Energy Efficient Integrated Scheduling of Unicast and Multicast Traffic in 802.16e WMANS

前言 :

隨著多媒體(Multimedia)服務的興起，mobile station所處理的工作，不單單就只有處理unicast服務而已，而是再多出multicast服務。

如果這時後還是繼續使用burst scheduling(集中式傳送)，將不適合用在這unicast及multicast同時存在的環境上，因為burst scheduling當初在設計時，並沒有考慮到multicast service的傳輸特性。

使用環境分析 :

因為要接受multicast 資料的關係，所以所有的MS會在同一時段同時醒過來，處理完multicast的資料後，接著就會進入睡眠狀態，一直到下一個週期的multicast資料送過來時再醒過來，或者是有unicast的資料要收發時，才會再醒過來。

如果MS在 開始接收multicast資料之前 或是 接收完multicast資料之後，隔不久剛好有unicast的資料要收發，

如果此時可以讓unicast的資料，延後或提前收發，立刻接續在multicast資料後面(或前面)，那麼這樣是不是可以減少sleep → awake 的耗電量(awake→sleep的耗電量忽略不計)呢?

如果遇到這樣的情況時，那麼要怎麼決定到底要繼續保持idle狀態以服務接下來的unicast資料，還是要進入休眠狀態呢?

如果idle時間 大於 (sleep→awake的耗電量)/(idle狀態的耗電量)，則MS需由idle進入sleep狀態 ;

反之idle時間 小於等於 (sleep→awake的耗電量)/(idle狀態的耗電量) ，則MS繼續維持idle狀態。

假設 Threshold = (sleep→awake的耗電量)/(idle狀態的耗電量) , MS開始接收multicast資料的時間點為ts，結束接收multicast資料的時間點為te，

而如果MS在 (ts - Threshold) 或 (te + Threshold) 這2個時間範圍內有unicast資料要做收送，

則Ms在開始(或結束)接收multicast之前(或之後)，就不要進入休眠模式，一直保持著idle狀態即可。

Scheduling Set Based IntegratedScheduling (SSBIS) 的作法 :

Step 1 : SSBIS 事先將所有的MS分成multicast scheduling set及unicast scheduling set.

任一MS只會屬於multicast scheduling set或unicast scheduling set 其中之一，並不會同時屬於兩者。

Step 2 : 在multicast scheduling set內的MS，它們的unicast data將接續在相鄰的multicast tranmission period被傳送。

Step 3 : 而在unicast scheduling set內的MS的資料，將以burst mode(集中式傳送)的方式將資料送出。

結論 :

SSBIS與LVBF相比，因為SSBIS有考慮 該繼續保持idle狀態 或 進入休眠模式 這個因素，所以SSBIS的省電效果會比 LVBF來得好。

Q & A :

Q1 : 根據Simulation的第二個實驗(Figure 4)，不論MS的數量變多或變少，為何當broadcast group越多，SSBIS所表現出來的整體的效能會越好?

A1 : 因為broadcast group越多，被分配到multicast scheduling set內的MS，若要收送unicast資料時，就有更多的multicast transmission period可供選擇。

Improving Mobile Station Energy Efficiency in IEEE 802.16e WMAN by Burst Scheduling

前言 : 節省電源的基本觀念為集中式傳送(burst transmissions)，而集中式的傳送能達到最小的電源消耗，且也有符合802.16e所規範的QoS.

Longest Virtual Burst First (LVBF)的作法 :

Step 1 : 將所有的MS分成2種角色，一個是primary MS，另一個是secondary MS。Primary MS只有唯一一個，而secondary MS則會有許多個。

而被BS選出來的primay MS便保持在awake狀態，其餘的secondary MS則進入休眠狀態。

Step 2 : 當MS被BS分配成為Primary MS時，則該MS便能享有最大最多的資源(頻寬 or time slot)，此時它就可以毫無忌憚地傳送接受資料，一直到系統所規定的傳輸資料上限為止，接著就進入休眠狀態。

Step 3 : 當Primay MS已達到傳送上限，則BS再從目前的這一群secondary MS，選出一個MS成為primary MS來進行集中式的資料傳輸作業。

在primary MS於awake狀態進行資料傳送的過程當中，其餘的secondary MS由於QoS的關係，必需在這段過程中，由sleep → awake，做一些資料傳送的動作，以滿足其minimum data rate的要求，這樣才不會違反QoS。

而上述這3個步驟在進行中的時後，必需要遵守3個原則。

scheduling rule 1 : 一但MS進入awake狀態，scheduler就必需盡可能分配愈多的time slot給該MS。

scheduling rule 2 : scheduler必預選擇品質較好的通道給MS使用，以避免傳送時發生錯誤而需重傳。

scheduling rule 3 : 除非是為了滿足QoS的要求，否則若MS一但進入睡眠狀態，都不應被喚醒。

結論 :

1. 當MS的數量比較少時，LVBF在效能上會比Round Robin來得好，因為MS可以有較長的時間傳送資料，且也可減少狀態轉換次數。

將Vista、Windows Server 2008的開機磁區複製到另一顆HD後，郤無法開機?

案例 :

將伺服器上原本已有安裝Windows Server 2008的HD，用Ghost 複製到另一顆HD上，

然後將原本的HD卸除，改以這顆新複製的HD來開機，但在開機後郤出現如下所示的錯誤訊息...

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Windows 無法啟動。 最近的硬體或軟體變更可能原因。 若要修正問題：

1.插入您的 Windows 安裝光碟並重新啟動您的電腦。

2.選擇您的語言設定，然後按一下 [下一步]。

3.按一下修復您的電腦。

如果您沒有這片光碟請連絡您的系統管理員] 或 [電腦製造商以取得協助。

檔案: \Windows\system32\winload.exe

狀態: 0xc00000001

資訊: 無法載入選取的項目，因為應用程式遺失或損毀。

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詳情請參考 http://h50178.www5.hp.com/support/GU404PA/solve/82920.html ，以下為全文複製。

原因 :

在 Vista 之前的 NT 版本中，開機檔案 (ntldr、Ntdetect.com 和 boot.ini) 全部位於開機磁碟作用中主要分割區的 root 中。

在 Vista 中，這三個檔案已被 bootmgr、Boot Configuration Data (BCD) 和 winload.exe 取代，

但只有 bootmgr 和 BCD 仍在系統分割區的 root 中，

而 winload.exe 現在則常駐在 Boot 分割區的 Windows/system32 資料夾內。 BCD 檔案已取代 boot.ini檔案。

舊版的 WinNT 使用 boot.ini 檔案尋找硬碟和分割區的位置。

結合 boot.ini 資料和電腦的 BIOS 資料後，ntldr 會判斷用來開機的 Windows/system32 是在哪一個硬碟和分割區內。

Vista 已變更開機程序： 硬碟獨有的磁碟簽章 (從 MBR) 儲存在 BCD 中。

將影像檔 (Rdeploy、Ghost 等) 回復到另一個硬碟後，簽章也會隨之變更。

Bootmgr 會掃描所有硬碟以尋找此簽章，如果找不到，開機程序便會停止並顯示「unable to access \windows\winload.exe」。

解決辦法 :

* 在製作影像檔之前：

如果 Vista 位於開機磁碟的主要分割區中，便會使用 BCDedit 命令來「一般化」安裝作業，

以建立影像檔 (因此會從目前所用的分割區開機，而不檢查磁碟簽章)。

此方法與 Microsoft sysprep 公用程式所使用的方法相同。 按一下滑鼠右鍵開啟命令提示字元，

選擇「以系統管理員身分執行」後，再鍵入下列命令：

bcdedit /set {current} osdevice boot bcdedit /set {current} device boot bcdedit /set {bootmgr} device boot

*在複製之後：

有數種可能的程序，下文摘自 http://support.microsoft.com/kb/927391 。

方法 1： 使用「啟動修復」選項來修復 BCD 存放區

1. 將 Windows Vista (or Windows Server 2008)安裝光碟放入光碟機，再啟動電腦。
2. 於光碟開機提示時按下任一按鍵。
3. 選取語言、時間、貨幣和鍵盤或其他輸入方法後，再按一下「下一步」。
4. 按一下「修復您的電腦」。
5. 依序按下欲修復的作業系統和「下一步」。 6. 按一下「系統修復選項」對話方塊中的「啟動修復」。
6. 重新啟動電腦。

方法 2： 使用 Bootrec.exe 工具重建 BCD 存放區。如果前一個方法無法解決問題，

便可使用 Windows Recovery Environment 中的 Bootrec.exe 工具來重建 BCD 存放區。

1. 將 Windows Vista (or Windows Server 2008) 安裝光碟放入光碟機，再啟動電腦。
2. 於提示時按下任一按鍵。
3. 選取語言、時間、貨幣和鍵盤或其他輸入方法後，再按一下「下一步」。
4. 按一下「修復您的電腦」。
5. 依序按下欲修復的作業系統和「下一步」。
6. 按一下「系統修復選項」對話方塊中的「命令提示字元」。
7. 鍵入 Bootrec /RebuildBcd 後按下 Enter。

如果原本機器上有安裝Hyper-V，在更換HD後，會連帶造成Hyper-V無法正常運作，

出現Hypervisor未啟動的錯誤訊息，此時只要進入命令提示字元，

輸入" BCDEdit /set hypervisorlaunchtype auto "的指令，再重新開機就能解決。

Adaptive Sleep Mode Algorithm in IEEE 802.16e

主旨及問題 :

由於傳統的Type 1，在睡眠時間到達maximum sleep window interval之後，如果依然還是沒有資料要傳輸，

那麼就會持續使用maximum sleep window interval作為其睡眠時間的依據，

但此時接著就會產生2個問題。

1. 傳輸延遲 : 當接下來如果有data在睡眠時產生，MSS需等到睡眠時間結束後才能甦醒，

待進入Listen window而得知有資料要傳輸，最後才跳離sleep mode回到normal mode.

2. 不必要的電源損耗 : 如果MSS睡到一半的時後，突然有資料產生要傳送，

此時MSS若不等到maximum sleep window interval結束，

而是只再睡一小段時間(假設 此一小段的時間 小於 maximum sleep window interval )，

那麼與原本要睡完一整個maximum sleep window interval時間相比，

此時MSS就會有不必要的電源損秏產生。

P.S : 此篇論文的假設前提，是架構在連MSS進入睡眠時，都會有電源消耗的情況之下，

而並非一般普遍所認為的，在進行睡眠時不會消耗電源的情況。

作法 :

若MSS的睡眠時間，已到達maximum sleep window interval，接下來不再是睡maximum sleep window interval這個時間，

而是改睡AVG這個時間長度，AVG = (initial sleep windows size + maximum sleep window size)/2，

除此之外，AVG亦會以2的指數倍成長，最大不得超過AVGmax這個時間長度(由user自行訂定)。

而當MSS的睡眠時間長度又到達AVGmax後，下一個睡眠時間長度又將再回到AVG。

換言之 : initial sleep window size 小於等於 AVG 小於 AVGmax 小於等於 maximum sleep window size

MSS一整個睡眠時間長度變換過程如下 :

Normal mode → initial sleep window size → initial sleep window size x 2 → initial sleep window size x 4 → initial sleep window size x 8 → ..... → maximum sleep window size → AVG → AVG x 2 → AVG x 4 → AVG x 8 → ..... → AVGmax → AVG → AVG x 2 → AVG x 4 → AVG x 8 → ..... → AVGmax → .....

結論 :

因為MSS的睡眠時間在第一次到達maximum sleep window interval之後，接下來就會改睡AVG (or AVGmax)這個時間，

又AVG & AVGmax皆小於maximum sleep window interval，所以即使接下來有資料要傳送，

那麼與原本要睡完一整個maximum sleep window interval相比，可以減少傳輸延遲及不必要的電源消耗。

IPSS: Integrated Power Saving Scheduling Algorithm for IEEE 802.16 PMP Networks

英文 : IPSS: Integrated Power Saving Scheduling Algorithm for IEEE 802.16 PMP Networks

中文 : 應用於IEEE 802.16網路之整合性節能演算法

主旨 :

1. 此篇提出的目的，並非在改進之前某一個排程演算法的缺點，而是在於提出一個新的實作方法。

其最主要的作法，就是先將服務劃分為即時性服務與非即時性服務。再依此對這2個群組重新做排程的動作，預先分配頻寬，避免在單一frame裡有過多的MSS存取網路。

2. 在BS的UL/DL scheduler與PSC Controller之間，加入一個IPSS模組，利用此模組控制UL/DL scheduler與PSC Controller，

使得MSS即使在睡眠模式的運作之下，連線服務品質仍能被滿足，另一方面藉由控制PSC Controller，驅使MSS根據IPSS排程結果進行睡眠模式的運作。

作法 :

1. 先提出 sub-cycle & scheduling cycle的概念，以及對服務做分類..

Q : 那又為何要使用sub-cycle & scheduling cycle ?

A : sub-cycle其實也就是計算出在不違反delay constraint的原則之下，最多能夠延遲多久才能資料送出的這個值。

而scheduling cycle是要給非即時性服務所使用的值，沒有什麼嚴格限制的要求，也因為如此，所以其中的β值，才可以自行任意訂定。

2. 有了sub-cycle & scheduling cycle的值之後，才能夠計算出該預留多少頻寬分配給group 1 & group 2.

3. 計算該預先保留分配多少頻寬給MSS，以及該MSS要在哪一個Frame( or 時刻)醒過來.

4. 每間隔一個scheduling cycle的時間，IPSS會將這些分散在β個sub-cycle的頻寬資源做重新分配給下一個group 2的MSS使用。

同理，每間隔一個sub-cycle的時間，IPSS將group 1的頻寬資源做重新分配給下一個group 1的MSS使用。

導師同學發問時間...

Q : 為何針對Figure 4.2(a) & Figure 4.2(b)的實驗結果圖，採IPSS作法，能得到將近100%的average sleeping ratio ? 而MMPS+WFQ的作法，以及without Mgnt+WFQ的作法，其average sleeping ratio，郤不會那麼漂亮，而且還會隨著MSS數量的增加，而有下降的驅勢?

A : IPSS的作法，最主要是充份利用delay constraint。當收到封包後，就盡量往後面一直拖一直拖，拖到不能再拖，delay constraint快到了之後，擠到最後一刻才把資料送出去，所以可以有充足的睡眠時間。

而MMPS & 傳統的802.16，並不會拿delay constraint做為其考量的依據，如果有收到封包後就馬上傳送，傳送完又要再等一段時間來進入休眠模式，所以average sleeping ratio才不會那麼高。

而如果MSS的數量又逐漸增多，MSS之間能彼此配合一起共同睡眠的時間又會相對地變少，到最後可能幾乎就無法再進入休眠狀態。

如何實作SQL Server 2005 2008 DB Mirroring (上集) ?

前言 : 要完成SQL Server DB Mirroring，並能fail over，至少需要三台機器。

這三台機器的角色分別是Principal(主體)、Mirror(鏡像) & Witness(見證)。

Principal 主體 : 資料庫預設存放的機器

Mirror 鏡像 : 當需要做fail over時，資料庫會從主體移轉至鏡像。

Witness 見證 : 見證伺服器用來監控主體是否能正常運作，當見證伺服器發現主體有問題，就會自動將資料庫切換至鏡像伺服器。

P.S :

1. 當fail over發生時，主體 & 鏡像 所屬的機器是會改變的。並非某台機器將綁死某個角色而不再變動。

2. 鏡像資料庫是無法被存取的，只有主體資料庫才能被存取，所以SQL Server的版權，只要買一套即可。

Step 1 : 建立DNS Server

Step 2 : 開始 → 執行→ 輸入 dcpromo ，建AD，建立新樹系。

Step 3 : 將其它PC加入該domain (例 : OASIS.corp)

Step 4 : 在AD內新建一帳號，取名為SQLService，為的就是要來啟動SQL服務 ; 又因為此帳號是用來啟動SQL服務，所以有管理SQL Server的最高權限(等同sa)。

假設已將SQL Server 2005 2008 安裝完畢。

Step 5 : SQL Server 組態管理員 → SQL Server 服務 → 開啟 SQL Server (MSSQLSERVER) ,將登入身份由Local system改成剛剛建立的SQLService(例 : OASIS\SQLService)

Step 6 : 確認 DNS的record是否正確

Step 7 : 確認 SQL Server 組態管理員 → SQL Server網路組態 → MSSQLSERVER的通訊協定 → TCP/IP 內的IP與port是否正確。

P.S : 在安裝SQL Server完畢且SQL Server曾運行一段時間之後，若本機電腦的IP曾更換過，則TCP/IP內所記載的IP與port，有可能與現行狀態不符合。雖然此種情況不會影響到SQL Server的正常運作，但有時在做一些特殊設定時，會參考到此TCP/IP內的設定值，但因為TCP/IP內的設定值，與現在本機電腦真正在使用的IP不同，所以此時就會發生無法順利完成設定的情況，就得來此做檢查。

Step 8 : 開始建立主體、鏡像 & 主體 伺服器，在設定過程當中，端點名稱可隨意取，但是不要用中文。

arg max 的解釋

y=f(x) , x為input , 將x丟入f函式後就能得到y這個值。

z = max f(x) : x的值可能有很多種，將x丟入f後，那麼也會相對地產生許多y值，那麼在這眾多的y值當中，會有一個最大的y值，而 z 就是指這個最大的y值。

w = arg max f(x) : 將x丟入f後，會產生最大的y值(也就是z)，而w就是能讓f產生最大y值的參數x值。

例 :

x={1 , 2 , 3) , f(1) = 20 , f(2)=50 , f(3) = 5 , 則 y={20 , 50 , 5} 所以 z = 50 , w = 2 .