Università di Padova Dipartimento di Ingegneria dellInformazione Analisi della Qualità del Servizio in Reti Radio Ad Hoc Special Interest Group on NEtworking & Telecommunications RELATORE: Prof. Gianfranco Pierobon LAUREANDO: Cristian Andreola

Padova, 06/10/2003 Tecnologia Bluetooth Standard per trasmissioni radio caratterizzato da Bassi consumi Bassi consumi Basso costo Basso costo Bassa complessità Bassa complessità Utilizzato per connettere Laptop, PDA, computer, telefoni cellulari, sensori, mouse, tastiere… Laptop, PDA, computer, telefoni cellulari, sensori, mouse, tastiere… piconet Da due ad otto dispositivi condividono lo stesso canale in una piconet In ogni piconet una unità funge da master, mentre le altre sono dette slaves centralizzata algoritmo di scheduling Laccesso al canale è gestito in maniera centralizzata dal master tramite un algoritmo di scheduling

Padova, 06/10/2003 Hard & Soft QoS Hard QoS Largamente utilizzata nelle reti cablate Integrated Services: flow based (RSVP) Differentiated Services: class based Soft QoS Adatta ad essere utilizzata nelle reti radio Certe applicazioni possono funzionare in maniera corretta anche se, per piccoli intervalli di tempo, i requisiti di QoS non vengono soddisfatti Adattabile a situazioni di banda limitata e al canale radio

Padova, 06/10/2003 Scopo della tesi Sviluppo di un algoritmo di scheduling per la Soft QoS in Bluetooth Definizione di parametri di Soft QoS Progetto di un algoritmo di scheduling per la Soft QoS Analisi dellalgoritmo proposto

Padova, 06/10/2003 Hard QoS: FPQ Scopo Trovare il ciclo di polling più efficiente per soddisfare i requisiti di QoS Slave Analyzer calcola P data : probabilità che vi siano pacchetti in coda NSLP: tempo intercorso dallultima sequenza POLL/NULL Selection Algorithm Determina una priorità per ogni connessione master/slave Sceglie la connessione che presenta la priorità maggiore Limiti Differenziazione del traffico inefficiente in condizioni di traffico elevato Schema di FPQ: Fair and efficient Polling algorithm with QoS support

Padova, 06/10/2003 Algoritmo Soft-FPQ Soft-FPQ (SFPQ): algoritmo di scheduling per il supporto della Soft QoS in Bluetooth Definizione di un nuovo parametro di Soft QoS: Soddisfazione desiderata : percentuale di pacchetti che soddisfano i requisiti di QoS rispetto a quelli totali Utilizzo di una stima dinamica della soddisfazione percepita da un flusso informativo: La priorità di un flusso informativo dipenderà da: Caratteristiche del traffico prodotto Parametri di QoS Margine di soddisfazione stimato:

Padova, 06/10/2003 Soddisfazione stimata

Padova, 06/10/2003 Calcolo della priorità Costanti: Caratteristiche del traffico Richieste di QoS Equità (Fairness) Margine normalizzato di soddisfazione

Padova, 06/10/2003 Scenario di simulazione Piconet con 7 slave Solo traffico upstream Una applicazione per slave Una applicazione richiede =1 (Hard QoS) Una applicazione richiede =0.9 Una applicazione video streaming richiede =0.9 4 applicazioni di tipo Best Effort richiedono =0.2 Dinamica della simulazione Gli slave che presentano un alto valore di sono sempre attivi Le applicazioni Best Effort si avviano durante la simulazione, una alla volta Intervallo massimo di congestione, tutte le applicazioni attive

Padova, 06/10/2003 Soddisfazione percepita (1/2) Soddisfazione desiderata: =1 Alto traffico

Padova, 06/10/2003 Soddisfazione percepita (2/2) Soddisfazione desiderata: =0.9 Alto traffico

Padova, 06/10/2003 Video Streaming Demo Scenario Solo traffico upstream Una applicazione per slave Una applicazione video streaming, =0.9 Due applicazione Best Effort, =0.2 Struttura del dimostratore RTP Server: spedisce pacchetti relativi al video RTP Client: riceve i pacchetti e visualizza il video Delay: intercetta i pacchetti e li ritarda di un intervallo di tempo predefinito FPQ SFPQ

Padova, 06/10/2003 Conclusioni Supporto della Soft QoS in Bluetooth Migliore differenziazione del servizio Distribuzione più efficiente delle risorse Migliore supporto delle applicazioni real time e streaming audio/video Migliore comportamento della piconet in condizioni di elevato traffico Pubblicazioni: A Soft-QoS Scheduling Algorithm for Bluetooth Piconets, in Proceedings of WPMC 2003, Yokosuka (Japan), October 2003