Gateway Architectures for Interaction between the Current Internet and Future Internet Architectures

In this project, we design, analyze, and implement a gateway for the SCION secure Internet architecture. This enables communication between legacy IP hosts and SCION hosts, and enables legacy IP traffic to be encapsulated and transported over the SCION network. We also analyze the security implications/benefits for legacy traffic to be interfaced with SCION and how the SCION Gateway can provide DDoS defense properties for the legacy hosts it serves, without requiring any infrastructure chang

Scalable and network aware video coding for advanced communications over heterogeneous networks

This thesis was submitted for the degree of Doctor of Philosophy and was awarded by Brunel UniversityThis work addresses the issues concerned with the provision of scalable video services over heterogeneous networks particularly with regards to dynamic adaptation and user’s acceptable quality of service. In order to provide and sustain an adaptive and network friendly multimedia communication service, a suite of techniques that achieved automatic scalability and adaptation are developed. These techniques are evaluated objectively and subjectively to assess the Quality of Service (QoS) provided to diverse users with variable constraints and dynamic resources. The research ensured the consideration of various levels of user acceptable QoS The techniques are further evaluated with view to establish their performance against state of the art scalable and non-scalable techniques. To further improve the adaptability of the designed techniques, several experiments and real time simulations are conducted with the aim of determining the optimum performance with various coding parameters and scenarios. The coding parameters and scenarios are evaluated and analyzed to determine their performance using various types of video content and formats. Several algorithms are developed to provide a dynamic adaptation of coding tools and parameters to specific video content type, format and bandwidth of transmission. Due to the nature of heterogeneous networks where channel conditions, terminals, users capabilities and preferences etc are unpredictably changing, hence limiting the adaptability of a specific technique adopted, a Dynamic Scalability Decision Making Algorithm (SADMA) is developed. The algorithm autonomously selects one of the designed scalability techniques basing its decision on the monitored and reported channel conditions. Experiments were conducted using a purpose-built heterogeneous network simulator and the network-aware selection of the scalability techniques is based on real time simulation results. A technique with a minimum delay, low bit-rate, low frame rate and low quality is adopted as a reactive measure to a predicted bad channel condition. If the use of the techniques is not favoured due to deteriorating channel conditions reported, a reduced layered stream or base layer is used. If the network status does not allow the use of the base layer, then the stream uses parameter identifiers with high efficiency to improve the scalability and adaptation of the video service. To further improve the flexibility and efficiency of the algorithm, a dynamic de-blocking filter and lambda value selection are analyzed and introduced in the algorithm. Various methods, interfaces and algorithms are defined for transcoding from one technique to another and extracting sub-streams when the network conditions do not allow for the transmission of the entire bit-stream

ReSCon '09, Research Student Conference: Book of Abstracts

The second SED Research Student Conference (ReSCon2009) was hosted over three days, 22-24 June 2009, in the Lecture Centre at Brunel University. The conference consisted of technical presentations, a poster session and social events. The abstracts and presentations were the result of ongoing research by postgraduate research students from the School of Engineering and Design at Brunel University. The conference is held annually, and ReSCon plays a key role in contributing to research and innovations within the School

Application of service composition mechanisms to Future Networks architectures and Smart Grids

Aquesta tesi gira entorn de la hipòtesi de la metodologia i mecanismes de composició de serveis i com es poden aplicar a diferents camps d'aplicació per a orquestrar de manera eficient comunicacions i processos flexibles i sensibles al context. Més concretament, se centra en dos camps d'aplicació: la distribució eficient i sensible al context de contingut multimèdia i els serveis d'una xarxa elèctrica intel·ligent. En aquest últim camp es centra en la gestió de la infraestructura, cap a la definició d'una Software Defined Utility (SDU), que proposa una nova manera de gestionar la Smart Grid amb un enfocament basat en programari, que permeti un funcionament molt més flexible de la infraestructura de xarxa elèctrica. Per tant, revisa el context, els requisits i els reptes, així com els enfocaments de la composició de serveis per a aquests camps. Fa especial èmfasi en la combinació de la composició de serveis amb arquitectures Future Network (FN), presentant una proposta de FN orientada a serveis per crear comunicacions adaptades i sota demanda. També es presenten metodologies i mecanismes de composició de serveis per operar sobre aquesta arquitectura, i posteriorment, es proposa el seu ús (en conjunció o no amb l'arquitectura FN) en els dos camps d'estudi. Finalment, es presenta la investigació i desenvolupament realitzat en l'àmbit de les xarxes intel·ligents, proposant diverses parts de la infraestructura SDU amb exemples d'aplicació de composició de serveis per dissenyar seguretat dinàmica i flexible o l'orquestració i gestió de serveis i recursos dins la infraestructura de l'empresa elèctrica.Esta tesis gira en torno a la hipótesis de la metodología y mecanismos de composición de servicios y cómo se pueden aplicar a diferentes campos de aplicación para orquestar de manera eficiente comunicaciones y procesos flexibles y sensibles al contexto. Más concretamente, se centra en dos campos de aplicación: la distribución eficiente y sensible al contexto de contenido multimedia y los servicios de una red eléctrica inteligente. En este último campo se centra en la gestión de la infraestructura, hacia la definición de una Software Defined Utility (SDU), que propone una nueva forma de gestionar la Smart Grid con un enfoque basado en software, que permita un funcionamiento mucho más flexible de la infraestructura de red eléctrica. Por lo tanto, revisa el contexto, los requisitos y los retos, así como los enfoques de la composición de servicios para estos campos. Hace especial hincapié en la combinación de la composición de servicios con arquitecturas Future Network (FN), presentando una propuesta de FN orientada a servicios para crear comunicaciones adaptadas y bajo demanda. También se presentan metodologías y mecanismos de composición de servicios para operar sobre esta arquitectura, y posteriormente, se propone su uso (en conjunción o no con la arquitectura FN) en los dos campos de estudio. Por último, se presenta la investigación y desarrollo realizado en el ámbito de las redes inteligentes, proponiendo varias partes de la infraestructura SDU con ejemplos de aplicación de composición de servicios para diseñar seguridad dinámica y flexible o la orquestación y gestión de servicios y recursos dentro de la infraestructura de la empresa eléctrica.This thesis revolves around the hypothesis the service composition methodology and mechanisms and how they can be applied to different fields of application in order to efficiently orchestrate flexible and context-aware communications and processes. More concretely, it focuses on two fields of application that are the context-aware media distribution and smart grid services and infrastructure management, towards a definition of a Software-Defined Utility (SDU), which proposes a new way of managing the Smart Grid following a software-based approach that enable a much more flexible operation of the power infrastructure. Hence, it reviews the context, requirements and challenges of these fields, as well as the service composition approaches. It makes special emphasis on the combination of service composition with Future Network (FN) architectures, presenting a service-oriented FN proposal for creating context-aware on-demand communication services. Service composition methodology and mechanisms are also presented in order to operate over this architecture, and afterwards, proposed for their usage (in conjunction or not with the FN architecture) in the deployment of context-aware media distribution and Smart Grids. Finally, the research and development done in the field of Smart Grids is depicted, proposing several parts of the SDU infrastructure, with examples of service composition application for designing dynamic and flexible security for smart metering or the orchestration and management of services and data resources within the utility infrastructure

Actas da 10ª Conferência sobre Redes de Computadores

Universidade do MinhoCCTCCentro AlgoritmiCisco SystemsIEEE Portugal Sectio

Wind Farm

During the last two decades, increase in electricity demand and environmental concern resulted in fast growth of power production from renewable sources. Wind power is one of the most efficient alternatives. Due to rapid development of wind turbine technology and increasing size of wind farms, wind power plays a significant part in the power production in some countries. However, fundamental differences exist between conventional thermal, hydro, and nuclear generation and wind power, such as different generation systems and the difficulty in controlling the primary movement of a wind turbine, due to the wind and its random fluctuations. These differences are reflected in the specific interaction of wind turbines with the power system. This book addresses a wide variety of issues regarding the integration of wind farms in power systems. The book contains 14 chapters divided into three parts. The first part outlines aspects related to the impact of the wind power generation on the electric system. In the second part, alternatives to mitigate problems of the wind farm integration are presented. Finally, the third part covers issues of modeling and simulation of wind power system

QoE on media deliveriy in 5G environments

231 p.5G expandirá las redes móviles con un mayor ancho de banda, menor latencia y la capacidad de proveer conectividad de forma masiva y sin fallos. Los usuarios de servicios multimedia esperan una experiencia de reproducción multimedia fluida que se adapte de forma dinámica a los intereses del usuario y a su contexto de movilidad. Sin embargo, la red, adoptando una posición neutral, no ayuda a fortalecer los parámetros que inciden en la calidad de experiencia. En consecuencia, las soluciones diseñadas para realizar un envío de tráfico multimedia de forma dinámica y eficiente cobran un especial interés. Para mejorar la calidad de la experiencia de servicios multimedia en entornos 5G la investigación llevada a cabo en esta tesis ha diseñado un sistema múltiple, basado en cuatro contribuciones.El primer mecanismo, SaW, crea una granja elástica de recursos de computación que ejecutan tareas de análisis multimedia. Los resultados confirman la competitividad de este enfoque respecto a granjas de servidores. El segundo mecanismo, LAMB-DASH, elige la calidad en el reproductor multimedia con un diseño que requiere una baja complejidad de procesamiento. Las pruebas concluyen su habilidad para mejorar la estabilidad, consistencia y uniformidad de la calidad de experiencia entre los clientes que comparten una celda de red. El tercer mecanismo, MEC4FAIR, explota las capacidades 5G de analizar métricas del envío de los diferentes flujos. Los resultados muestran cómo habilita al servicio a coordinar a los diferentes clientes en la celda para mejorar la calidad del servicio. El cuarto mecanismo, CogNet, sirve para provisionar recursos de red y configurar una topología capaz de conmutar una demanda estimada y garantizar unas cotas de calidad del servicio. En este caso, los resultados arrojan una mayor precisión cuando la demanda de un servicio es mayor

QoE on media deliveriy in 5G environments

231 p.5G expandirá las redes móviles con un mayor ancho de banda, menor latencia y la capacidad de proveer conectividad de forma masiva y sin fallos. Los usuarios de servicios multimedia esperan una experiencia de reproducción multimedia fluida que se adapte de forma dinámica a los intereses del usuario y a su contexto de movilidad. Sin embargo, la red, adoptando una posición neutral, no ayuda a fortalecer los parámetros que inciden en la calidad de experiencia. En consecuencia, las soluciones diseñadas para realizar un envío de tráfico multimedia de forma dinámica y eficiente cobran un especial interés. Para mejorar la calidad de la experiencia de servicios multimedia en entornos 5G la investigación llevada a cabo en esta tesis ha diseñado un sistema múltiple, basado en cuatro contribuciones.El primer mecanismo, SaW, crea una granja elástica de recursos de computación que ejecutan tareas de análisis multimedia. Los resultados confirman la competitividad de este enfoque respecto a granjas de servidores. El segundo mecanismo, LAMB-DASH, elige la calidad en el reproductor multimedia con un diseño que requiere una baja complejidad de procesamiento. Las pruebas concluyen su habilidad para mejorar la estabilidad, consistencia y uniformidad de la calidad de experiencia entre los clientes que comparten una celda de red. El tercer mecanismo, MEC4FAIR, explota las capacidades 5G de analizar métricas del envío de los diferentes flujos. Los resultados muestran cómo habilita al servicio a coordinar a los diferentes clientes en la celda para mejorar la calidad del servicio. El cuarto mecanismo, CogNet, sirve para provisionar recursos de red y configurar una topología capaz de conmutar una demanda estimada y garantizar unas cotas de calidad del servicio. En este caso, los resultados arrojan una mayor precisión cuando la demanda de un servicio es mayor