1. Speaker: Pei-Ni Tsai Adviser: Dr. Kai-Wei Ke 2011/7/27

2.  Introduction  完全共享資源分配策略 (Complete share)  保衛頻道資源分配策略 (Guard channel)  外部阻擋資源分配策略 (External blocking)  數據結果與比較  結論 2

3.  無線分封數據服務系統（ General Packet Radio Service ， GPRS ） 3 Fig. GPRS 實體通道

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9. 9 j: Type 1 user 的個數 k: Type 2 user 的個數 b 1 : Type 1 user 所需要的 Time slot b 2 : Type 2 user 所需要的 Time slot R: 最少需要的 Radio blocks

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11.  系統內有二種 Type 的使用者  Packet call is Poisson arrival  假設每個 packet call 只傳送 1 個 packet ， packet length 是 exponential distribution ，平均值分別為 L 1, L 2  Service time is exponential distribution B ：每個 RB 在 52-multiframe 的時間中能夠傳送的位元數 11

12. ◦ GPRS_TS: GPRS 所使用的 Time slot 數目 ◦ Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks) ◦ i : 所使用的 Time slot 數目 ◦ j: Type 1 user 的個數 ◦ k: Type 2 user 的個數 ◦ b 1 : Type 1 user 所需要的 Time slot ◦ b 2 : Type 2 user 所需要的 Time slot ◦ 最少需要的 Radio blocks R = j × b 1 + k × b 2 12

13.  GPRS_TS = 3  b 1 =1  b 2 =2 13

14.  GPRS_TS = 3  b 1 =1  b 2 =2 14

15. E1: Average Radio Blocks of Type 1 E2: Average Radio Blocks of Type 2 15

16. 16 λ 1 = λ 1n + λ 1h λ 2 = λ 2n + λ 2h

17. 17 P b1n : blocking probability of type 1 new call P b1h : dropping probability of type 1 handover P b2n : blocking probability of type 2 new call P b2h : dropping probability of type 2 handover U: Utilization

18. 18 g: 每個 TS 保留給 handover 的 Radio blocks 數目

19. ◦ GPRS_TS: GPRS 所使用的 Time slot 數目 ◦ Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks) ◦ i : 所使用的 Time slot 數目 ◦ j: Type 1 user 的個數 ◦ k: Type 2 user 的個數 ◦ b 1 : Type 1 user 所需要的 Time slot ◦ b 2 : Type 2 user 所需要的 Time slot ◦ 最少需要的 Radio blocks R = j × b 1 + k × b 2 19

20.  GPRS_TS = 3  b 1 =1  b 2 =2  g=1 20

21. 21 G = g × GPRS_TS

22. 22

23. 23 P eb : external blocking probability

24. ◦ GPRS_TS: GPRS 所使用的 Time slot 數目 ◦ Capacity C = GPRS_TS × 12(Radio blocks) ◦ i : 所使用的 Time slot 數目 ◦ j: Type 1 user 的個數 ◦ k: Type 2 user 的個數 ◦ b 1 : Type 1 user 所需要的 Time slot ◦ b 2 : Type 2 user 所需要的 Time slot ◦ 最少需要的 Radio blocks R = j × b 1 + k × b 2 24

25.  GPRS_TS = 3  b 1 =1  b 2 =2  g=1 25

26. 26 G = g × GPRS_TS

27. 27

28. 28

29.  OMNeT 4.1  GPRS_TS = 3  b 1 = 1  b 2 = 2  g = 1  使用 CS-2 ◦ B = 240 bits  λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1  Normalized traffic load 29

30. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 時使用者平均分配的 RB 數 30

31. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 時使用者平均分配的 RB 數 31

32. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 的 type 1 使用者阻擋 / 斷線機率 32

33. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 的 type 2 使用者阻擋 / 斷線機率 33

34. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 的 type 1 使用者阻擋 / 斷線機率 34

35. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 的 type 2 使用者阻擋 / 斷線機率 35

36. λ 1 ： λ 2 = 1 ： 1 ， λ h ： λ n = 3 : 7 ， L 1 ： L 2 = 1 ： 1 的資源使用率 36

37.  保衛頻道機制和外部阻擋機制保護了 handover call ， 所以 handover call 的斷線機率降低，然而這同時會 造成 new call 的阻擋機率升高  外部阻擋機制的保護是介於完全共享和保衛頻道機 制之間，當 P eb 越大，阻擋 / 斷線機率的值越靠近保 衛頻道機制；而當 P eb 越小，阻擋 / 斷線機率的值越 靠近完全共享機制  可依不同的需求採取不同的策略，設定不同的參數  三種機制的系統資源使用率差異不大 37

38.  使用不同的策略分配 GSM 和 GPRS  以考慮數個分封呼叫 38

39.  Wei-Yeh Chen, Jean-Lien C. Wu, and Hung-Huan Liu, “Performance Analysis of Radio Resource Allocation in GSM/GPRS Networks,” IEEE VTC 2002-Fall, vol. 3, pp. 1461-1465, 2002.  C. Lindemann, and A. Thummler, “Performance analysis of the general packet radio service,” Computer Networks, Vol. 41, Issue 1, 2003, pp. 1–17.  Bin Li, et al., “Call Admission Control for Voice/Data Integrated Cellular Networks: Performance Analysis and Comparative Study,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 22, Issue 4, pp. 706-718, May 2004.  P. Lin and Y.-B. Lin, “Channel allocation for gprs,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 50, no. 2, pp. 375–387, 2001.  K. Mitchell and K. Sohraby, “An analysis of the effects of mobility on bandwidth allocation strategies in multi-class cellular wireless networks,” in Proceeding of IEEE INFOCOM, vol. 2, 2001, pp. 1005– 1011 39

40.  蔡鎮年著，無線分封數據服務網路之高使用率資源分配 策略與效能評估，碩士論文，國立臺北科技大學資訊工 程系碩士班，臺北， 2004  Kai-Wei Ke, Chen-Nien Tsai, and Ho-Ting Wu, “Performance analysis for hierarchical resource allocation in multiplexed mobile packet data networks,” Computer Networks, Vol. 54, Issue 10, 2010, pp. 1707-1725.  “Understanding General Packet Radio Service (GPRS): Application Note 1377,” Agilent Technologies.  Emmanusl Seurre, Partick Saveli, and Pierre-Jean Pietri, GPRS for Mobile Internet, Artech House, Jan. 2003. 40