Multi-technology Management of Heterogeneous Wireless Networks

Datum: 16 september 2019

Locatie: Stadscampus, S.M.002 - De Meerminne - Sint-Jacobsstraat 2 - 2000 Antwerpen (route: UAntwerpen, Stadscampus)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Wiskunde-Informatica

Promovendus: Tom De Schepper

Promotor: Steven Latré, Jeroen Famaey

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Tom De Schepper - Faculteit Wetenschappen, Departement Wiskunde-Informatica



Abstract

Tijdens de afgelopen decennia is er een enorme toename geweest in het gebruik en de beschikbaarheid van allerhande draadloze netwerken en toestellen. De massale adoptie van mobiele apparaten en toestellen gerelateerd aan het Internet der dingen liggen aan de oorzaak van deze toename. Daarnaast, zijn de eisen en verwachtingen van gebruikers omtrent connectiviteit, bandbreedte, kwaliteit, en functionaliteit, nog nooit zo hoog geweest. Deze evoluties hebben geleid tot een complexe en heterogene omgeving waar verschillende toestellen, applicaties, en technologieën naast elkaar bestaan op identieke of overlappende fysieke locaties. Helaas worden deze netwerken typisch op een statische manier aangestuurd aangezien er geen coördinatie bestaat tussen verschillende communicatietechnologieën en toestellen. Ondanks dat moderne toestellen zijn uitgerust met verschillende netwerkinterfaces, opteren ze typisch voor het statisch selecteren van één van de beschikbare technologieën of toegangspunten op basis van op voorhand gedefinieerde prioriteiten. Het gevolg is dat beslissingen worden overgelaten aan de applicaties of aan de gebruiker en het onmogelijk is om automatisch te reageren op de onvermijdelijke dynamische onderbrekingen of veranderingen binnen de draadloze omgeving. Ten slotte, beconcurreren verschillende technologieën elkaar vaak binnen dezelfde frequenties.

In dit proefschrift proberen we, in tegenstelling tot de bestaande oplossingen, de opgenoemde uitdagingen op te lossen in een transparante en fundamentele manier. De belangrijkste leidraad hierbij is dat een gebruiker zich enkel bewust zou mogen zijn van het feit dat zijn toestel verbonden is met het internet, terwijl het netwerk alle onderliggende beslissingen neemt en voorziet in de nodige allocaties. Daarom stellen we de ORCHESTRA-omgeving voor dat naadloos beheer over verschillende technologieën heen mogelijk maakt. De omgeving bestaat uit twee componenten: een gecentraliseerde controller die zorgt voor een globaal netwerkoverzicht en een virtuele MAC laag die zorgt voor een enkel verbindingspunt voor de hogere lagen, door de onderliggende netwerktechnologieën op een transparante manier samen te voegen. Dit maakt handovers tussen de verschillende technologieën, het verdelen van de netwerkbelasting, en de duplicatie van datastromen mogelijk op het niveau van individuele datapakketten. Bovenop de ORCHESTRA-oplossing, is er nood aan intelligentie die de functionaliteiten van de omgeving gebruikt om het netwerk optimaal te gaan configureren. Daarom stellen we een aantal algoritmen voor die de hoeveelheid verkeer binnen een netwerk significant kunnen verhogen. Ten slotte, onderzoeken we of het mogelijk is om dataverkeerspatronen te detecteren in het radiospectrum. Deze informatie kan gebruikt worden door algoritmen om het netwerk verder te optimaliseren, in het bijzonder in situaties met verschillende overlappende netwerken.



Link: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen