26 eylül 2019 gsm operatörlerinde hatların çökmesi

  • tam olarak bu konu uzerine doktora arastirmasi yapiyorum. olayi su sekilde ozetleyebiliriz:

    gsm operatorlerinin de icinde bulundugu bu iletisim agina random-access (rastgele erisimli) iletisim diyoruz. bu su demek. bir ortamda k tane kullanici ve de bir tane baz istasyonu olsun. bu k kullanicinin her biri birbirinden bagimsiz olarak p ihtimalle mesaj gonderiyor. baz istasyondaki dekoderin olusabilecek butun durumlari hesaba katip butun durumlarda talebi karsilamasini beklersiniz (iki kisi mesaj gonderince mesajlar ust uste biniyor (interference), baz istasyonunun bu ust uste binmeleri cozmesi gerekiyor). ama burada soyle bir nuans var. normal sartlarda k gorece buyuk bir sayi, diyelim 10000. p ise cok kucuk bir ihtimal, %1 gibi bir sey olsun (herhangi bir gununuzun yuzde 1'ini telefonda konusarak gecirdiginizi varsayalim). bu durumda l = kp = 100 herhangi bir anda mesaj iletmek isteyen kullanici sayisi. burada law of large numbers (buyuk sayilar yasasi) diyor ki bu l, rastgele bir sayi olmasina ragmen 100'den uzaklasma ihtimali cok azdir. kabaca %99 ihtimal, 90 ila 110 arasinda bir sayi olacak. bu durumda gsm operatorleri ne yapiyor?

    gsm operatorlerinin mantigina gore hatanin neden kaynaklandiginin bir onemi yok. mesaj iletirken hata olmasi (hat var ama ses iletilmiyor veya bozuk iletiliyor, kesilmeler var) ile hattin hic acilmamasi gsm operatorunun gozunde esdeger. ikisi de hata demek. o yuzden sadece %1 hata payi var diye butun sistemini 90-110 kisinin talebini karsilayacak sekilde kuruyor. ola ki bir sey oldu 300 kisi aktif oldu bir an icin. baz istasyonu bunu ogrenirse mesajlari iletmeyi direkt reddediyor bu beklenenin disindaki aktivasyonu hata kabul ederek. peki bir sey oldu sadece 10 kisi aktif. o da aslinda beklenenin altindaki durum. onda da dizayndan kaynakli olarak yapabilecegi en iyisinden altta bir performansta calisiyor sistem (sistem 10 kisi icin tasarlansaydi daha iyisini yapardi ama 100 kisi icin tasarlandi. 100 kisiyi karsilamak cok daha zor bir is).

    simdi gelelim deprem gibi acil durumlarda olan seye. boyle bir durumda aktif olma olasiligi p, %50lere cikiyor atiyorum. kp = 5000 kisi aktif. dogal olarak sistem o sekilde tasarlanmadigi icin direkt talebi reddediyor. sallamiyor.

    bunun cozumu ne olabilir? bunun cozumu sistemin olabilecek butun rastgele aktivasyonlari karsilayabilecek sekilde kurulmasi. 10000 kisi varsa 0dan 10000 kisiye kadar her durumu belli bir hatayla karsilamasi (ilk stratejide bazi aktivasyonlar >100 kisi %100 hata demek, simdi o hata makul seviyelere indi). ama tabi bunun bir bedeli olmali. o da performans normalden daha dusuk (yavas) olacak. mesajlar daha fazla sayida bite yazilip iletisim hizi (rate) dusecek. ama en azindan ortada bir iletisim olmus olacak. zaten performans dusuklugunun kullanici tarafindan hissedilmesi pek kolay degil.

    pratik olarak gsm operatorlerinin yapmasi gereken bu sekilde bir acil durum moduna olanak saglamaktir bence.