Межуровневая оптимизация

редактировать

Межуровневая оптимизация - это уход от чистой водопадной -подобной концепции Модель связи OSI с практически строгими границами между уровнями. Межуровневый подход динамически передает обратную связь через границы уровня, чтобы обеспечить компенсацию перегрузки, задержки или другого несоответствия требований и ресурсов любым управляющим входом на другой уровень, но на этот уровень напрямую влияет обнаруженный недостаток.

Строгие границы между уровнями установлены в исходной сетевой модели OSI, где данные хранятся строго в пределах заданного уровня. Межуровневая оптимизация удаляет такие строгие границы, чтобы обеспечить связь между уровнями, разрешая одному уровню доступ к данным другого уровня для обмена информацией и обеспечения взаимодействия. Например, знание текущего физического состояния поможет схеме распределения каналов или стратегии автоматического повторного запроса (ARQ) на уровне MAC в оптимизации компромиссов и достижении максимизации пропускной способности.

Особенно при маршрутизации информации с одновременным спросом на ограниченная пропускная способность каналов может потребоваться концепция вмешательства, чтобы сбалансировать, например, необходимость внятной передачи речи и достаточно динамичных команд управления. Любое фиксированное распределение ресурсов приведет к несоответствию при особых условиях работы. Любое высокодинамичное изменение распределения ресурсов может повлиять на разборчивость голоса или стабильность видео. Однако, как и в случае с другими стратегиями оптимизации, алгоритм также требует времени.

Содержание
  • 1 Принципы
  • 2 Приложения
  • 3 Регулировка качества обслуживания
  • 4 Адаптация к ресурсоэффективности межуровневого
  • 5 Адаптация планирования MAC на основе параметров PHY
  • 6 Проблемы
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
Принципы

Существуют принципы, которым должен придерживаться межуровневый дизайн:

  • Взаимодействия и закон непредвиденных последствий
  • График зависимостей
  • Временное разделение и стабильность
  • Хаос безудержного межуровневого проектирования

В отличие от традиционного подхода к архитектурному проектированию, где разработчики могут сосредоточиться на одной проблеме, не беспокоясь об остальной части стека протоколов, нужно быть осторожным, чтобы предотвратить непреднамеренное воздействие на другие части системы. Графы зависимостей полезны для циклов адаптации, возникающих при межуровневом проектировании.

Приложения

Межуровневая оптимизация может использоваться для

  • адаптации
  • планирования
  • распределения ресурсов
  • управления мощностью
  • контроль перегрузки
  • маршрутизация с несколькими переключениями

Его преимущества включают высокую адаптивность в беспроводной сенсорной сети и большее пространство для оптимизации.

Регулировка качества обслуживания

Межуровневая оптимизация должна способствовать повышению качества услуг в различных условиях эксплуатации. Такое адаптивное управление качеством обслуживания в настоящее время является предметом различных патентных заявок, например, Межуровневый механизм управления обеспечивает обратную связь по параллельной информации о качестве для адаптивной настройки параметров управления. Схема управления применяет

  • наблюдаемые параметры качества
  • рассуждение на основе нечеткой логики о применении соответствующей стратегии управления
  • статистически вычисленный управляющий вход к настройкам параметров и переключателям режимов
Адаптация к ресурсоэффективность межуровневой оптимизации

Аспект качества - не единственный подход к адаптации стратегии межуровневой оптимизации. Контроль, адаптированный к доступности ограниченных ресурсов, является первым обязательным шагом для достижения хотя бы минимального уровня качества. Соответствующие исследования были выполнены и будут продолжены.

Адаптация планирования MAC на основе параметров PHY

Коммуникационные системы, которым необходимо работать в среде с нестационарным фоновым шумом и помехами, могут выиграть от тесной координации между уровнем MAC (который отвечает за планирование передач) и уровнем PHY (который управляет фактической передачей и приемом данных по среде)

В некоторых случаях связи В каналах (например, в линиях электропередач) шум и помехи могут быть нестационарными и могут изменяться синхронно с циклом 50 или 60 Гц переменного тока. В подобных сценариях общая производительность системы может быть улучшена, если MAC может получать информацию от PHY относительно того, когда и как изменяется уровень шума и помех, чтобы MAC мог планировать передачу на периоды времени, в которые шум и помехи уровни ниже.

Примером системы связи, которая допускает такую ​​межуровневую оптимизацию, является стандарт ITU-T G.hn, который обеспечивает высокий -скоростная локальная сеть по существующей домашней проводке (линии электропередач, телефонные линии и коаксиальные кабели).

Проблемы

Некоторые проблемы могут возникнуть при межуровневом проектировании и оптимизации из-за создания нежелательных эффектов, как описано в разделе. Решения межуровневого проектирования, которые позволяют оптимизировать работу мобильных устройств в современной гетерогенной беспроводной среде. описаны в, где дополнительно указаны основные открытые технические проблемы в области исследований межуровневого проектирования.

См. Также
Ссылки
  1. ^http://www.ece.purdue.edu/~shroff/Shroff/journal/LSS06.pdf
  2. ^«Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) 04.07.2008. Проверено 25 июня 2008 г. CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка )
  3. ^[1]
  4. ^«Архивная копия» (PDF). Заархивировано с оригинала (PDF) от 16 мая 2008 г. Проверено 25 июня 2008 г. CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка )
  5. ^ Cognitive Radio Communications and Networks: Principles and Practice. Берлингтон, Массачусетс: Academic Press. 2010. стр. 201 –234. ISBN 9780080879321.
  6. ^Кармокар, Ашок (21 ноября 2012 г.). «Энергия- Эффективная экологическая радиосвязь для приложений, устойчивых к задержкам ". Справочник по экологичным информационным и коммуникационным системам.
  7. ^Ваймерш, Хенк (2016)." Управление множественным доступом в беспроводных сетях ". Библиотека Academic Press по мобильной и беспроводной связи: передача Методы цифровой связи.
  8. ^«Межуровневая интегрированная маршрутизация свободного пути от коллизий - Патент США 7339897». Архивировано из оригинала 12.06.2011. Проверено 25.06.2008.
  9. ^http://www.nyman-workshop.org/2003/papers/Cross-Layer%20Optimization% 20для% 20Sensor% 20Networks.pdf
  10. ^S. Шабданов, П. Митран, К. Розенберг, «Межуровневая оптимизация с использованием передовых методов физического уровня в беспроводных ячеистых сетях», в транзакциях IEEE по беспроводной связи
  11. ^ Гуован Мяо ; Гоцун Сон (2014). Энергетическая и эффективная беспроводная сеть. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1107039889.
  12. ^В. Кавадиа, П.Р. Кумар, «Предупреждающий взгляд на межуровневое проектирование», в: IEEE Wireless Communications, Volume 12, Issue 1, Feb. 2005.
  13. ^P. Пападимитратос, А. Мишра и Д. Розенбург, «Подход межуровневого проектирования для улучшения 802.15.4», в: IEEE MILCON 2005, том 3, стр 1719-1726, июнь 2005
  14. ^Ф. Foukalas et al., «Предложения межуровневого проектирования для беспроводных мобильных сетей: обзор и таксономия»
Последняя правка сделана 2021-05-16 09:39:46
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте