Quản lý di động Tính toán di động Quản lý di động 1. Giới thiệu 2. Quản lý vị trí 3. Quản lý chuyển giao 4. Ví dụ 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 2 1. Giới thiệu 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 3 I. Bài toán II. Quản lý vị trí III. Quản lý chuyển giao I. Bài toán 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 4  Điều kiện  Nút n muốn trao đổi thông tin với nút di động m  Nút m kết nối thông qua một điểm truy cập (AP) hoặc một trạm cơ sở (BS)  Để thống nhất, sử dụng thuật ngữ AP  Nút m có thể kết nối với một AP khác Yêu cầu 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 5  Nút n có thể thiết lập kết nối với m  => cần xác định vị trí của m: quản lý vị trí  Nút n có thể duy trì kết nối với m  Cần có cơ chế để thiết lập lại kết nối vật lý với m  Cần có cơ chế để duy trì kết nối logic  => quản lý chuyển giao (Handoffs) Ví dụ 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 6  Thanh toán tiền điện/điện thoại  Hóa đơn gửi đến nhà  Thanh toán tiền qua tài khoản/thu trực tiếp  Đi vắng  Nhờ thanh toán hộ  Chuyển nhà  Báo chuyển địa điểm (cho ai?) II. Quản lý vị trí 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 7  Các thao tác cơ bản  Tìm kiếm: tìm kiếm vị trí theo địa chỉ  Quảng bá  Quảng bá cục bộ  Cập nhật: cập nhật thông tin về vị trí khi có sự thay đổi  Đăng ký: ghi lại các thay đổi về vị trí với một server  Cập nhật, đăng ký, tìm kiếm=> hiệu năng  Tính cập nhật của thông tin, phạm vi của cell cục bộ Phạm vi của cell cục bộ 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 8  Nhỏ=>  Tìm kiếm bằng quảng bá nhanh và rẻ hơn  Thường xuyên phải cập nhật thông tin (do nút thường xuyên chuyển từ AP này sang AP khác)  Chi phí về lắp đặt AP tăng  Lớn  Phức tạp trong việc thiết lập kết nối cục bộ Kiến trúc CSDL 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 9  Cơ sở dữ liệu về vị trí  Co giãn, hiệu năng, sẵn sàng  Phân tán ở mức độ hợp lý  => mô hình quản lý vị trí III. Chuyển giao-Handoffs 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 10  Đảm bảo kết nối khi dịch chuyển từ máy này sang máy khác  Các gói tin được truyền-nhận cùng một thời điểm  Câu hỏi  Khi nào chuyển sang AP mới?  Chọn AP nào?  Giữ kết nối thế nào?  Chuyển giao từ AP cũ sang mới? [...]... 03/10/2011 2 Nguyên lý, kỹ thuật quản lý vị trí Quản lý bởi 1 nhà đăng ký Quản lý theo vùng Sao lưu thông tin vị trí 16 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 I Quản lý một nhà đăng ký     Single Home Location Registrar Ít dùng trong thực tế Cho phép nắm được nguyên lý hoạt động của các Home Registrar Thành phần hệ thống    17 Các AP Các thiết bị di động Home Location Registrar @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011... Trung 2011 03/10/2011 Thao tác đăng ký 18 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Đăng ký khi chuyển cell 19 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Tìm kiếm m trường hợp thành công 20 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Tìm kiếm m Trường hợp không thành công 21 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Giải pháp 1 - Bổ sung thêm các thông tin cho từng thiết bị di động trên HLR: - - Vấn đề: - - 𝑡𝑢 : thời gian cập nhật cuối cùng TTL :... nguyên 13 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Chuyển giao kết nối từ AP cũ sang AP mới      Chuyển thẳng đến AP mới Chuyển đến AP cũ sau đó được chuyển tiếp tới AP mới Cùng lúc => Soft Handoffs, vd CDMA Tuần tự => Hard Handoffs, vd GSM Trường hợp giao thức hướng kết nối cần duy trì được kết nối (tầng giao vận) 14 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Quản lý di động= quản lý vị trí+chuyển giao 15 @Hà Quốc Trung. .. miss @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Sao lưu tại VLR của nút  Cơ chế đệm tích cực      Quản lý danh sách các LR đang lưu trữ thông tin về m Khi m chuyển đổi vị trí: cung cấp thông tin cho tất cả các LR Giảm chi phí tìm kiếm Tăng chi phí cập nhật Bài toán   33 Thông tin về m lưu trữ trên LR nào Khi nào cần lưu trữ thông tin về m @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Mô hình phẳng 34 @Hà Quốc Trung 2011...  Tại HLR: yêu cầu=> trả lời (điểm-điểm) Tại AP: yêu cầu=> trả lời (quảng bá) Các thành phần tham gia   Định kỳ, khi đăng ký, khi chuyển giao Tương tác giữa RA và HLR Mobile, HLR, RA, AP Phân phối các chức năng giữa các thành phần Trường hợp nhiều HLR? 27 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Tìm kiếm-nhiều HLR n HLR1 28 HLR2 Có m @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Tìm kiếm-nhiều HLR  Nút n tìm nút m   ... pháp 2  Cập nhật động thông tin về vị trí  30 Theo thời gian, theo vị trí, theo khoảng cách @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 III Sao lưu thông tin vị trí   Tăng tốc độ tìm kiếm Tăng khả năng sẵn sàng của hệ thống   Các bài toán cần giải quyêt     HLR bị sự cố=> tất cả các nút được quản lý bởi HLR không truy cập được Số lượng sao lưu (toàn bộ, một phần) Sao lưu tại VLR của nút di động Mô hình phẳng... thể di chuyển trong thời gian cập nhật 23 @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Quản lý bằng HLR   Tất cả các thao tác cập nhật đều chạy qua AP và HLR AP chịu trách nhiệm về cell, HLR chịu trách nhiệm cả hệ thống  HLR quá tải    HLR sập=> tê liệt cả hệ thống => sử dụng nhiều HLR   Trễ cập nhật và tìm kiếm tăng Phân tán, sao lưu dữ liệu, tổ chức các HLR (phẳng, phân cấp, ) Thực tế: GSM 24 @Hà Quốc Trung. .. 03/10/2011 II Quản lý vị trí theo vùng  Tập hợp các cell tạo thành một vùng   MH Chi phí cập nhật thông tin giảm   Vùng đăng ký của cells: Registration Area /Location Area MSS Khi dịch chuyển giữa các AP cùng một LA/RA không cần cập nhật về HLR Chi phí tìm kiếm tăng  25 BS Phạm vi tìm kiếm rộng hơn (vài cell của AP) @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Cập nhật và tìm kiếm với 01 HLR 26 @Hà Quốc Trung 2011... kiếm tăng @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Nhiều hơn 2 HLR    Nút m cập nhật thông tin khi đăng ký với LR mới Nút n kết nối với HLR của m để nhận thông tin về LR đang quản lý m (VLR-Visiting location registrar) Xuất hiện tương tranh giữa quá trình tìm kiếm và quá trình đăng ký    Giải pháp 1   Có khả năng tìm kiếm sai (n đuổi theo m) Giảm thời gian cập nhật, tăng thời gian tìm kiếm Forwarding pointer:... tin về m Giải pháp - 22 Cập nhật thông tin về m định kỳ chu kỳ 𝑡 𝑝 nào đó nhỏ hơn TTL Số lượng thông báo cập nhật vị trí sẽ tăng lên Chi phí tìm kiếm giảm Xác suất tìm thấy tăng @Hà Quốc Trung 2011 03/10/2011 Giải pháp 2    Nếu không tìm thấy m trong cell c, (m,c) có ở HLR Tìm kiếm các cell k-lân cận (bằng quảng bá) k tăng:     Xác suất tìm thấy tăng Thời gian tìm tăng Chi phí quảng bá trong cell . Quản lý di động Tính toán di động Quản lý di động 1. Giới thiệu 2. Quản lý vị trí 3. Quản lý chuyển giao 4. Ví dụ 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 2 1. Giới thiệu 03/10/2011 @Hà Quốc Trung. (tầng giao vận) 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 15 Quản lý di động= quản lý vị trí+chuyển giao 2. Nguyên lý, kỹ thuật quản lý vị trí Quản lý bởi 1 nhà đăng ký Quản lý theo vùng Sao lưu thông. Trung 2011 3 I. Bài toán II. Quản lý vị trí III. Quản lý chuyển giao I. Bài toán 03/10/2011 @Hà Quốc Trung 2011 4  Điều kiện  Nút n muốn trao đổi thông tin với nút di động m  Nút m