Uma Solução para Gerenciamentode Dispositivos de Rádio Cognitivo Baseada na MIB IEEE 802.22

Lucas Bondan, Maicon Kist, Rafael Kunst, Cristiano B. Both, Juergen Rochol, Lisandro Z. Granville

2

Agenda

• Introdução

• Sistema de Gerenciamento

• Avaliação e Resultados

• Considerações Finais

3

Agenda

• Introdução

• Sistema de Gerenciamento

• Avaliação e Resultados

• Considerações Finais

4

IntroduçãoContexto

o Dispositivos de Rádio Cognitivo modificam suas configurações dinamicamente

o Estas configurações envolvem parâmetros, os quais sofrem modificações em seus valores

o É necessário gerenciar as modificações nos parâmetros, a fim de garantir um bom funcionamento da rede

5

IntroduçãoMotivação

o Não existe um sistema de gerenciamento desenvolvido exclusivamente para lidar com a alta variabilidade dos parâmetros de dispositivos de rádio cognitivo Propostas existentes citam a importância de

gerenciar tais informações Porém, pouco é proposto para a gerência destas

informações

6

IntroduçãoObjetivo

o Propor um sistema de gerenciamento para dispositivos de rádio cognitivo considerando um escopo Local. Baseado nas informações definidas na MIB IEEE

802.22 Gerenciamento e monitoração do processo de

sensoriamento espectral

Sensoriamento Transmissão

Quadro

Sensoriamento Transmissão

Quadro

Sensoriamento Transmissão

Quadro

Nível de Confiança Vazão

CPE

BS

CPE

CPE

CPE

BS

CPE

BS

CPE

CPE

CPE ISP

Sistema de Controle

Sistema de Gerenciamento

LocalGlobal

7

Agenda

• Introdução

• Sistema de Gerenciamento

• Avaliação e Resultados

• Considerações Finais

8

Sistema de GerenciamentoArquitetura

Administrador

Dispositivos de Rádio Cognitivo

BS

Interface

Coleta Configuração

CPEs

9

Protótipoo Comunicação baseada em Simple Network

Management Protocol (SNMP)o Implementados objetos da MIB IEEE 802.22o Duas regras para manipulação da janela de

sensoriamento: Regra da Vazão Regra do Nível de Confiança

Sistema de Gerenciamento

10

Regraso Tupla , onde

o Regra da Vazão

o Regra do Nível de Confiança

Sistema de Gerenciamento

11

Agenda

• Introdução

• Sistema de Gerenciamento

• Avaliação e Resultados

• Considerações Finais

12

Parâmetro Valor

Janela de sensoriamento [ : ]s

Nível de confiança mínimo 67%

Ruído AWGN

Relação Sinal/Ruído 20dB

Duração do quadro s

Ajuste da janela de sensoriamento [ : ]s

Período de polling [ : 1 ]s

Intervalo de Confiança 95%

AvaliaçãoAmbiente simulado

13

Avaliação1ª Análise:

o Comportamento dos valores de vazão e nível de confiança Variando o valor da janela de sensoriamento,

obteve-se os valores resultantes de nível de confiança e vazão

A normalização destes valores (Φ) mostra a tendência da variação dos mesmos

14

Avaliação1ª Análise:

Ponto de inflexão

15

Avaliação2ª Análise:

o Regras de configuração em função do ajuste da janela de sensoriamento

1. Vazão obtida utilizando ambas as regras

2. Nível de confiança obtido utilizando ambas as regras

16

Avaliação2ª Análise – Vazão:

~16 Mbit/s

17

Avaliação2ª Análise – Nível de Confiança:

18

Avaliação3ª Análise:

o Sobrecarga do tráfego SNMP em função do ajuste da janela de sensoriamento Baseada na capacidade total de transmissão do

canal Porcentagem de tráfego acrescida pelas

mensagens SNMP

19

Avaliação3ª Análise

20

Avaliação4ª Análise:

o Tempo de convergência entre as regras de configuração, considerando o período de polling Tempo de convergência = tempo necessário para

o sistema chegar à janela ideal

𝑅′𝐶 ′=𝑅𝐶 ´𝐶 ´𝑅𝐶 ´𝜍

𝑅′ 𝜍=𝑅𝜍𝜍

𝑅𝜍 ´𝐶 ´

𝑅 ´𝐶 ´𝑅 ´ 𝜍

21

Avaliação4ª Análise:

22

Agenda

• Introdução

• Sistema de Gerenciamento

• Avaliação e Resultados

• Considerações Finais

23

Considerações FinaisConclusões

o O sistema proposto é capaz de maximizar o funcionamento de determinada funcionalidade dos dispositivos Baseado nas regras de configuração

o Regras descritas comprovaram a maximização na Vazão e no Nível de Confiança

o É possível obter a melhor relação entre Vazão e Nível de Confiança

24

Considerações FinaisTrabalhos Futuros

o Analisar mais objetos da MIB IEEE 802.22o Criação de novas regraso Extensão para escopo Global

Iteração entre gerenteso Aplicação de políticas

Aumentar o nível de abstração das regras

25

Obrigado!Dúvidas?