Upload
lam
View
45
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fremtidens trådløse telefonsystemer. På-vej-hjem møde Lisa Wells Datalogisk Institut Aarhus Universitet. Plan for mødet. Introduktion til projektet Projektets opbygning Foreløbige resultater Fordele ved samarbejdet KIRKs visioner for nye produkter. ”Fokus på Fremtiden”. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
02-03-2006
Fremtidens trådløse telefonsystemer
På-vej-hjem møde
Lisa WellsDatalogisk InstitutAarhus Universitet
02-03-20062
KIRK dect-z System 1500
SIOWireless Mobility Server (system control unit)
Handsets
PBX
Wireless RadioFixed Part(Repeater)
Radio Fixed Part(Base station)
Plan for mødet
• Introduktion til projektet– Projektets opbygning– Foreløbige resultater– Fordele ved samarbejdet
• KIRKs visioner for nye produkter
02-03-20063
”Fokus på Fremtiden”
• Samarbejdsprojekt mellem– KIRK telecom A/S– Alexandra Institut/ISIS
Katrinebjerg– Datalogisk Institut ved
Aarhus Universitet• Bredt forskningsprojekt om
arkitekturer, applikationer og grænseflader til trådløs telefoni
• Mål: anvend den nyeste forskning til udviklingen af konkrete produkter
• april 2004 – dec. 2006
02-03-20064
Rammeprojekt med delprojekter
• Rammeprojekt som består af nogle konkrete delprojekter– Evaluering af
netværksarkitekturer– Lokaliseringssystem – Brugergrænseflader
X
X
02-03-20065
KIRK dect-z System 1500
SIOWireless Mobility Server (system control unit)
Handsets
PBX
Wireless RadioFixed Part(Repeater)
Radio Fixed Part(Base station)
Delprojekt 1: evaluering af ny netværksarkitektur
• Typisk telefonsystem:– Alle kald igennem én
central server– Specielle kabler til
radiobaser– Begrænset antal af
radiobaser og håndsæt
• Ulemper– Dyrt at installere– Ikke skalerbar– Vedligeholdelse af et
ekstra netværk
02-03-20066
Ny netværksarkitektur
• Ny arkitektur: – IP-baseret– Distribueret håndtering
af talestrømme
• Formål med projektet: udvikle og evaluere den nye arkitektur– Skalerbarhed– Flaskehalsproblemer– QoS– VoIP via WLAN
02-03-20067
Parallelle arkitektur projekter
• Industriel produkt udvikling ved KIRK• Modellering og analyse ved universitetet
02-03-20068
Udvikling af ny telefonsystem• Industriel produkt
udvikling ved KIRK• Proof-of-concept
system– Prototyper af alle
komponenter:• Radiobaser• Håndsæt• Håndtering af signaler• Håndtering af
talestrømme– Funktionel men ikke
færdig endnu
02-03-20069
Modellering af ny arkitektur
• Modellering ved universitetet– Modelleringssprog og værktøjer udviklet ved Aarhus Universitet
• Performance analyse: delays, belastningen på ressourcer, flaskehalsproblemer, …
02-03-200610
Simulationsbaseret performance analyse
• Simulerer forskellige konfigurationer – Antal af komponenter i
systemet: 700-2000 håndsæt
– Fordeling af kald typer– Kald længder– Tid mellem kald
• Udbytte for universitetet– Udvikling af
værktøjsunderstøttelse– Ny anvendelsesområde for
modelleringssproget– Analyse af stort, kompleks
system
02-03-200611
Simulationsresultater
• Beregner 20+ præstationsmål– End-to-end delay– Antal afviste kald– Antal igangværende kald,– …
• Output i form af statistiske rapporter og data logfiler
02-03-200612
Delprojekt 2: Lokalisering af DECT enheder
• KIRKs mål:– Prototype af indendørs DECT
lokaliseringssystem
• Forskningsmål:– Forskning i området context-awareness
02-03-200613
Lokalisering
• Udendørs– GPS, GSM– Globalt koordinatsystem– Data er samlet i GIS databaser
• Indendørs– Infrarød, Radio (WB(DECT), UWB), Ultralyd– Globalt koordinatsystem / Lokalt
koordinatsystem / Zone opdeling– Data er samlet i ?
02-03-200614
Lokalisering med DECT
• Beregning af den fysiske position af et objekt
• Beskrivelse af områder– Zone opdeling
• Målinger– Signalstyrke– Måles allerede af
almindelige DECT telefoner for at vælge den bedste base.
02-03-200615
Lokaliseringssystemet
RSSI Normalisering
RFP 71, RSSI 70RFP 11, RSSI 96RFP 16, RSSI 54
...
RSSI
RFP 71, RSSI 71RFP 11, RSSI 94RFP 16, RSSI 54
...
Zone
Zone 1: 35%Zone 2: 50%Zone 3: 05%
...
Lokalisering Tracking Zone
Zone 1: 60%Zone 2: 20%Zone 3: 07%
...
4.
LokaliseringKalibrering
1. Mål signalstyrken til alle baser i alle
zoner
2. Byg en sandsynlighedsmodel
fra de målte data
3. Mål signalstyrken til alle baser
4. Estimer den mest sandsynlige zone
baseret på sandsynligheds-
modellen
02-03-200616
Video
02-03-200617
Forskning
• Hvordan beskriver man de indendørs omgivelser?• Kan systemet automatisk tilpasse sig enheder som
har andre signalstyrke karakteristiska end den som blev anvendt til kalibrering?
• Hvordan sikrer man at lokaliseringssystemmet tapper mindst muligt af telefonernes strøm?
• Hvordan ser en platform til lokalisering ud?
02-03-200618
Forskning
• Hvordan beskriver man de indendørs omgivelser?– Geometric space trees
• Træer• Koordinater
– Udvidelser samt Objekt-Orienteret API
Mikkel Baun Kjærgaard, “An API for Integrating Spatial Context Models with Spatial Reasoning Algorithms”, 3rd Workshop on Context Modeling and Reasoning (CoMoRea06)
02-03-200619
Forskning
• Kan systemet automatisk tilpasse sig enheder som har andre signalstyrke karakteristiska end den som blev anvendt til kalibrering?
• Mikkel Baun Kjærgaard, “Automatic Mitigation of Sensor Variations for Signal Strength Based Location Systems”, Accepted for publication at the 2nd International Workshop onLocation- and Context-Awareness (LOCA 2006)
02-03-200620
Forskning
• Hvordan sikrer man at lokaliseringssystemmet tapper mindst muligt af telefonernes strøm?
• Anvendelse af sandsynligheder til at begrænse antallet af nødvendige målinger
02-03-200621
Forskning
• Hvordan ser en platform til lokalisering ud?– Tidshåndtering– Klienter vil have estimater med forskellige frekvenser– Data forespørgsler afhænger af tiden
SignalStrengthSource Normalizer
NormalizerParamEstimator
LocationEstimatesSinkBayesStateEstimator MarkovModelTracker
02-03-200622
Delprojekt 3: Brugergrænseflader
• Håndsættene giver adgang til en række services– Telefon opkald– Telefonbog– Tekstbeskeder– Anvendelser af
lokaliseringsteknologier
• Udfordring at udvikle interaktionsformer til små interaktionsflader– Lille grafisk display– Funktionsknapper
02-03-200623
Andre brugergrænseflader
• Systemadministration– Installation, konfiguration, overvågning
• Lokalisering information– På en PC og i et håndsæt
Lisa WellsLokale 214
02-03-200624
Bidrag fra parterne
• Arbejdskraft– 2 mandår fra AU pr år– 2 mandår fra KIRK pr år– Studerende: ph.d.,
programmør, speciale• Finansiering
– Lige fordelt mellem KIRK, ISIS, AU – mest som løn og ph.d. stipendier
• Projektlokale i Alexandra Instituttets projekthotel– Fælles kontorplads
• Udstyr– Radio baser– Trådløse håndsæt
02-03-200625
Tilknyttede studerende
• To PhD studerende• Studenterprogrammør
– Lokaliseringsprojekt
• Specialestuderende– QoS i VoWLAN– Framework til
lokaliseringssystmer– Undersøgelse af ACE C+
+ framework til VoIP telefoncentral
02-03-200626
Fordele ved samarbejdet
• Gensidige inspirationskilde og sparringspartnere– KIRK får adgang til state-of-
the-art forskning– AU har mulighed for at
afprøve teori i praksis• Specialestuderende
– Fokus på problemer fra den virkelige verden
– Resultaterne som input til produkt udvikling
• Adgang til telefonsystem i fuld størrelse
• Mulighed for at modificere produkter: både hardware og software
• Case studies med KIRKs kunder og partnere