Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağları Yönlendirme Protokolleri: Sorunlar ve Önerilen Bazı Çözümler.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağları Yönlendirme Protokolleri: Sorunlar ve Önerilen Bazı Çözümler."— Sunum transkripti:

1 1/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağları Yönlendirme Protokolleri: Sorunlar ve Önerilen Bazı Çözümler Suzan Bayhan ve Fatih Alagöz Boğaziçi Üniversitesi, Bilgisayar Müh. Uydu Ağları Araştırma Laboratuvarı (SATLAB)

2 2/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 İçerik oUydu Ağları Genel Bilgiler oYönlendirme Protokolleri oBazı Protokoller oSonuçlar

3 3/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 VAN ALLEN RADYASYON KUŞAKLARI Uydu Çeşitleri Low Earth Orbit (LEO) km Alçak Yörünge Uydu oMedium Earth Orbit (MEO) km Orta Yörünge Uydu oGeostationary Earth Orbit (GEO) oyaklaşık km YERDURAĞAN UYDULAR

4 4/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 LEO-MEO-GEO Alçak Yörünge (LEO)Orta Yörünge (MEO) Yerdurağan Yörünge(GEO) Yükseklik (km)200 to 30005,000 to 15,00036,000 Evrensel kapsama için gereken uydu sayısı > to 4 (70° N and 70° S) Ağ karmaşıklığıKarmaşıkOrtaBasit 1 yönde yayılım gecikmesi 5-20 ms ms ms EldeğiştirmeSık sıkSık değilHiçbir zaman Araçüstü işleme+++ Broadcast TV--+

5 5/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Farklı Yörüngelerden Uydular Yüksek Platformlar High Altitude Platform (HAP) LEO + MEO  NGEO Durağan olmayan uydular LEO + MEO + GEO km yükseklikte bulunan insanlı veya insansız hava araçları Yüksek, geçici trafik (savaş alanı, afet alanı, konser alanı) Kapsama alanı : 1000 km çapında alan

6 6/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Araç-üstü İşleme Kıvrık Boru (Bent-pipe) Saydam Gökyüzündeki tekrarlayıcı Frekans yükseltme Frekans çevrimi Araç-üstü İşleme On-board processing (OBP) Yenileyici Frekanslar arasında geçiş Uydular arası bağlar - Gökyüzünde Ağ -Yer sistemlerine daha az bağımlılık

7 7/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 İçerik oUydu Ağları Genel Bilgiler oYönlendirme Protokolleri oBazı Protokoller oSonuçlar

8 8/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 NGEO Yönlendirme Protokolleri PROBLEM: NON-GEOSTATIONARY SİSTEMLER (LEO + MEO) Dinamik Topoloji Düzgün olmayan trafik yükü dağılımı (uydular üzerinde eşit olmayan yük) Sıkışık yollar ÇÖZÜM: “Uydu Dostu” yönlendirme protokolleri AMAÇ: Sistem kaynaklarının etkin bir şekilde kullanılması, basit, implementasyonu kolay, az sinyalleşme yükü, az hafıza gereksinimi... Uyarlamalı (adaptive) Dinamik Trafik-sınıfı tabanlı

9 9/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Bazı Tanımlar Düzlem: Aynı yükseklikte bulunan yörüngelerden herbiri ISL (Intersatellite Link) : uydular arası iletişim bağı  Düzlemler arası  Düzlem içi

10 10/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 İçerik oUydu Ağları Genel Bilgiler oYönlendirme Protokolleri oBazı Protokoller oSonuçlar

11 11/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Dinamik Topoloji? Ne kadar dinamik? Belirli bir yörünge Belirli Hız (Pre-determined motion) PERİYODİK (T)

12 12/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Dinamik Sanal Topoloji Yönlendirmesi M. Werner, ”A Dynamic Routing Concept for ATM Based Satellite Personal Communication Networks,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol.15, no.8, pp , Oct.1997  Zaman aralıkları Bir zaman aralığında, topoloji sabit bir graf gibi modellenir. Kısa zaman aralıkları  Topoloji çok az değişiyor...  En kısa yol, Dijkstra Shortest-Path (DSP) algoritması ile bulunur. (T sistem periyodu)

13 13/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uygulamaların türüne göre farklı uydu sistemi! Çok katmanlı mimari Lee, J. and S. Kang, Satellite over Satellite Network: A Novel Architecture for Satellite Network", Proc. IEEE INFOCOM, pp , May 2000.

14 14/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Örnek bir çok katlı mimari

15 15/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Örnek bir 2 katmanlı uydu sistemi A B LEO uydu MEO uydu

16 16/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Yük Dağılımının Dengelenmesi oAmaç: oBazı uydular kullanılmazken diğerleri çok kullanılıyor ve sıkışmış olabilir. Bu gibi durumlara müdahele etmek. oSıkışıklık nedenli paket kaybını engellemek, sistem verimliliğini artırmak için tüm sistemdeki yük dağılımını dengelemek oFikir: Komşularla düzenli (periyodik) durum bilgilerini değişimi yapmak TxRxRx Sıkışıklık

17 17/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 ISL doluluk durumları Durum Tablosu Bu bağın durumu BOŞ NEREDEYSE MEŞGUL MEŞGUL C: Kapasite n: paket sayısı

18 18/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Açık Yük Dengelenmesi ELB (Explicit Load Balancing) Tx1 Rx2 A B C D Tx2 Tx3 Rx1Rx1 Rx3Rx3 : Normal Düğüm : Meşgul Düğüm * Tüm bağların fiyatı eşit ve 1 dir. C3 düğümünde sıkışıklık meydana gelir. C3 ün durumu MEŞGUL olarak değiştirilir. Taleb T, Kato N, Nemoto Y. IP traffic load distribution in NGEO broadband satellite networks. Springer Lecture Notes in Computer Science(LNCS) 3733, October 2005; Yüksek trafiğe sahip bir uydu, komşularına durum paketi yollayarak kendine akan trafiği, durumu boş olana kadar azaltmalarını talep eder.

19 19/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Açık Yük Dengelenmesi (2) TX1 Rx2 A B C D Tx2 Txr3 Rx1Rx1 Rx3Rx3 : Normal Düğüm : Meşgul : Komşu Düğüm C3 durum paketlerini komşularına yollar. Komşu Uydular NSL durum listelerini günceller Meşgul olan düğümün fiyatı 3e yükseltilir. 3 3 3 3 A3 : N-meşgul B2 : Boş B4 : N-meşgul C3 : Neighboring Status List (B3) Meşgul

20 20/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Açık Yük Dengelenmesi (3) Sender1 Reciever2 A B C D Sender2 Sender3 Reciever1 Reciever3 : Normal : Meşgul : Komşu  Tx1-Rx1 →A3-B3-C3-D3-D2 ・ Normal yol Toplam fiyat 6 →A3-B3-B2-C2-D2 ・ Alternatif yol (B2 üzerinden) Toplam fiyat 4 Toplam bağ fiyatı = 6 A3 : N-meşgul B2 : Boş B4 : N-meşgul C3 : NSL (B3) Meşgul Total link cost = 4

21 21/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Açık Yük Dengelenmesi (4) Durum paketleri  Ekstra trafik! Gerçek zamanlı uygulamalar!!!

22 22/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Trafik sınıfı tabanlı protokoller Arkaplan ( Background ) 3GPP Kesintisiz ( Streaming ) Konuşmalı (Conversational) Etkileşimli ( Interactive ) 4 çeşit trafik için belirlenmiş farklı hizmet kalitesi sınıfları bulunmaktadır: Konuşmalı sınıf (ses, görüntülü telefon, görüntülü oyunlar) Akan veri sınıfı (çoklu ortam, isteğe dayalı görüntü, internet yayıncılığı) Etkileşimli sınıf (internet erişimi, şebeke üzerinde oyunlar, veri tabanı erişimi) Arka plan sınıfı (e-posta, veri indirme) * Afşin Büyükbaş, “CDMA VE UMTS: ÜÇÜNCÜ NESİL oMOBİL HABERLEŞME TEKNOLOJİLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI, TÜRKİYE ÖNERİSİ”, Telekomünikasyon Kurumu, Mayıs, 2005.

23 23/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 ARPQ: Adaptive Routing Protocol for QoS oUydular trafik sınıfına göre paketleri sınıflandırıyor. oUydu, bir bağ üzerinden trafik yollama durumunu kendi kendine kontrol eder. (Extra durum paketi) oGerçek zamanlı trafik değil de gecikmeye duyarlı olmayan arka plan trafiği alternatif yollardan yönlendirilir. SERVİS KALİTESİ için UYARLAMALI YÖNLENDİRME PROTOKOLÜ S. Bayhan, G. Gür, F. Alagöz, “Adaptive Routing Protocol for Quality-of-Service”, Second International Workshop in Satellite and Space Communications (IWSSC), Madrid, Spain, September 2006.

24 24/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 ARPQ A B CD AliceBobMary ÖzgürEvaGeorge LEO B3, C3 ile olan bağındaki sıkışıklığı fark eder. NSL listesini günceller. Arkaplan trafiğini alternatif yollardan gönderir. (NSL) B 3 A 3 Boş B 2 Boş B 4 Boş C 3 Meşgul Bağ meşgul durumuna geçer!!! Bağın durumu BOŞ olur !!! C3 Boş

25 25/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Benzetim Araçları OPNET OPNET Lisansı Ticari modeller (Cisco, IBM, HP...) Proto-C (C, C++) FSM (Sonlu Otomat) Destek hattı NS -2 (http://www.isi.edu/nsnam/ns/) Açık kaynak kodlu C++ Ağ benzetim aracı: telsiz ağlar, protokoller (TCP/IP) vs. NS-3 çalışmaları

26 26/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Örnek bir OPNET modeli

27 27/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Örnek bir NS-2 benzetim modeli

28 28/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Sonuç oUydu ağlarının önemi oÇok katmanlı mimariler oYeni yönlendirme protokolleri oYük dağılımını dengeleme

29 29/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Teşekkürler ! Sorular

30 30/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağları Yönlendirme Protokolleri: Sorunlar ve Önerilen Bazı Çözümler Suzan Bayhan ve Fatih Alagöz Boğaziçi Üniversitesi, Bilgisayar Müh. Uydu Ağları Araştırma Laboratuvarı (SATLAB)

31 31/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağı Düzlemler arası bağlar Düzlem

32 32/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 THURAYA omainly focused on the Europe, Middle East, and Africa. The service operates a single geostationary communications satellite, one is for backup and a third satellite is planned for launch in Q The launch of the Far East and Australia service is planned for 2007.EuropeMiddle EastAfricageostationarycommunications satellite oThe company is based in the United Arab Emirates and provides service through authorized service providers. Its shareholders are a mixture of Middle Eastern and North African telcos (in which Etisalat is a major one) and investment companies.United Arab EmiratesMiddle EasternNorth AfricantelcosEtisalatinvestment companies oThuraya provides the following satellite-based services: - Voice communications with handheld terminals (Hughes and Ascom) and maritime or land-based fixed terminals - Short message service kbit/s Data & Fax service kbit/s high-speed data services via notebook-sized Hughes terminal (ThurayaDSL) - built-in GPS capability - a number of value-added services, such as news, call back, voic , WAP, etc. - Thuraya has a unique 'high power alert' system that notifies a user of an incoming call, when they are out of cellular coverage, and when the handset is not in two way contact with the satellite network. Subject to sufficient signal, this works when the handset antenna is retracted and, in some cases, when the handset is indoors.Short message servicekbitGPS oThe current number of handheld subscribers is around 250,000 (March 2006). The subscriber growth has apparently slowed down during the last year, but Thuraya still made a net profit of US$80 million on revenues of US$323 million in 2005 (compared to just US$26 million profit in 2004).US$ oThuraya handsets have a dual-mode feature that allows them to operate on the Thuraya satellite network and GSM 900 terrestrial mobile networks. The dual-mode feature of the handset is similar to the Telit (GSM/Satellite) and Qualcomm (CDMA/Satellite) handsets on the Globalstar system.GSM 900 Globalstar oRoaming agreements have been concluded with 201 GSM networks worldwide (Feb 2006). Some 360,000 Thuraya handsets have been put in service since launch in 2001.GSM networks worldwide oThe second generation of Thuraya devices are becoming available. The satellite only SO-2510 was released in November It has a colour screen and is claimed to be the smallest and lightest satellite phone in the world. The SG-2520 has been delayed, but is expected in the first quarter of It will support Thuraya and GSM 900/1800/1900 networks and will run on Windows CE. It will be the first satellite phone with a built-in camera. Both second generation phones will support GPRS data at rates of around 60kbps when the network's service is made available. oThuraya are also releasing a "Thuraya Module", a small (70x50x20mm) unit designed for integration into other devices. This will provide USB and digital audio interfaces and be run on VxWorks. Previously, third-party hardware designers have relied on breaking a first- generation handset out of its case and integrating it into their hardware. oThe company gained worldwide prominence when it was reported that Abu Musab al-Zarqawi and members of his terrorist network used Thurayas, as they are harder to pinpoint the location of than regular cell phones.[1]Abu Musab al-Zarqawiterroristcell phones[1] oThe Register reports that the U.S. military has banned the use of Thuraya cell phones by its personnel, and by embedded journalists.[2] According to The Register the phones contain embedded global positioning system functionality, and the phones automatically encode their location in their signals.The Register[2]global positioning system oThuraya's country code is country code

33 33/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Sanal Düğüm Yaklaşımı (Virtual Node- VN) R. Mauger, C. Rosenberg, “QoS guarantees for multimedia services on a TDMA-Based satellite networks,” IEEE Communications Magazine, vol.35, no.7, pp.56-65, July 1997 LEO uydu topolojisi → Zamanla topoloji değişiyor Sanal Düğüm topolojisi → ・ VN Dünya’ya göre sabit ・ VN topolojisi sabit Bir uydu VN (sanal düğüm)’e karşılık gelir. Uydular hareket ettikten sonra... Yerine geçen uyduya bir önceki uydunun bilgileri aktarıldı. VN yaklaşımı uyduların hareketinden bağımsız bir şekilde yönlendirme yapmayı sağlar...

34 34/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 TxRxRx Yol üzerinde belirlenen uydulara mesaj yollanarak kaynak rezervasyonu yapılır. “Uydu üzerinde Uydu” Düğüm sayısına göre sınıflandırma. Yük dağılımı problemi!!! oLee, J. and S. Kang, “Satellite over Satellite Network: A Novel Architecture for Satellite Network", Proc. IEEE INFOCOM, pp , May HQRP: Hiyerarşik QoS Yönlendirme Protokolü LEO ve MEO uydulardan oluşan iki katmanlı bir mimari Bir bağlantı için kaynak LEO gecikme sınırı Dsd olan bir yol belirler. tsd < Dsd oKaynak LEO paketi şu şekilde işaretler. if kaynak leo – hedef leo arasındaki düğüm sayısı< Sınır düğüm sayısı Kısa Yol Paketi ( Short Distance Dependent, SDD) LEO katmanından yolla else Uzun Yol Paketi (Long Distance Dependent, LDD) MEO katmanından yolla Kaynak LEO Hedef LEO

35 35/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Neden Uydular? Herzaman Hizmet Karasal Sistemden Bağımsız Güvenilirlik Kolay Kurulum Doğal Afet sonrası iletişim Simerik, asimetrik, darbant, genişbant hizmetleri

36 36/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Örnek Uydu Sistemleri oTURKSAT ohttp://www.turksat.com.tr/v2/english/ oIRIDIUM ohttp://www.iridium.com/ oTHURAYA owww.thuraya.com oGLOBAL STAR ohttp://www.globalstar.com.tr/tr/ TurkSAT 1C TurkSAT 2A TurkSAT 3A o 11x6 LEO uydu Ses iletişimi o 48 LEO uydusu o GEO oAvrupa, Orta Doğu, ve Afrika oSes iletişimi (Hughes and Ascom) oDeniz ve karasal terminaller oKısa mesaj servisi


"1/29 Akademik Bilişim 2007, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya 31 Ocak – 2 Şubat 2007 Uydu Ağları Yönlendirme Protokolleri: Sorunlar ve Önerilen Bazı Çözümler." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları