A study on the optimal placement of the decision-making entity in LTE mobile networks

Abstract

Οι τεχνολογικές εξελίξεις στα προηγμένα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας αλλά και οι αυξημένες λειτουργίες που παρέχουν στους χρήστες τα smartphones, οδηγούν σε υψηλότερες απαιτήσεις στην απόδοση των αλγορίθμων και των διαδικασιών που εκτελούνται σε αυτά. Μία πολύ σημαντική παράμετρος των δικτύων είναι η τοποθέτηση της λογικής οντότητας που εκτελεί τις ευφυείς αποφάσεις ενός 4ης γενιάς ετερογενούς δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Η τοποθέτηση αυτή μπορεί να βρίσκεται στο κινητό τερματικό, ακριβώς στην πηγή των μεταβολών της τηλεπικοινωνιακής ζήτησης του χρήστη, ή στο δίκτυο εξυπηρέτησης και σε κάποια οντότητα του όπως το eNodeB. Μία πολύ σημαντική απόφαση που πρέπει μα ληφθεί για αυτά τα δίκτυα είναι η απόφαση της μεταπομπής της ενεργής κλήσης ενός τερματικού καθώς αυτό διασχίζει το σύνθετο δίκτυο του παρόχου το οποίο μπορεί να απαρτίζεται από Macro-cells, picocells, WiFi Access Points ιδιωτικής χρήσης αλλά και άλλες τεχνολογίες πρόσβασης. Για την εκτίμηση της βέλτιστης επιλογής έχει αναπτυχθεί μία συνάρτηση βελτιστοποίησης η οποία χρησιμοποιεί δεδομένα από το κινητό τερματικό, από τους καταχωρητές του δικτύου του παρόχου αλλά και από το επιλεγμένο πρότυπο λειτουργίας του δικτύου, το πρότυπο ANDSF, και κρίνει όλους τους πιθανούς στόχους της μεταπομπής για να βρει τον βέλτιστο όπου και θα εκτελέσει την μεταφορά της εξυπηρέτησης του. Για τον έλεγχο των δύο διαφορετικών τοποθετήσεων της λήψης αποφάσεων, ένα ειδικό προγραμματιστικό εργαλείο αναπτύχθηκε με πάρα πολλές δυνατότητες παραγωγής διαφορετικών σεναρίων, προβολής της προσομοίωσης με γραφικό και εύχρηστο περιβάλλον αλλά και έναν ισχυρό κεντρικό μηχανισμό μικροπροσομοίωσης βασισμένο σε μία ντετερμινιστική ουρά γεγονότων. Τα δεδομένα που εξήχθησαν από προσομοιώσεις σεναρίων-κλειδιών για το επιλεγμένο πρόβλημα χρησιμοποιήθηκαν και συσχετίστηκαν με τα μεγέθη επίδοσης που αφορούν διαφορετικές οντότητες της διαδικασίας (χρήστες, παρόχους ή κατασκευαστές εξοπλισμού) και ειδική επιχειρηματολογία έχει συνταχθεί για την υποστήριξη των προτάσεων. Τέλος ακολουθεί παράρτημα με το λογισμικό που αναπτύχθηκε και τις προγραμματιστικές αρχές που ακολουθήθηκαν.