Aerial base station placement in temporary-event scenarios

Die Anforderungen an den Netzdatenverkehr sind in den letzten Jahren dramatisch gestiegen, was ein großes Interesse an der Entwicklung neuartiger Lösungen zur Erhöhung der Netzkapazität in Mobilfunknetzen erzeugt hat. Besonderes Augenmerk wurde auf das Problem der Kapazitätsverbesserung bei temporären Veranstaltungen gelegt, bei denen das Umfeld im Wesentlichen dynamisch ist. Um der Dynamik der sich verändernden Umgebung gerecht zu werden und die Bodeninfrastruktur durch zusätzliche Kapazität zu unterstützen, wurde der Einsatz von Luftbasisstationen vorgeschlagen. Die Luftbasisstationen können in der Nähe des Nutzers platziert werden und aufgrund der im Vergleich zur Bodeninfrastruktur höheren Lage die Vorteile der Sichtlinienkommunikation nutzen. Dies reduziert den Pfadverlust und ermöglicht eine höhere Kanalkapazität. Das Optimierungsproblem der Maximierung der Netzkapazität durch die richtige Platzierung von Luftbasisstationen bildet einen Schwerpunkt der Arbeit. Es ist notwendig, das Optimierungsproblem rechtzeitig zu lösen, um auf Veränderungen in der dynamischen Funkumgebung zu reagieren. Die optimale Platzierung von Luftbasisstationen stellt jedoch ein NP-schweres Problem dar, wodurch die Lösung nicht trivial ist. Daher besteht ein Bedarf an schnellen und skalierbaren Optimierungsalgorithmen. Als Erstes wird ein neuartiger Hybrid-Algorithmus (Projected Clustering) vorgeschlagen, der mehrere Lösungen auf der Grundlage der schnellen entfernungsbasierten Kapazitätsapproximierung berechnet und sie auf dem genauen SINR-basierten Kapazitätsmodell bewertet. Dabei werden suboptimale Lösungen vermieden. Als Zweites wird ein neuartiges verteiltes, selbstorganisiertes Framework (AIDA) vorgeschlagen, welches nur lokales Wissen verwendet, den Netzwerkmehraufwand verringert und die Anforderungen an die Kommunikation zwischen Luftbasisstationen lockert. Bei der Formulierung des Platzierungsproblems konnte festgestellt werden, dass Unsicherheiten in Bezug auf die Modellierung der Luft-Bodensignalausbreitung bestehen. Da dieser Aspekt im Rahmen der Analyse eine wichtige Rolle spielt, erfolgte eine Validierung moderner Luft-Bodensignalausbreitungsmodelle, indem reale Messungen gesammelt und das genaueste Modell für die Simulationen ausgewählt wurden.As the traffic demands have grown dramatically in recent years, so has the interest in developing novel solutions that increase the network capacity in cellular networks. The problem of capacity improvement is even more complex when applied to a dynamic environment during a disaster or temporary event. The use of aerial base stations has received much attention in the last ten years as the solution to cope with the dynamics of the changing environment and to supplement the ground infrastructure with extra capacity. Due to higher elevations and possibility to place aerial base stations in close proximity to the user, path loss is significantly smaller in comparison to the ground infrastructure, which in turn enables high data capacity. We are studying the optimization problem of maximizing network capacity by proper placement of aerial base stations. To handle the changes in the dynamic radio environment, it is necessary to promptly solve the optimization problem. However, we show that the optimal placement of aerial base stations is the NP-hard problem and its solution is non-trivial, and thus, there is a need for fast and scalable optimization algorithms. This dissertation investigates how to solve the placement problem efficiently and to support the dynamics of temporary events. First, we propose a novel hybrid algorithm (Projected Clustering), which calculates multiple solutions based on the fast distance-based capacity approximation and evaluates them on the accurate SINR-based capacity model, avoiding sub-optimal solutions. Second, we propose a novel distributed, self-organized framework (AIDA), which conducts a decision-making process using only local knowledge, decreasing the network overhead and relaxing the requirements for communication between aerial base stations. During the formulation of the placement problem, we found that there is still considerable uncertainty with regard to air-to-ground propagation modeling. Since this aspect plays an important role in our analysis, we validated state-of-the-art air-to-ground propagation models by collecting real measurements and chose the most accurate model for the simulations

Cell identity allocation and optimisation of handover parameters in self-organised LTE femtocell networks

A thesis submitted to the University of Bedfordshire in partial ful lment of the requirements for the degree of Doctor of PhilosophyFemtocell is a small cellular base station used by operators to extend indoor service coverage and enhance overall network performance. In Long Term Evolution (LTE), femtocell works under macrocell coverage and combines with the macrocell to constitute the two-tier network. Compared to the traditional single-tier network, the two-tier scenario creates many new challenges, which lead to the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) implementing an automation technology called Self-Organising Network (SON) in order to achieve lower cost and enhanced network performance. This thesis focuses on the inbound and outbound handovers (handover between femtocell and macrocell); in detail, it provides suitable solutions for the intensity of femtocell handover prediction, Physical Cell Identity (PCI) allocation and handover triggering parameter optimisation. Moreover, those solutions are implemented in the structure of SON. In order to e ciently manage radio resource allocation, this research investigates the conventional UE-based prediction model and proposes a cell-based prediction model to predict the intensity of a femtocell's handover, which overcomes the drawbacks of the conventional models in the two-tier scenario. Then, the predictor is used in the proposed dynamic group PCI allocation approach in order to solve the problem of PCI allocation for the femtocells. In addition, based on SON, this approach is implemented in the structure of a centralised Automated Con guration of Physical Cell Identity (ACPCI). It overcomes the drawbacks of the conventional method by reducing inbound handover failure of Cell Global Identity (CGI). This thesis also tackles optimisation of the handover triggering parameters to minimise handover failure. A dynamic hysteresis-adjusting approach for each User Equipment (UE) is proposed, using received average Reference Signal-Signal to Interference plus Noise Ratio (RS-SINR) of the UE as a criterion. Furthermore, based on SON, this approach is implemented in the structure of hybrid Mobility Robustness Optimisation (MRO). It is able to off er the unique optimised hysteresis value to the individual UE in the network. In order to evaluate the performance of the proposed approach against existing methods, a System Level Simulation (SLS) tool, provided by the Centre for Wireless Network Design (CWiND) research group, is utilised, which models the structure of two-tier communication of LTE femtocell-based networks

Korkean luotettavuuden verkkohallinteiset laitteiden väliset yhteydet

Fifth generation cellular networks aim to provide new types of services. Prominent amongst these are industrial automation and vehicle-to-vehicle communications. Such new use cases demand lower latencies and higher reliability along with greater flexibility than current and past generations of cellular technologies allow. Enabling these new service types requires the introduction of device-to-device communications (D2D). This work investigated network-controlled D2D schemes wherein cellular base stations retain control over spectrum usage. D2D nodes assemble into clusters. Each D2D cluster then organises itself as it sees fit within the constraints imposed by the cellular network. A review of proposed D2D control schemes was conducted to identify pertinent interference issues. Measurements were then devised to empirically collect quantitative data on the impact of this interference. Measurements were conducted using a software-defined radio (SDR) platform. An SDR based system was selected to enable a low cost and highly flexible iterative approach to development while still providing the accuracy of real-world measurement. D2D functionality was added to the chosen SDR system with the essential parts of Long Term Evolution Release 8 implemented. Two series of measurements were performed. The first aimed to determine the adjacent channel interference impact of a cellular user being located near a D2D receiver. The second measurement series collected data on the co-channel interference of spectrum re-use between a D2D link and a moving cellular transmitter. Based on these measurements it was determined that D2D communications within a cellular system is feasible. Furthermore, the required frequency of channel state information reporting as a function of node velocity was determined.Viidennen sukupolven solukkoverkoilla pyritään mahdollistamaan uudentyyppisiä palveluja kuten teollisuusautomatiikkaa ja ajoneuvojen välistä viestintää. Tämänkaltaiset uudet käyttötarkoitukset vaativat lyhyempien viiveiden ja korkeammat luotettavuuden ohella myös suurempaa joustavuutta kuin minkä nykyisen sukupolven matkapuhelinverkkoteknologiat sallivat. Edellä mainittujen uusien palvelujen toteuttaminen vaatii suoria laitteiden välisiä yhteyksiä (engl. D2D). Tässä diplomityössä keskityttiin tutkimaan verkkohallinteisia D2D-rakenteita, joissa solukkoverkko hallinnoi spektrin käyttöä. D2D-päätteet liittyvät yhteen muodostaakseen klustereita, jotka hallinnoivat sisäistä tietoliikennettään parhaaksi katsomallaan tavalla solukkoverkon asettamien rajoitusten puitteissa. Kirjallisuuskatsauksen avulla selvitettiin aiemmissa tutkimuksissa esitetyille D2D-ratkaisuille yhteiset interferenssiongelmat. Näiden vaikutusta ja suuruutta tutkittiin mittausten avulla. Mittaukset toteutettiin ohjelmistoradioalustan (engl. SDR) avulla. SDR-pohjaisen järjestelmän käyttö mahdollisti edullisen ja joustavan tavan kerätä empiirisiä mittaustuloksia. D2D-toiminnallisuus lisättiin Long Term Evolution Release 8:n olennaiset ominaisuudet omaavaan alustaan. Tällä alustalla toteutettiin kaksi mittaussarjaa. Ensimmäisellä kerättiin tuloksia viereisellä kanavalla toimivan matkapuhelimen D2D-vastaanottimelle aiheuttamasta interferenssistä näiden ollessa toistensa läheisyydessä. Toisella mittaussarjalla selvitettiin samalla kanavalla toimivan D2D-yhteyden ja liikkuvan matkapuhelimen välistä interferenssiä. Mittausten perusteella todettiin D2D-toiminnallisuuden lisäämisen solukkoverkkoon olevan mahdollista. Lisäksi laskettiin vaadittava kanavalaadun päivitystiheys päätteiden nopeuden funktiona

Radio resource allocation for overlay D2D-based vehicular communications in future wireless networks

Mobilfunknetze der nächsten Generation ermöglichen einen weitverbreiteten Einsatz von Device-to-Device Kommunikation, der direkten Kommunikation zwischen zellularen Endgeräten. Für viele Anwendungsfälle zur direkten Kommunikation zwischen Endgeräten sind eine deterministische Latenz und die hohe Zuverlässigkeit von zentraler Bedeutung. Dienste zur direkten Kommunikation (D2D) für in der Nähe befindliche Endgeräte sind vielversprechend die hohen Anforderungen an Latenz und Zuverlässigkeit für zukünftige vertikale Anwendungen zu erfüllen. Eine der herausragenden vertikalen Anwendungen ist die Fahrzeugkommunikation, bei der die Fahrzeuge sicherheitskritische Meldungen direkt über D2D-Kommunikation austauschen, die dadurch zur Reduktion von Verkehrsunfällen und gleichzeitig von Todesfällen im Straßenverkehrt beiträgt. Neue Techniken zur effizienteren Zuweisung von Funkressourcen in der D2D-Kommunikation haben in letzter Zeit in Industrie und Wissenschaft große Aufmerksamkeit erlangt. Zusätzlich zur Allokation von Ressourcen, wird die Energieeffizienz zunehmend wichtiger, die normalerweise im Zusammenhang mit der Ressourcenallokation behandelt wird. Diese Dissertation untersucht verschiedener Ansätze der Funkressourcenzuweisung und Energieeffizienztechniken in der LTE und NR V2X Kommunikation. Im Folgenden beschreiben wir kurz die Kernideen der Dissertation. Meist zeichnen sich D2D-Anwendungen durch ein relativ geringes Datenvolumen aus, die über Funkressourcen übertragen werden. In LTE können diese Funkressourcen aufgrund der groben Granularität für die Ressourcenzuweisung nicht effizient genutzt werden. Insbesondere beim semi-persistenten Scheduling, bei dem eine Funkressource über einen längeren Zeitraum im Overlay D2D festgelegt wird, sind die Funkressourcen für solche Anwendungen nicht ausgelastet. Um dieses Problem zu lösen, wird eine hierarchische Form für das Management der Funkressourcen, ein sogenanntes Subgranting-Schema, vorgeschlagen. Dabei kann ein nahegelegener zellularer Nutzer, der sogenannte begünstigte Nutzer, ungenutzten Funkressourcen, die durch Subgranting-Signalisierung angezeigt werden, wiederzuverwenden. Das vorgeschlagene Schema wird bewertet und mit "shortening TTI", einen Schema mit reduzierten Sendezeitintervallen, in Bezug auf den Zellendurchsatz verglichen. Als nächster Schritt wird untersucht, wie der begünstigten Benutzer ausgewählt werden kann und als Maximierungsproblem des Zellendurchsatzes im Uplink unter Berücksichtigung von Zuverlässigkeits- und Latenzanforderungen dargestellt. Dafür wird ein heuristischer zentralisierter, d.h. dedizierter Sub-Granting-Radio-Ressource DSGRR-Algorithmus vorgeschlagen. Die Simulationsergebnisse und die Analyse ergeben in einem Szenario mit stationären Nutzern eine Erhöhung des Zelldurchsatzes bei dem Einsatz des vorgeschlagenen DSGRR-Algorithmus im Vergleich zu einer zufälligen Auswahl von Nutzern. Zusätzlich wird das Problem der Auswahl des begünstigten Nutzers in einem dynamischen Szenario untersucht, in dem sich alle Nutzer bewegen. Wir bewerten den durch das Sub-Granting durch die Mobilität entstandenen Signalisierungs-Overhead im DSGRR. Anschließend wird ein verteilter Heuristik-Algorithmus (OSGRR) vorgeschlagen und sowohl mit den Ergebnissen des DSGRR-Algorithmus als auch mit den Ergebnissen ohne Sub-Granting verglichen. Die Simulationsergebnisse zeigen einen verbesserten Zellendurchsatz für den OSGRR im Vergleich zu den anderen Algorithmen. Außerdem ist zu beobachten, dass der durch den OSGRR entstehende Overhead geringer ist als der durch den DSGRR, während der erreichte Zellendurchsatz nahe am maximal erreichbaren Uplink-Zellendurchsatz liegt. Zusätzlich wird die Ressourcenallokation im Zusammenhang mit der Energieeffizienz bei autonomer Ressourcenauswahl in New Radio (NR) Mode 2 untersucht. Die autonome Auswahl der Ressourcen wird als Verhältnis von Summenrate und Energieverbrauch formuliert. Das Ziel ist den Stromverbrauch der akkubetriebenen Endgeräte unter Berücksichtigung der geforderten Zuverlässigkeit und Latenz zu minimieren. Der heuristische Algorithmus "Density of Traffic-based Resource Allocation (DeTRA)" wird als Lösung vorgeschlagen. Bei dem vorgeschlagenen Algorithmus wird der Ressourcenpool in Abhängigkeit von der Verkehrsdichte pro Verkehrsart aufgeteilt. Die zufällige Auswahl erfolgt zwingend auf dem dedizierten Ressourcenpool beim Eintreffen aperiodischer Daten. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass der vorgeschlagene Algorithmus die gleichen Ergebnisse für die Paketempfangsrate (PRR) erreicht, wie der sensing-basierte Algorithmus. Zusätzlich wird der Stromverbrauch des Endgeräts reduziert und damit die Energieeffizienz durch die Anwendung des DeTRA-Algorithmus verbessert. In dieser Arbeit werden Techniken zur Allokation von Funkressourcen in der LTE-basierten D2D-Kommunikation erforscht und eingesetzt, mit dem Ziel Funkressourcen effizienter zu nutzen. Darüber hinaus ist der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz eine Basis für zukünftige Untersuchungen, wie akkubasierte Endgeräte mit minimalem Stromverbrauch in der NR-V2X-Kommunikation Funkressourcen optimal auswählen können.Next-generation cellular networks are envisioned to enable widely Device-to-Device (D2D) communication. For many applications in the D2D domain, deterministic communication latency and high reliability are of exceptionally high importance. The proximity service provided by D2D communication is a promising feature that can fulfil the reliability and latency requirements of emerging vertical applications. One of the prominent vertical applications is vehicular communication, in which the vehicles disseminate safety messages directly through D2D communication, resulting in the fatality rate reduction due to a possible collision. Radio resource allocation techniques in D2D communication have recently gained much attention in industry and academia, through which valuable radio resources are allocated more efficiently. In addition to the resource allocation techniques, energy sustainability is highly important and is usually considered in conjunction with the resource allocation approach. This dissertation is dedicated to studying different avenues of the radio resource allocation and energy efficiency techniques in Long Term Evolution (LTE) and New Radio (NR) Vehicle-to-Everythings (V2X) communications. In the following, we briefly describe the core ideas in this study. Mostly, the D2D applications are characterized by relatively small traffic payload size, and in LTE, due to coarse granularity of the subframe, the radio resources can not be utilized efficiently. Particularly, in the case of semi-persistent scheduling when a radio resource is scheduled for a longer time in the overlay D2D, the radio resources are underutilized for such applications. To address this problem, a hierarchical radio resource management scheme, i.e., a sub-granting scheme, is proposed by which nearby cellular users, i.e., beneficiary users, are allowed to reuse the unused radio resource indicated by sub-granting signaling. The proposed scheme is evaluated and compared with shortening Transmission Time Interval (TTI) schemes in terms of cell throughput. Then, the beneficiary user selection problem is investigated and is cast as a maximization problem of uplink cell throughput subject to reliability and latency requirements. A heuristic centralized, i.e., dedicated sub-granting radio resource Dedicated Sub-Granting Radio Resource (DSGRR) algorithm is proposed to address the original beneficiary user selection problem. The simulation results and analysis show the superiority of the proposed DSGRR algorithm over the random beneficiary user selection algorithm in terms of the cell throughput in a scenario with stationary users. Further, the beneficiary user selection problem is investigated in a scenario where all users are moving in a dynamic environment. We evaluate the sub-granting signaling overhead due to mobility in the DSGRR, and then a distributed heuristics algorithm, i.e., Open Sub-Granting Radio Resource (OSGRR), is proposed and compared with the DSGRR algorithm and no sub-granting case. Simulation results show improved cell throughput for the OSGRR compared with other algorithms. Besides, it is observed that the overhead incurred by the OSGRR is less than the DSGRR while the achieved cell throughput is yet close to the maximum achievable uplink cell throughput. Also, joint resource allocation and energy efficiency in autonomous resource selection in NR, i.e. Mode 2, is examined. The autonomous resource selection is formulated as a ratio of sum-rate and energy consumption. The objective is to minimize the energy efficiency of the power-saving users subject to reliability and latency requirements. A heuristic algorithm, density of traffic-based resource allocation (DeTRA), is proposed to solve the problem. The proposed algorithm splits the resource pool based on the traffic density per traffic type. The random selection is then mandated to be performed on the dedicated resource pool upon arrival of the aperiodic traffic is triggered. The simulation results show that the proposed algorithm achieves the same packet reception ratio (PRR) value as the sensing-based algorithm. In addition, per-user power consumption is reduced, and consequently, the energy efficiency is improved by applying the DeTRA algorithm. The research in this study leverages radio resource allocation techniques in LTE based D2D communications to be utilized radio resources more efficiently. In addition, the conducted research paves a way to study further how the power-saving users would optimally select the radio resources with minimum energy consumption in NR V2X communications

Peer-to-peer television for the IP multimedia subsystem

Peer-to-peer (P2P) video streaming has generated a significant amount of interest in both the research community and the industry, which find it a cost-effective solution to the user scalability problem. However, despite the success of Internet-based applications, the adoption has been limited for commercial services, such as Internet Protocol Television (IPTV). With the advent of the next-generation-networks (NGN) based on the IP Multimedia Subsystem (IMS), advocating for an open and inter-operable architecture, P2P emerges as a possible alternative in situations where the traditional mechanisms are not possible or economically feasible. This work proposes a P2P IPTV architecture for an IMS-based NGN, called P2PTV, which allows one or more service providers to use a common P2P infrastructure for streaming the TV channels to their subscribers. Instead of using servers, we rely on the uploading capabilities of the user equipments, like set-top boxes, located at the customers’ premise. We comply with the existing IMS and IPTV standards from the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) and the Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN) bodies, where a centralized P2PTV application server (AS) manages the customer access to the service and the peer participation. Because watching TV is a complex and demanding user activity, we face two significant challenges. The first is to accommodate the mandatory IMS signaling, which reserves in the network the necessary QoS resources during every channel change, establishing a multimedia session between communicating peers. The second is represented by the streaming interruptions, or churn, when the uploading peer turns off or changes its current TV channel. To tackle these problems, we propose two enhancements. A fast signaling method, which uses inactive uploading sessions with reserved but unused QoS, to improve the tuning delay for new channel users. At every moment, the AS uses a feedback based algorithm to compute the number of necessary sessions that accommodates well the demand, while preventing the over-reservation of resources. We approach with special care mobility situations, where a proactive transfer of the multimedia session context using the IEEE 802.21 standard offers the best alternative to current methods. The second enhancement addresses the peer churn during channel changes. With every TV channel divided into a number of streams, we enable peers to download and upload streams different from their current channel, increasing the stability of their participation. Unlike similar work, we benefit from our estimation of the user demand and propose a decentralized method for a balanced assignment of peer bandwidth. We evaluate the performance of the P2PTV through modeling and large-scale computer simulations. A simpler experimental setting, with pure P2P streaming, indicates the improvements over the delay and peer churn. In more complex scenarios, especially with resource-poor peers having a limited upload capacity, we envision P2P as a complementary solution to traditional approaches like IP multicast. Reserving P2P for unpopular TV channels exploits the peer capacity and prevents the necessity of a large number of sparsely used multicast trees. Future work may refine the AS algorithms, address different experimental scenarios, and extend the lessons learned to non-IMS networks. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------La transmisión de vídeo con tecnologías peer-to-peer (P2P) ha generado un gran interés, tanto en la industria como en la comunidad científica, quienes han encontrado en dicha unión la solución para afrontar los problemas de escalabilidad de la transmisión de vídeo, reduciendo al mismo tiempo sus costes. A pesar del éxito de estos mecanismos en Internet, la transmisión de vídeo mediante técnicas P2P no se ha utilizado en servicios comerciales como puede ser el de televisión por IP (IPTV). Con la aparición de propuestas de redes de próxima generación basadas en el IP Multimedia Subsystem (IMS), que permite una arquitectura abierta e interoperable, los mecanismos basados en P2P emergen como posibles alternativas en situaciones donde los mecanismos tradicionales de transmisión de vídeo no se pueden desplegar o no son económicamente viables. Esta tesis propone una arquitectura de servicio de televisión peer-to-peer para una red de siguiente generación basada en IMS, que abreviaremos como P2PTV, que permite a uno o más proveedores de servicio utilizar una infraestructura P2P común para la transmisión de canales de TV a sus suscriptores. En vez de utilizar varios servidores, proponemos utilizar la capacidad de envío de los equipos de usuario, como los set-top boxes, localizados en el lado del cliente. En esta tesis extendemos los trabajos de estandarización sobre IMS IPTV de los organismos 3rd Generation Partnership Project (3GPP) y del Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN), donde un servidor de aplicación (AS) central de P2PTV administra el acceso de los clientes al servicio y permite compartir los recursos de los equipos. Debido a que el acceso a los canales de TV por parte de los usuarios es una actividad compleja, nos enfrentamos a dos retos importantes. El primero es administrar la señalización de IMS, con la cual se reservan los recursos de QoS necesarios durante cada cambio de canal, estableciendo una sesión multimedia entre los diferentes elementos de la comunicación. El segundo está representado por las interrupciones de la reproducción de video, causado por los equipos que sirven dicho vídeo cuando estos se desconectan del sistema o cuando cambian de canal. Para afrontar estos retos, proponemos dos mejoras al sistema. La primera mejora introduce el método de señalización rápida, en la cual se utilizan sesiones multimedia inactivas pero con recursos reservados para acelerar las conexiones entre usuarios. En cada momento, el AS utiliza la información extraída del algoritmo propuesto, que calcula el número de sesiones necesarias para administrar la demanda de conexiones, pero sin realizar una sobre-estimación, manteniendo bajo el uso de los recursos. Hemos abordado con especial cuidado la movilidad de los usuarios, donde se ha propuesto una transferencia de sesión pro-activa utilizando el estándar IEEE 802.21, el cual brinda una mejor alternativa que los métodos propuestos hasta la fecha. La segunda mejora se enfoca en las desconexiones de usuarios durante cambios de canal. Dividiendo los canales de TV en varios segmentos, permitimos a los equipos descargar o enviar diferentes partes de cualquier canal, aumentando la estabilidad de su participación. A diferencia de otros trabajos, nuestra propuesta se beneficia de la estimación de la demanda futura de los usuarios, proponiendo un método descentralizado para una asignación balanceada del ancho de banda de los equipos. Hemos evaluado el rendimiento del sistema P2PTV a través de modelado y de simulaciones de ordenador en sistemas IPTV de gran escala. Una configuración simple, con envío P2P puro, indica mejoras en el retardo y número de desconexiones de usuarios. En escenarios más complejos, especialmente con equipos con pocos recursos en la subida, sugerimos el uso de P2P como una solución complementaria a las soluciones tradicionales de multicast IP. Reservando el uso de P2P para los canales de TV poco populares, se permite explotar los recursos de los equipos y se previene la necesidad de un alto número de árboles multicast dispersos. Como trabajo futuro, se propone refinar los algoritmos del AS, abordar diferentes escenarios experimentales y también extender las lecciones aprendidas en esta tesis a otros sistemas no basados en IMS

Internet of Things and Sensors Networks in 5G Wireless Communications

The Internet of Things (IoT) has attracted much attention from society, industry and academia as a promising technology that can enhance day to day activities, and the creation of new business models, products and services, and serve as a broad source of research topics and ideas. A future digital society is envisioned, composed of numerous wireless connected sensors and devices. Driven by huge demand, the massive IoT (mIoT) or massive machine type communication (mMTC) has been identified as one of the three main communication scenarios for 5G. In addition to connectivity, computing and storage and data management are also long-standing issues for low-cost devices and sensors. The book is a collection of outstanding technical research and industrial papers covering new research results, with a wide range of features within the 5G-and-beyond framework. It provides a range of discussions of the major research challenges and achievements within this topic