОАО «Ростелеком»- коммерческий директор		Раскрытия информации организациями, осуществляющими деятельность... Под раскрытием информации в настоящем документе понимается обеспечение доступа неограниченного круга лиц к информации (независимо...
	Фгоу впо «Уральский государственный университет путей сообщения» Субд, а также регламентацией назначения и аудита прав доступа с помощью организационных мер и технических средств, обеспечивающих...		Методическое пособие «От простого к сложному» Секреты администрирования ПК. При этом необходимо учитывать особенности соединения и понимать, что вам потребуется для обеспечения доступа в сеть с нескольких...
	Модуль условного доступа smit ci+ cam Тв-модуль (Модуль условного доступа ci+ сам) устройство для декодирования цифрового телевизионного сигнала нтв-плюс тв-модуль предназначен...		Инструкция администратора безопасности информационной системы персональных данных Администратор безопасности субъект доступа, ответственный за защиту автоматизированной системы от несанкционированного доступа к...

Руководство, инструкция по применению