Ordonnancement et gestion des ressources



Documents pareils
Présentation Générale

Joint AAL Information and Networking Day. 21 mars 2012

MARNIE VODOUNOU DÉPARTEMENT DE GÉNIE ÉLECTRIQUE ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL

Conception d un outil d aide au déploiement d un réseau EV-DO dans un concept IMS pour l opérateur CAMTEL

Présentation du projet SMOS et du CATDS

Réseaux Mobiles et Haut Débit

Réseaux grande distance

Les Réseaux Informatiques

Présentation du projet national

Voix sur IP. Généralités. Paramètres. IPv4 H323 / SIP. Matériel constructeur. Asterisk

Chapitre 2. Concepts et mécanismes de base de la qualité de service. 1. Introduction : étendue de la QoS. Opération Fonction Travail Service

Technologies xdsl. 1 Introduction Une courte histoire d Internet La connexion à Internet L évolution... 3

PROJET DE RENFORCEMENT DES CAPACITÉS

Contributions à l amélioration de l utilisation des ressources dans les réseaux de paquets sans fil

Introduction. Multi Média sur les Réseaux MMIP. Ver

Point d'accès Cisco WAP121 Wireless-N avec configuration par point unique

Cisco Discovery - DRSEnt Module 7

TP 2 : ANALYSE DE TRAMES VOIP

Accédez au test ici

VOIP : Un exemple en Afrique

Guide de configuration Aastra 5000 pour le raccordement d un trunk Sip OPENIP

Mesures de performances Perspectives, prospective

Multimedia. Systèmes, Communications et Applications. Ahmed MEHAOUA

La couche physique de l ADSL (voie descendante)

La Voix sur IP OLIVIER D.

LA COUCHE PHYSIQUE EST LA COUCHE par laquelle l information est effectivemnt transmise.

Errata et mises à jour

Ordonnancement sous contraintes de Qualité de Service dans les Clouds

SURFING SAILING. Internet on board

Réseau sans fil trois fois plus rapide et cinq fois plus flexible.

Le support de VolP dans les réseaux maillés sans fil WiMAX en utilisant une approche de contrôle et d'assistance au niveau MAC

Mesures en réception télévision

Inventorier, surveiller, localiser vos biens nomades en temps réel. Meylan - France Avril 2012

Stabilité du réseau WiFi

Représenté par Eric Mamy A22 présenté par CFR & CGL Consulting

Ordonnancement robuste et décision dans l'incertain

HAMNET IDF. Remi F6CNB ( ou W5/F6CNB ) indicatif@indicatif.fr. Le développement de HAMNET (IDF) est indépendant de toute association.

Asterisk Use cases. Interconnexion avec un central propriétaire Multi-site. Linuxdays Genève, 24 mars

G amme Voix sur IP. Tous les appareils VoIP ZyXEL supportent SIP, proposant ainsi une alternative à H.323.

Les Réseaux Privés Virtuels (VPN) Définition d'un VPN

Câblage des réseaux WAN.

Brochure. Soulé Protection contre la foudre Gamme parafoudres courant faible

Hypervision et pilotage temps réel des réseaux IP/MPLS

1. Fournir aux Entreprises des outils de télécommunications essentiels mais jusque alors inabordables pour les petites/moyennes structures,

Architecture Principes et recommandations

Building the bridge between QoS and QoE for network control mechanisms

Introduction aux systèmes temps réel. Iulian Ober IRIT

NEWSLETTER PROMAX Nº 23

WIFI (WIreless FIdelity)

Echantillonnage Non uniforme

Arguments clés. (1) : disponible sur certaines offres

Gestion de la Qualité de Services par les Règles de Politiques dans IP au dessus de

Optimisez le potentiel sans fil de votre ordinateur portable ou de votre PC de bureau

Evolutions vers la 4G. Neila EL HENI

CULTe Le samedi 9 février2008 à 15h. Conf 1 : WIFI, les bases

Dr Rim Belhassine-Cherif Directeur de Développement de Produits et Services.

Réseaux Locaux. Objectif du module. Plan du Cours #3. Réseaux Informatiques. Acquérir un... Réseaux Informatiques. Savoir.

5.5 Utiliser le WiFi depuis son domicile

Configuration du serveur ESX

RESEAUX TCP/IP: NOTIONS AVANCEES. Preparé par Alberto EscuderoPascual

Information and Communication Networks. NGN VoIP

La Qualité de Service le la Voix sur IP. Principes et Assurance. 5WVOIP rev E

Agrégation de liens xdsl sur un réseau radio

Efficacité énergétique des réseaux de cœur et d accès

xdsl Digital Suscriber Line «Utiliser la totalité de la bande passante du cuivre»

TP : Introduction à la qualité de service liée à la Toip 1

Les accès aux plateformes CALMIP et GDRMIP. Une offre innovante. présenté par Marc Motais Ingénieur Technico Commercial

Fiche d identité produit

Plan de cours. Fabien Soucy Bureau C3513

Fonctions Réseau et Télécom. Haute Disponibilité

Téléinformatique. Chapitre V : La couche liaison de données dans Internet. ESEN Université De La Manouba

Université de La Rochelle. Réseaux TD n 6

Réseaux TP4 Voix sur IP et Qualité de service. Partie 1. Mise en place du réseau et vérification de la connectivité

CONTRAINTES TECHNIQUES

Allocation des ressources radio en LTE

La gestion des flux de trafic aérien en Europe : état de l art, problèmes et perspectives

Groupe Eyrolles, 2000, 2004, ISBN :

Les Réseaux sans fils : IEEE F. Nolot

La VoIP & la convergence

Cours n 12. Technologies WAN 2nd partie

Chapitre 1. Introduction aux applications multimédia. 1. Introduction. Définitions des concepts liés au Multimédia (1/2)

Mise en œuvre et résultats des tests de transfert de la voix sur le Protocole Internet V.o.I.P

7.1.2 Normes des réseaux locaux sans fil

ARUBA INSTANT. Pour un réseau local sans fil d'entreprise, riche en fonctionnalités TECHNOLOGIE DE CONTRÔLEUR VIRTUEL FACILITÉ DE DÉPLOIEMENT

Introduction aux systèmes temps réel

TP réseau Les réseaux virtuels (VLAN) Le but de se TP est de segmenter le réseau d'une petite entreprise dont le câblage est figé à l'aide de VLAN.

THÈSE. présentée à TÉLÉCOM PARISTECH. pour obtenir le grade de. DOCTEUR de TÉLÉCOM PARISTECH. Mention Informatique et Réseaux. par.

Project 1 Experimenting with Simple Network Management Tools. ping, traceout, and Wireshark (formerly Ethereal)

La VoIP: Les protocoles SIP, SCCP et H323. Jonathan BRIFFAUT Alexandre MARTIN

Voix et Téléphonie sur IP : Architectures et plateformes

Ecole Centrale d Electronique VA «Réseaux haut débit et multimédia» Novembre 2009

Introduction le système de télécommunication par satellites.

Performances des applications IP dans les systèmes de communications par satellite : cas du DVB-RCS et du DVB-S2

Programmation temps-réel Cours 1 et 2 Introduction et ordonnancement

«SESSION 2009» RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS ET EQUIPEMENTS ASSOCIES. Durée : 2 h 00 (Coef. 3)

Fair queueing pour les systèmes contrôlés en réseau

TP : STATION BLANI 2000 SIMULATION DU RESEAU INFORMATIQUE

Organisation de GSM IFT-6275 IFT-6275 PSTN /ISDN BTS BSC BTS MSC MSC BTS BSC BTS BSC MSC BTS BTS BTS BSC

Algorithmique et langages du Web

Transcription:

Ordonnancement et gestion des ressources Jean-Baptiste DUPÉ1 Emmanuel CHAPUT2 Cédric BAUDOIN3 Caroline BÈS4 Arnaud DERAMECOURT4 André-Luc YLOT2 1 Université de Toulouse; INP; TéSA 2 Université 3 Thales 4 Centre de Toulouse; INP; IRIT Alenia Space, TAS National d Études Spatiales, CNES (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 1/ satellit 19

1 Contexte Présentation du système Étude des contraintes 2 Solution Proposée Fonctions d utilité Application à la voie aller 3 Simulations (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 2 / satellit 19

Plan 1 Contexte Présentation du système Étude des contraintes 2 Solution Proposée 3 Simulations (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 3 / satellit 19

Système étudié Terminaux : Comparables aux box ADSL avec une antenne Services de Téléphonie, Vidéo et internet Communiquent avec la Passerelle (Gateway) Passerelle (Gateway): Reçoit et décode les signaux des terminaux Interconnectée avec Internet (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 4 / satellit 19

Allocation de ressources En quoi consiste l allocation de ressources? On dispose d une bande de fréquence B, à répartir entre les terminaux Exemple avec deux terminaux 1 2 1 2 B Figure: Allocation de ressources pour deux terminaux Il faut prendre en compte: La capacité: le débit (bits/s) maximum disponible par terminal, en fonction de son allocation La demande: le débit demandé par le terminal selon les applications utilisées : vidéo, téléphone, Web etc... B (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 5 / satellit 19

Fréquences utilisées - Capacité Liaison sans fil en bande Ku (10-12Ghz) ou Ka (26.5-40Ghz) Fréquences très sensibles à l atténuation de la pluie, dégradation de la qualité de la transmission SNR (db) 16 14 12 10 8 6 Terminal Achievable Bitrate Terminal Signal to Noise Ratio Time Bitrate (Mbits/s) 12 10 8 6 4 2 (a) Atténuation atmosphérique [5] (b) Débit en fonction du SNR Figure: Influence de l atmosphère sur les transmissions La capacité du système évolue avec le temps (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 6 / satellit 19

Utilisations - Demande La demande dépend du type d utilisation Vidéo: Débit important ( 5Mbits/s) Gigue faible Délai peu important Téléphonie: Débit faible (64 kbits/s) Délai et gigue très faible Tolérant aux pertes ( 10%) Internet: Débit variable: 1-1000 kbits/s Délai faible Tolérant à la gigue, pas aux pertes Demandes très différentes, et dynamiques (dépendent des utilisateurs du système) (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 7 / satellit 19

Résumé du problème L allocation de ressources doit prendre en compte: la capacité du système, dépendante de la météo les demandes des terminaux, dépendantes des utilisateurs Ces deux processus sont: décorellés (évolution temporelle indépendante) d échelles temporelles différentes: quelques minutes contre quelques secondes Comment garantir une allocation de ressources efficace dans ces conditions? (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 8 / satellit 19

Plan 1 Contexte 2 Solution Proposée Fonctions d utilité Application à la voie aller 3 Simulations (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dansséminaire les télécommunications TéSA 2015 par 9 / satellit 19

Définition Utility-based scheduling: Quantification de la valorisation d un utilisateur de son service reçu Définition mathématique de l optimal Conception d un ordonnanceur menant à cet optimal Fonctions d utilité sélectionnées: Basées sur le temps d attente ou le débit sortant Utilisation de moyennes temporelles Paramètre de QoS intégré aux fonctions Rate-based valuation (50 kbps) 80 60 40 20 0 20 40 60 Increasing QoS 80 10 20 30 40 50 60 Rate (kbits/s) Waiting-time based valuation (100 ms) 10 0 10 20 30 40 Increasing QoS 50 0 100 200 300 400 500 Waiting time (ms) (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 10 / satellit 19

Problème d optimisation On définit: Une métrique générique x k, valeur moyenne par utilisateur, X = ( x 1,, x N ) T L utilité associée à l utilisateur k: u k ( x k ) L objectif du système s écrit: maximize X subject to U(X ) = k u k ( x k ) X C C représente le fait que les ressources du système (bande passante) sont limitées Deux remarques importantes: 1 C évolue avec le temps (rain fading), d où C C(n) et par conséquent l optimal change avec le temps 2 Du fait de C(n), l optimal ne peut être atteint instantanément Le mieux (en termes d utilité) que l on puisse faire est de traquer la direction de l optimal, et déplacer le système vers cet optimal aussi vite que DUPÉ possible. et al. (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 11 / satellit 19

Méthode de résolution: algorithme du gradient On utilise une méthode de gradient ascent pour résoudre le problème d optimisation Chaque émission d une trame au niveau MAC correspond à un pas vers l optimal U(X (n + 1)) U(X (n)) + dxm U(X ) X =X (n) dx m est un changement infinitésimal de X créé par l émission d une trame (dont le MCS est m) Puisque U(X (n)) est connu, l optimal est donné par: m = arg max dx m dxm U(X ) X =X (n) On appelle cette valeur l utilité marginale Il n existe pas de méthode générale pour résoudre ce problème... (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 12 / satellit 19

Résolution En fixant X comme temps d attente ou débit, on peut obtenir une expression analytique de l utilité Nous avons montré que, pour un volume s k par utilisateur ( composé de plusieurs paquets), l utilité marginale s écrit: m = arg max m k selected users A k s k Où A k est un réel recalculé à chaque nouvelle trame. Résolution simple du problème, en passant d un ensemble discret de paquets à un volume total Complexité de l algorithme utilisé : Nlog(N) (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 13 / satellit 19

Plan 1 Contexte 2 Solution Proposée 3 Simulations (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 14 / satellit 19

Résultats - Temps d attente 10 1 Mean waiting time by user 10 1 Mean waiting time by user Mean waiting time (s) 10 0 10 1 10 2 10 3 Mean waiting time (s) 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 MC 3 MC 2 MC 1 MC 0 MODCOD and QoS (user) 10 4 MC 3 MC 2 MC 1 MC 0 MODCOD and QoS (user) (a) UBMT [1] (b) WRR [2] 10 1 Mean waiting time by user 10 1 Mean waiting time by user Mean waiting time (s) 10 0 10 1 10 2 10 3 Mean waiting time (s) 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 MC 3 MC 2 MC 1 MC 0 MODCOD and QoS (user) 10 4 MC 3 MC 2 MC 1 MC 0 MODCOD and QoS (user) (c) M-LWDF [3] (d) Gradient Scheduling [4] Figure: Temps d attente moyen pour plusieurs algorithmes (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 15 / satellit 19

Conclusion L allocation de ressources est un processus complexe impliquant deux processus indépendants (capacité et demande) Nous avons proposé une formalisation mathématique à l aide de fonctions d utilité : La capacité est portée par la contrainte La demande est portée par la fonction d utilité Nous avons proposé un algorithme sous-optimal de tracking de la solution, présentant de bonnes performances en simulation, et de faible complexité Algorithme adaptable au domaine du terrestre (en reprenant la formulation des contraintes) (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 16 / satellit 19

Merci de votre attention! Questions? (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 17 / satellit 19

Références I Fairhurst, Gorry and Giambene, Giovanni and Giannetti, Samuele and Parraga, Cristina and Sali, Aduwati Multimedia traffic scheduling in DVB-S2 networks with mobile users 2008 IEEE International Workshop on Satellite and Space Communications Vieira, Fausto and Vazquez-Castro, Maria Angeles A tunable-fairness cross-layer scheduler for DVB-S2 International Journal of Satellite Communications and Networking Dupé, Jean-Baptiste and Chaput, Emmanuel and Baudoin, Cédric and Bes, Caroline and Deramecourt, Arnaud and Beylot, André-Luc Rule-based Packet Scheduling for DVB-S2 Through Generic Stream Encapsulation IEEE International Conference on Communications (IEEE ICC) (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 18 / satellit 19

Références II Dupé, Jean-Baptiste and Chaput, Emmanuel and Baudoin, Cédric and Bes, Caroline and Deramecourt, Arnaud and Beylot, André-Luc Optimized GSE Packet Scheduling over DVB-S2 IEEE Global Communications Conference (IEEE GLOCOM) www.tele-satellite.com (TéSA, CNES and TAS) Ordonnancement et gestion des ressources dans Séminaire les télécommunications TéSA 2015 par 19 / satellit 19