Flerskiktsoptimering

Korsskiktsoptimering är en flykt från det rena vattenfallsliknande konceptet med OSI-kommunikationsmodellen med praktiskt taget strikta gränser mellan lagren. Tillvägagångssättet över skiktet transporterar återkoppling dynamiskt via skiktgränserna för att möjliggöra kompensation för överbelastning, latens eller annan oöverensstämmelse mellan krav och resurser av någon kontrollinmatning till ett annat skikt, men det skiktet som direkt påverkas av den upptäckta bristen. ^{[ förtydligande behövs ]}

Strikta gränser mellan lager tillämpas i den ursprungliga OSI-nätverksmodellen, där data hålls strikt inom ett givet lager. Optimering över flera lager tar bort sådana strikta gränser för att tillåta kommunikation mellan lager genom att tillåta ett lager att komma åt data från ett annat lager för att utbyta information och möjliggöra interaktion. Att till exempel ha kunskap om det aktuella fysiska tillståndet kommer att hjälpa ett kanalallokeringsschema eller strategi för automatisk upprepad begäran (ARQ) i MAC-lagret för att optimera avvägningar och uppnå genomströmningsmaximering. ^{[ förtydligande behövs ]}

Speciellt vid informationsdirigering med samtidig efterfrågan på begränsad kapacitet hos kanaler kan det finnas ett behov av ett interventionskoncept för att balansera mellan t.ex. behoven av förståelig talöverföring och av tillräckligt dynamiska styrkommandon. Varje fast tilldelning av resurser kommer att leda till en obalans under särskilda driftsförhållanden. ^{[ förtydligande behövs ]} Alla mycket dynamiska förändringar av resursallokering kan påverka röstläsbarheten eller videornas stabilitet. Men som med andra optimeringsstrategier tar algoritmen också tid.

Principer

Det finns principer som en tvärskiktsdesign måste följa:

Interaktioner och lagen om oavsiktliga konsekvenser
Beroendediagram
Tidsskala separation och stabilitet
Kaoset av otyglad tvärskiktsdesign

Till skillnad från en traditionell arkitektonisk designmetod, där designers kan fokusera på ett enskilt problem utan att oroa sig för resten av protokollstacken, måste man vara försiktig med att förhindra oavsiktliga effekter på andra delar av systemet. Beroendegrafer är användbara för anpassningsslingor som uppstår med hjälp av tvärskiktsdesign.

Ansökningar

Cross-layer optimering kan användas för

anpassning
schemaläggning
resursfördelning
maktkontroll
trängselkontroll
multihop routing

Dess fördelar inkluderar hög anpassningsförmåga i ett trådlöst sensornätverk och ett större optimeringsutrymme.

Justera kvaliteten på tjänsten

Tvärskiktsoptimering ska bidra till en förbättring av kvaliteten på tjänsterna under olika driftsförhållanden. Sådan adaptiv kvalitetsstyrning av tjänster är för närvarande föremål för olika patentansökningar, som t.ex. mekanismen för korsskiktskontroll ger en återkoppling på samtidig kvalitetsinformation för den adaptiva inställningen av styrparametrar. Kontrollschemat gäller

de observerade kvalitetsparametrarna
ett luddigt logikbaserat resonemang om att tillämpa den lämpliga kontrollstrategin
den statistiskt beräknade styrinmatningen till parameterinställningar och lägesomkopplare

Skräddarsydda efter resurseffektivitet för tvärskikt

Kvalitetsaspekten är inte det enda sättet att skräddarsy optimeringsstrategin för flera skikt. Kontrollen anpassad till tillgången på begränsade resurser är det första obligatoriska steget för att uppnå åtminstone en lägsta kvalitetsnivå. Respektive studier har utförts och kommer att fortsätta.

Anpassa MAC-schemaläggning baserat på PHY-parametrar

Kommunikationssystem som behöver fungera över media med icke-stationärt bakgrundsljud och störningar kan dra nytta av att ha en nära koordination mellan MAC- lagret (som ansvarar för schemaläggning av sändningar) och PHY -lagret (som hanterar faktisk överföring och mottagning av data över media )

I vissa kommunikationskanaler (till exempel i kraftledningar) kan brus och störningar vara icke-stationära och kan variera synkront med 50 eller 60 Hz AC- strömcykeln. I scenarier som detta kan den övergripande systemprestandan förbättras om MAC kan få information från PHY om när och hur brus- och störningsnivån förändras, så att MAC kan schemalägga överföring under de tidsperioder då brus och störningar nivåerna är lägre.

Ett exempel på ett kommunikationssystem som tillåter den här typen av tvärskiktsoptimering är ITU-T G.hn -standarden, som tillhandahåller höghastighetsnätverk över befintliga hemledningar (kraftledningar, telefonlinjer och koaxialkablar).

frågor

Vissa problem kan uppstå med cross-layer design och optimering genom att skapa oönskade effekter som förklaras i. Cross-layer designlösningar som möjliggör optimerad drift för mobila enheter i den moderna heterogena trådlösa miljön beskrivs i, där dessutom de stora öppna tekniska utmaningarna i forskningsområdet tvärskiktsdesign pekas ut.

Se även