Αρχιτεκτονική διαχείρισης για ετερογενή περιβάλλοντα ασύρματων επικοινωνιών υψηλών ταχυτήτων τέταρτης γενιάς

Abstract

Τα ετερογενή περιβάλλοντα ασύρματων επικοινωνιών υψηλών ταχυτήτων 4ης γενιάς απαιτούν προηγμένη διαχειριστική λειτουργικότητα. Στην διατριβή, μία αρχιτεκτονική διαχείρισης παρουσιάζεται ως μέσο καθοδήγησης των Ασύρματων Δικτύων Πρόσβασης με δυνατότητα δυναμικής αναδιάρθρωσης και των νοημόνων κινητών τερματικών, σε αυτό το γεμάτο προκλήσεις περιβάλλον. Η αρχιτεκτονική πραγματοποιεί συνδυαστική βελτιστοποιημένη αξιοποίηση φάσματος και ραδιοπόρων, μέσω βελτιστοποιημένης εκμετάλλευσης της διαφορετικότητας του ετερογενούς ασύρματου οικοσυστήματος. Συγκεκριμένα, η αρχιτεκτονική διαχείρισης καθορίζει την κατάλληλη ασύρματη τεχνολογία πρόσβασης και τις αντίστοιχες συχνότητες λειτουργίας για κάθε ένα από τα διαχειριζόμενα δίκτυα (βελτιστοποιημένη αξιοποίηση φάσματος), και καθοδηγεί τα κινητά τερματικά στην επιλογή του κατάλληλου Ασύρματου Δικτύου Πρόσβασης για σύνδεση (βελτιστοποιημένη αξιοποίηση ραδιοπόρων). Η αρχιτεκτονική διαχείρισης, όσον αφορά την επιλογή ραδιοπόρων, εστιάζει στην κατανεμημένη, μεταξύ δικτύου και τερματικού, διαδικασία απόφασης για την τελική επιλογή της ραδιοσύνδεσης κάθε τερματικού. Δύο ελαφρά διαφοροποιημένες προσεγγίσεις για την λειτουργική αρχιτεκτονική παρουσιάζονται αναλυτικά, καθώς και η συσχέτιση των λειτουργικών τους στοιχείων. Η συσχέτιση δεικνύει την δυνατότητα της απαραίτητης συνεργασίας και διαλειτουργικότητας των δύο αρχιτεκτονικών. Για την αρχιτεκτονική που υιοθετήθηκε ως βάση για την συνέχιση της ερευνητικής εργασίας, παρουσιάζεται η ροή πληροφορίας μεταξύ των λειτουργιών που συνιστούν την κεντρική διαχειριστική οντότητα της αρχιτεκτονικής, καθώς και μεταξύ του κεντρικού συστήματος διαχείρισης και των εξωτερικών οντοτήτων. Στη συνέχεια, βάση της προαναφερόμενης ροής πληροφορίας, τα μηνύματα που ανταλλάσσονται μεταξύ της κεντρικής διαχειριστικής οντότητας και των διαχειριζόμενων οντοτήτων, καθορίζονται υπό την μορφή βασικών διαδικασιών (περιεχόμενοι βασικοί παράμετροι και δομή των μηνυμάτων), και υπολογίζεται το αναμενόμενο μέγεθός τους. Ο καθορισμός των διαδικασιών και η εκτίμηση του αναμενόμενου μεγέθους τους, αποτελεί την βάση για την πραγματοποίηση των αντίστοιχων διασυνδέσεων. H υλοποίηση των διασυνδέσεων απαιτεί τον καθορισμό των κατάλληλων μηχανισμών και πρωτοκόλλων ανταλλαγής πληροφορίας για την πραγματοποίηση των προαναφερόμενων διαδικασιών. Σε αυτό το πλαίσιο, παρουσιάζονται οι βασικές απαιτήσεις για την υλοποίηση των διασυνδέσεων, καθώς και υποψήφιες λύσεις. Επιπλέον, πραγματοποιείται αξιολόγηση της αρχιτεκτονικής, όσον αφορά την εκτίμηση της απόδοσής της και την εκτίμηση του διαχειριστικού φορτίου, το οποίο εισάγεται από την ενσωμάτωση στο δίκτυο της προαναφερόμενης διαχειριστικής λειτουργικότητας. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης αποδεικνύουν την αποτελεσματικότητα της αρχιτεκτονικής, καθώς και την βιωσιμότητά της.