Kernekoncepter
Durch den Einsatz von schnellen Vorhersagealgorithmen auf Basis der Vergangenheitsdaten der Nutzer kann eine zentrale Steuerung der Zugangspunktzuordnung in SDN-gesteuerten drahtlosen Zugangsnetzwerken eine hohe Netzwerkauslastung bei gleichzeitig sehr kurzen Handover-Zeiten erreichen.
Resumé
Die Studie untersucht die Möglichkeit, sehr schnelle Entscheidungen über die Zuordnung von Zugangspunkten (APs) zu Nutzer-Endgeräten in SDN-gesteuerten drahtlosen Zugangsnetzwerken zu treffen. Dafür werden folgende Schritte durchgeführt:
Es wird ein Systemarchitektur-Konzept vorgestellt, das eine zentrale Steuerung der AP-Zuordnung ermöglicht. Dabei werden Informationen über Nutzerverhalten und Funkverbindungsqualität genutzt, um schnelle Zuordnungsentscheidungen zu treffen.
Es wird ein einfacher Vorhersage-Algorithmus auf Basis von Markov-Ketten präsentiert, der die wahrscheinlichen Anwendungstypen der Nutzer basierend auf deren Vergangenheitsdaten vorhersagt. Diese Vorhersagen werden dann für die Optimierung der AP-Zuordnung verwendet.
Es wird ein zentralisierter und ein verteilter Optimierungsalgorithmus vorgestellt, die das Ziel haben, die Netzwerkauslastung unter Berücksichtigung von Latenzanforderungen zu maximieren.
Die Leistungsfähigkeit der Algorithmen wird anhand zweier Szenarien evaluiert: Einem realen Szenario basierend auf dem LiveLab-Datensatz und einem spekulativen 5G-Szenario. Die Ergebnisse zeigen, dass die Vorhersage-basierten Algorithmen eine Netzwerkauslastung erreichen, die nahe an der optimalen Lösung liegt, bei gleichzeitig sehr kurzen Handover-Zeiten.
Statistik
Die Verlustrate des zentralisierten Ansatzes mit Echtzeitinformationen beträgt 0,84%.
Die Verlustrate des zentralisierten Ansatzes mit vorhergesagten Daten beträgt 1,24%.
Die Verlustrate des verteilten Ansatzes mit vorhergesagten Daten beträgt 1,23%.
Die Verlustrate des terminal-basierten Ansatzes beträgt 35,95%.
Die Verlustrate des Nächste-AP-Ansatzes beträgt 60,12%.
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