Quality of Service optimisation framework for Next Generation Networks

Within recent years, the concept of Next Generation Networks (NGN) has become widely accepted within the telecommunication area, in parallel with the migration of telecommunication networks from traditional circuit-switched technologies such as ISDN (Integrated Services Digital Network) towards packet-switched NGN. In this context, SIP (Session Initiation Protocol), originally developed for Internet use only, has emerged as the major signalling protocol for multimedia sessions in IP (Internet Protocol) based NGN. One of the traditional limitations of IP when faced with the challenges of real-time communications is the lack of quality support at the network layer. In line with NGN specification work, international standardisation bodies have defined a sophisticated QoS (Quality of Service) architecture for NGN, controlling IP transport resources and conventional IP QoS mechanisms through centralised higher layer network elements via cross-layer signalling. Being able to centrally control QoS conditions for any media session in NGN without the imperative of a cross-layer approach would result in a feasible and less complex NGN architecture. Especially the demand for additional network elements would be decreased, resulting in the reduction of system and operational costs in both, service and transport infrastructure. This thesis proposes a novel framework for QoS optimisation for media sessions in SIP-based NGN without the need for cross-layer signalling. One key contribution of the framework is the approach to identify and logically group media sessions that encounter similar QoS conditions, which is performed by applying pattern recognition and clustering techniques. Based on this novel methodology, the framework provides functions and mechanisms for comprehensive resource-saving QoS estimation, adaptation of QoS conditions, and support of Call Admission Control. The framework can be integrated with any arbitrary SIP-IP-based real-time communication infrastructure, since it does not require access to any particular QoS control or monitoring functionalities provided within the IP transport network. The proposed framework concept has been deployed and validated in a prototypical simulation environment. Simulation results show MOS (Mean Opinion Score) improvement rates between 53 and 66 percent without any active control of transport network resources. Overall, the proposed framework comes as an effective concept for central controlled QoS optimisation in NGN without the need for cross-layer signalling. As such, by either being run stand-alone or combined with conventional QoS control mechanisms, the framework provides a comprehensive basis for both the reduction of complexity and mitigation of issues coming along with QoS provision in NGN

Redes de nova geração e o serviço universal de telecomunicações em Portugal

Doutoramento em Engenharia EletrónicaThis thesis addresses the issue of Universal Service for telecommunications in the context of the access networks of next generation. This work aims to contribute to the redefinition of the concept of universal telecommunications service focusing primarily on extending it to broadband services as economic and social development factor and taking into account the degree of dependence that currently, modern societies have for the different communication and information services. Complementarily it also intended to meet some of the challenges set out in the European 2020 agenda. Universal Service is defined here as access to a telecommunications network (with obligations in terms of type and quality of service for the operator), by of all citizens at any country's geographical location, with uniform and accessible price. The approach adopted is the State as a mentor for social equity, respectful of the liberalized market dynamics but also knowledgeable of the requirements of modern telecommunications services and its relationship with the different technologies available. The possibility of subsidizing is assumed. The Universal Service´s provision is subject to open to all operators, which are assumed to possess other profitability businesses, than the Universal Service, using technologies similar to those prescribed for the respective Universal Service provision contest. Although the work has components of economic and financial analysis, the approach is the engineering point of view, looking for help to identify technical and organizational solutions which offer prospects for the dissemination and adoption of next generation network solutions. As a point of departure the work gives an overview on the state of the art access networks , trying to identify which of the differences between this reality and possible scenarios for next-generation network with potential access to the generality of the people . The case of the Portuguese reality will be given special attention, taking into account their specific characteristics in terms of geography, demography, economics and market dynamics. The main results of this work are: • Identification of possible scenarios for the evolution of existing networks, in particular in areas with deficit coverage. • Identification of possible operating models and business to the materialization of the above scenarios developed and its economic analysis in an attempt to determine the critical factors associated with sustainability and / or need for subsidies. • Contribution to the regulatory framework of new generation networks from the point of view of the constraints of technology and the specifics of the Universal Service.Esta tese aborda a questão do serviço universal de telecomunicações no contexto das redes de acesso de nova geração. Este trabalho pretende contribuir para a redefinição do conceito de Serviço Universal de Telecomunicações concentrando-se principalmente em estendê-lo a serviços de banda larga como factor de desenvolvimento económico e social e tendo em conta o grau de dependência que, actualmente, as sociedades modernas têm em relação aos diferentes serviços de comunicação e informação. De forma complementar pretende-se também ir ao encontro de alguns dos desafios enunciados na Agenda Europeia 2020. Serviço Universal é aqui definido como o acesso a uma rede de telecomunicações (com obrigações em termos de tipo e qualidade de serviço para o operador), por parte de todos os cidadãos, em qualquer localização geográfica do país, a preços uniformes e acessíveis. A perspectiva adoptada é a Estatal como mentor da equidade social, respeitador das dinâmicas de mercado liberalizado mas também conhecedor dos requisitos dos modernos serviços de telecomunicações e da sua relação com as diferentes tecnologias disponíveis. A possibilidade de subsidiação é assumida. A prestação de Serviço Universal é sujeita a concurso aberto a todos os operadores, que se assume possuírem outros negócios, que não apenas o Serviço Universal, com rentabilidade e usando tecnologias semelhantes às preconizadas para a respectiva prestação de Serviço Universal. Embora o trabalho desenvolvido tenha componentes de análise económico-financeira, a abordagem utilizada é a de engenharia, procurando contribuir para a identificação de soluções técnicas e organizacionais que possam oferecer perspectivas sustentáveis para a disseminação e adopção das soluções redes de nova geração. Como ponto de partida o trabalho apresenta uma visão geral sobre o estado da arte das redes de acesso, procurando identificar quais os diferenciais existentes entre essa realidade e a de possíveis cenários de rede de próxima geração com potencial de acesso para a generalidade dos cidadãos. O caso da realidade Portuguesa será objecto de uma atenção especial, tendo em consideração as suas especificidades em termos de geografia, demografia, economia e dinâmicas do mercado. Os principais resultados deste trabalho são os seguintes: • Identificação de possíveis cenários para a evolução das redes actuais, nomeadamente em áreas com deficit de cobertura de rede. • Identificação de possíveis modelos de operação e negócio para a materialização dos cenários acima desenvolvidos e respectiva análise económica, como tentativa de determinar os factores críticos associados à sua sustentabilidade e /ou necessidade de subsidiação. • Contributo para o quadro regulatório das Redes de Nova Geração sob o ponto de vista dos constrangimentos das tecnologias e das especificidades do Serviço Universal

Resource dimensioning in a mixed traffic environment

An important goal of modern data networks is to support multiple applications over a single network infrastructure. The combination of data, voice, video and conference traffic, each requiring a unique Quality of Service (QoS), makes resource dimensioning a very challenging task. To guarantee QoS by mere over-provisioning of bandwidth is not viable in the long run, as network resources are expensive. The aim of proper resource dimensioning is to provide the required QoS while making optimal use of the allocated bandwidth. Dimensioning parameters used by service providers today are based on best practice recommendations, and are not necessarily optimal. This dissertation focuses on resource dimensioning for the DiffServ network architecture. Four predefined traffic classes, i.e. Real Time (RT), Interactive Business (IB), Bulk Business (BB) and General Data (GD), needed to be dimensioned in terms of bandwidth allocation and traffic regulation. To perform this task, a study was made of the DiffServ mechanism and the QoS requirements of each class. Traffic generators were required for each class to perform simulations. Our investigations show that the dominating Transport Layer protocol for the RT class is UDP, while TCP is mostly used by the other classes. This led to a separate analysis and requirement for traffic models for UDP and TCP traffic. Analysis of real-world data shows that modern network traffic is characterized by long-range dependency, self-similarity and a very bursty nature. Our evaluation of various traffic models indicates that the Multi-fractal Wavelet Model (MWM) is best for TCP due to its ability to capture long-range dependency and self-similarity. The Markov Modulated Poisson Process (MMPP) is able to model occasional long OFF-periods and burstiness present in UDP traffic. Hence, these two models were used in simulations. A test bed was implemented to evaluate performance of the four traffic classes defined in DiffServ. Traffic was sent through the test bed, while delay and loss was measured. For single class simulations, dimensioning values were obtained while conforming to the QoS specifications. Multi-class simulations investigated the effects of statistical multiplexing on the obtained values. Simulation results for various numerical provisioning factors (PF) were obtained. These factors are used to determine the link data rate as a function of the required average bandwidth and QoS. The use of class-based differentiation for QoS showed that strict delay and loss bounds can be guaranteed, even in the presence of very high (up to 90%) bandwidth utilization. Simulation results showed small deviations from best practice recommendation PF values: A value of 4 is currently used for both RT and IB classes, while 2 is used for the BB class. This dissertation indicates that 3.89 for RT, 3.81 for IB and 2.48 for BB achieve the prescribed QoS more accurately. It was concluded that either the bandwidth distribution among classes, or quality guarantees for the BB class should be adjusted since the RT and IB classes over-performed while BB under-performed. The results contribute to the process of resource dimensioning by adding value to dimensioning parameters through simulation rather than mere intuition or educated guessing.Dissertation (MEng (Electronic Engineering))--University of Pretoria, 2007.Electrical, Electronic and Computer Engineeringunrestricte

Service-Driven Networking

This thesis presents our research on service-driven networking, which is a general design framework for service quality assurance and integrated network and service management in large scale multi-domain networks. The philosophy is to facilitate bi-party open participation among the users and the providers of network services in order to bring about better service customization and quality assurance, without sacrificing the autonomy and objectives of the individual entities. Three primary research topics are documented: service composition and adaptation, self-stabilization in uncoordinated environment, and service quality modeling. The work involves theoretical analysis, algorithm design, and simulations as evaluation methodology

Cost based optimization for strategic mobile radio access network planning using metaheuristics

La evolución experimentada por las comunicaciones móviles a lo largo de las últimas décadas ha sido motivada por dos factores principales: el surgimiento de nuevas aplicaciones y necesidades por parte del usuario, así como los avances tecnológicos. Los servicios ofrecidos para términales móviles han evolucionado desde el clásico servicio de voz y mensajes cortos (SMS), a servicios más atractivos y por lo tanto con una rápida aceptación por parte de usuario final como, video telephony, video streaming, online gaming, and the internet broadband access (MBAS). Todos estos nuevos servicios se han convertido en una realidad gracias a los avances técnologicos, avances tales como nuevas técnicas de acceso al medio compartido, nuevos esquemas de codificiación y modulación de la información intercambiada, sistemas de transmisión y recepción basados en múltiples antenas (MIMO), etc. Un aspecto importante en esta evolución fue la liberación del sector a principios de los años 90, donde la función reguladora llevado a cabo por las autoridades regulatorias nacionales (NRA) se ha antojado fundamental. Uno de los principales problemas tratados por la NRA espcífica de cada nación es la determinación de los costes por servicios mayoristas, esto es los servicios entre operadores de servicios móvilles, entre los que cabe destacar el coste por terminación de llamada o de inteconexión. El servicio de interconexión hace posible la comunicación de usuarios de diferente operadores, así como el acceso a la totalidad de servicios, incluso a aquellos no prestados por un operador en concreto gracias al uso de una red perteneciente a otro operador, por parte de todos los usuarios. El objetivo principal de esta tesis es la minimización de los costes de inversión en equipamiento de red, lo cual repercute en el establecimiento de las tarifas de interconexión como se verá a lo largo de este trabajo. La consecución de dicho objetivo se divide en dos partes: en primer lugar, el desarrollo de un conjunto de algoritmos para el dimesionado óptimo de una red de acceso radio (RAN) para un sistema de comunicaciones móvilles. En segundo lugar, el diseño y aplicación de algoritmos de optimización para la distribución óptima de los servicios sobre el conjunto de tecnologías móviles existentes (OSDP). El modulo de diseño de red proporciona cuatro algoritmos diferenciados encargados del dimensionado y planificación de la red de acceso móvil. Estos algoritmos se aplican en un entorno multi-tecnología, considerando sistemas de segunda (2G), tercera (3G) y cuarta (4G) generación, multi-usuario, teniendo en cuenta diferentes perfiles de usuarios con su respectiva carga de tráfico, y multo-servicio, incluyendo voz, servicios de datos de baja velocidad (64-144 Kbps), y acceso a internet de banda ancha móvil. La segunda parte de la tesis se encarga de distribuir de una manera óptima el conjunto de servicios sobre las tecnologías a desplegar. El objetivo de esta parte es hacer un uso eficiente de las tecnologías existentes reduciendo los costes de inversión en equipamiento de red. Esto es posible gracias a las diferencias tecnológicas existente entre los diferentes sistemas móviles, que hacen que los sistemas de segunda generación sean adecuados para proporcionar el servicio de voz y mensajería corta, mientras que redes de tercera generación muestran un mejor rendimiento en la transmisión de servicios de datos. Por último, el servicio de banda ancha móvil es nativo de redes de última generadón, como High Speed Data Acces (HSPA) y 4G. Ambos módulos han sido aplicados a un extenso conjunto de experimentos para el desarrollo de análisis tecno-económicos tales como el estudio del rendimiento de las tecnologías de HSPA y 4G para la prestación del servicio de banda ancha móvil, así como el análisis de escenarios reales de despliegue para redes 4G que tendrán lugar a partir del próximo año coinicidiendo con la licitación de las frecuencias en la banda de 800 MHz. Así mismo, se ha llevado a cabo un estudio sobre el despliegue de redes de 4G en las bandas de 800 MHz, 1800 MHz y 2600 MHz, comparando los costes de inversión obtenidos tras la optimización. En todos los casos se ha demostrado la mejora, en términos de costes de inversión, obtenida tras la aplicación de ambos módulos, posibilitando una reducción en la determinación de los costes de provisión de servicios. Los estudios realizados en esta tesis se centran en la nación de España, sin embargo todos los algoritmos implementados son aplicables a cualquier otro país europeo, prueba de ello es que los algoritmos de diseño de red han sido utilizados en diversos proyectos de regulación

Cost based optimization for strategic mobile radio access network planning using metaheuristics

La evolución experimentada por las comunicaciones móviles a lo largo de las últimas décadas ha sido motivada por dos factores principales: el surgimiento de nuevas aplicaciones y necesidades por parte del usuario, así como los avances tecnológicos. Los servicios ofrecidos para términales móviles han evolucionado desde el clásico servicio de voz y mensajes cortos (SMS), a servicios más atractivos y por lo tanto con una rápida aceptación por parte de usuario final como, video telephony, video streaming, online gaming, and the internet broadband access (MBAS). Todos estos nuevos servicios se han convertido en una realidad gracias a los avances técnologicos, avances tales como nuevas técnicas de acceso al medio compartido, nuevos esquemas de codificiación y modulación de la información intercambiada, sistemas de transmisión y recepción basados en múltiples antenas (MIMO), etc. Un aspecto importante en esta evolución fue la liberación del sector a principios de los años 90, donde la función reguladora llevado a cabo por las autoridades regulatorias nacionales (NRA) se ha antojado fundamental. Uno de los principales problemas tratados por la NRA espcífica de cada nación es la determinación de los costes por servicios mayoristas, esto es los servicios entre operadores de servicios móvilles, entre los que cabe destacar el coste por terminación de llamada o de inteconexión. El servicio de interconexión hace posible la comunicación de usuarios de diferente operadores, así como el acceso a la totalidad de servicios, incluso a aquellos no prestados por un operador en concreto gracias al uso de una red perteneciente a otro operador, por parte de todos los usuarios. El objetivo principal de esta tesis es la minimización de los costes de inversión en equipamiento de red, lo cual repercute en el establecimiento de las tarifas de interconexión como se verá a lo largo de este trabajo. La consecución de dicho objetivo se divide en dos partes: en primer lugar, el desarrollo de un conjunto de algoritmos para el dimesionado óptimo de una red de acceso radio (RAN) para un sistema de comunicaciones móvilles. En segundo lugar, el diseño y aplicación de algoritmos de optimización para la distribución óptima de los servicios sobre el conjunto de tecnologías móviles existentes (OSDP). El modulo de diseño de red proporciona cuatro algoritmos diferenciados encargados del dimensionado y planificación de la red de acceso móvil. Estos algoritmos se aplican en un entorno multi-tecnología, considerando sistemas de segunda (2G), tercera (3G) y cuarta (4G) generación, multi-usuario, teniendo en cuenta diferentes perfiles de usuarios con su respectiva carga de tráfico, y multo-servicio, incluyendo voz, servicios de datos de baja velocidad (64-144 Kbps), y acceso a internet de banda ancha móvil. La segunda parte de la tesis se encarga de distribuir de una manera óptima el conjunto de servicios sobre las tecnologías a desplegar. El objetivo de esta parte es hacer un uso eficiente de las tecnologías existentes reduciendo los costes de inversión en equipamiento de red. Esto es posible gracias a las diferencias tecnológicas existente entre los diferentes sistemas móviles, que hacen que los sistemas de segunda generación sean adecuados para proporcionar el servicio de voz y mensajería corta, mientras que redes de tercera generación muestran un mejor rendimiento en la transmisión de servicios de datos. Por último, el servicio de banda ancha móvil es nativo de redes de última generadón, como High Speed Data Acces (HSPA) y 4G. Ambos módulos han sido aplicados a un extenso conjunto de experimentos para el desarrollo de análisis tecno-económicos tales como el estudio del rendimiento de las tecnologías de HSPA y 4G para la prestación del servicio de banda ancha móvil, así como el análisis de escenarios reales de despliegue para redes 4G que tendrán lugar a partir del próximo año coinicidiendo con la licitación de las frecuencias en la banda de 800 MHz. Así mismo, se ha llevado a cabo un estudio sobre el despliegue de redes de 4G en las bandas de 800 MHz, 1800 MHz y 2600 MHz, comparando los costes de inversión obtenidos tras la optimización. En todos los casos se ha demostrado la mejora, en términos de costes de inversión, obtenida tras la aplicación de ambos módulos, posibilitando una reducción en la determinación de los costes de provisión de servicios. Los estudios realizados en esta tesis se centran en la nación de España, sin embargo todos los algoritmos implementados son aplicables a cualquier otro país europeo, prueba de ello es que los algoritmos de diseño de red han sido utilizados en diversos proyectos de regulación

Journal of Telecommunications and Information Technology, nr 3

kwartalni

New Challenges in Quality of Services Control Architectures in Next Generation Networks

A mesura que Internet i les xarxes IP s'han anat integrant dins la societat i les corporacions, han anat creixent les expectatives de nous serveis convergents així com les expectatives de qualitat en les comunicacions. Les Next Generation Networks (NGN) donen resposta a les noves necessitats i representen el nou paradigma d'Internet a partir de la convergència IP. Un dels aspectes menys desenvolupats de les NGN és el control de la Qualitat del Servei (QoS), especialment crític en les comunicacions multimèdia a través de xarxes heterogènies i/o de diferents operadors. A més a més, les NGN incorporen nativament el protocol IPv6 que, malgrat les deficiències i esgotament d'adreces IPv4, encara no ha tingut l'impuls definitiu.Aquesta tesi està enfocada des d'un punt de vista pràctic. Així doncs, per tal de poder fer recerca sobre xarxes de proves (o testbeds) que suportin IPv6 amb garanties de funcionament, es fa un estudi en profunditat del protocol IPv6, del seu grau d'implementació i dels tests de conformància i interoperabilitat existents que avaluen la qualitat d'aquestes implementacions. A continuació s'avalua la qualitat de cinc sistemes operatius que suporten IPv6 mitjançant un test de conformància i s'implementa el testbed IPv6 bàsic, a partir del qual es farà la recerca, amb la implementació que ofereix més garanties.El QoS Broker és l'aportació principal d'aquesta tesi: un marc integrat que inclou un sistema automatitzat per gestionar el control de la QoS a través de sistemes multi-domini/multi-operador seguint les recomanacions de les NGN. El sistema automatitza els mecanismes associats a la configuració de la QoS dins d'un mateix domini (sistema autònom) mitjançant la gestió basada en polítiques de QoS i automatitza la negociació dinàmica de QoS entre QoS Brokers de diferents dominis, de forma que permet garantir QoS extrem-extrem sense fissures. Aquesta arquitectura es valida sobre un testbed de proves multi-domini que utilitza el mecanisme DiffServ de QoS i suporta IPv6.L'arquitectura definida en les NGN permet gestionar la QoS tant a nivell 3 (IP) com a nivell 2 (Ethernet, WiFi, etc.) de forma que permet gestionar també xarxes PLC. Aquesta tesi proposa una aproximació teòrica per aplicar aquesta arquitectura de control, mitjançant un QoS Broker, a les noves xarxes PLC que s'estan acabant d'estandarditzar, i discuteix les possibilitats d'aplicació sobre les futures xarxes de comunicació de les Smart Grids.Finalment, s'integra en el QoS Broker un mòdul per gestionar l'enginyeria del tràfic optimitzant els dominis mitjançant tècniques de intel·ligència artificial. La validació en simulacions i sobre un testbed amb routers Cisco demostra que els algorismes genètics híbrids són una opció eficaç en aquest camp.En general, les observacions i avenços assolits en aquesta tesi contribueixen a augmentar la comprensió del funcionament de la QoS en les NGN i a preparar aquests sistemes per afrontar problemes del món real de gran complexitat.A medida que Internet y las redes IP se han ido integrando dentro de la sociedad y las corporaciones, han ido creciendo las expectativas de nuevos servicios convergentes así como las expectativas de calidad en las comunicaciones. Las Next Generation Networks (NGN) dan respuesta a las nuevas necesidades y representan el nuevo paradigma de Internet a partir de la convergencia IP. Uno de los aspectos menos desarrollados de las NGN es el control de la Calidad del Servicio (QoS), especialmente crítico en las comunicaciones multimedia a través de redes heterogéneas y/o de diferentes operadores. Además, las NGN incorporan nativamente el protocolo IPv6 que, a pesar de las deficiencias y agotamiento de direcciones IPv4, aún no ha tenido el impulso definitivo.Esta tesis está enfocada desde un punto de vista práctico. Así pues, con tal de poder hacer investigación sobre redes de prueba (o testbeds) que suporten IPv6 con garantías de funcionamiento, se hace un estudio en profundidad del protocolo IPv6, de su grado de implementación y de los tests de conformancia e interoperabilidad existentes que evalúan la calidad de estas implementaciones. A continuación se evalua la calidad de cinco sistemas operativos que soportan IPv6 mediante un test de conformancia y se implementa el testbed IPv6 básico, a partir del cual se realizará la investigación, con la implementación que ofrece más garantías.El QoS Broker es la aportación principal de esta tesis: un marco integrado que incluye un sistema automatitzado para gestionar el control de la QoS a través de sistemas multi-dominio/multi-operador siguiendo las recomendaciones de las NGN. El sistema automatiza los mecanismos asociados a la configuración de la QoS dentro de un mismo dominio (sistema autónomo) mediante la gestión basada en políticas de QoS y automatiza la negociación dinámica de QoS entre QoS brokers de diferentes dominios, de forma que permite garantizar QoS extremo-extremo sin fisuras. Esta arquitectura se valida sobre un testbed de pruebas multi-dominio que utiliza el mecanismo DiffServ de QoS y soporta IPv6. La arquitectura definida en las NGN permite gestionar la QoS tanto a nivel 3 (IP) o como a nivel 2 (Ethernet, WiFi, etc.) de forma que permite gestionar también redes PLC. Esta tesis propone una aproximación teórica para aplicar esta arquitectura de control, mediante un QoS Broker, a las noves redes PLC que se están acabando de estandardizar, y discute las posibilidades de aplicación sobre las futuras redes de comunicación de las Smart Grids.Finalmente, se integra en el QoS Broker un módulo para gestionar la ingeniería del tráfico optimizando los dominios mediante técnicas de inteligencia artificial. La validación en simulaciones y sobre un testbed con routers Cisco demuestra que los algoritmos genéticos híbridos son una opción eficaz en este campo.En general, las observaciones y avances i avances alcanzados en esta tesis contribuyen a augmentar la comprensión del funcionamiento de la QoS en las NGN y en preparar estos sistemas para afrontar problemas del mundo real de gran complejidad.The steady growth of Internet along with the IP networks and their integration into society and corporations has brought with it increased expectations of new converged services as well as greater demands on quality in communications. The Next Generation Networks (NGNs) respond to these new needs and represent the new Internet paradigm from the IP convergence. One of the least developed aspects in the NGNs is the Quality of Service (QoS) control, which is especially critical in the multimedia communication through heterogeneous networks and/or different operators. Furthermore, the NGNs natively incorporate the IPv6 protocol which, despite its shortcomings and the depletion of IPv4 addresses has not been boosted yet.This thesis has been developed with a practical focus. Therefore, with the aim of carrying out research over testbeds supporting the IPv6 with performance guarantees, an in-depth study of the IPv6 protocol development has been conducted and its degree of implementation and the existing conformance and interoperability tests that evaluate these implementations have been studied. Next, the quality of five implementations has been evaluated through a conformance test and the basic IPv6 testbed has been implemented, from which the research will be carried out. The QoS Broker is the main contribution to this thesis: an integrated framework including an automated system for QoS control management through multi-domain/multi-operator systems according to NGN recommendations. The system automates the mechanisms associated to the QoS configuration inside the same domain (autonomous system) through policy-based management and automates the QoS dynamic negotiation between peer QoS Brokers belonging to different domains, so it allows the guarantee of seamless end-to-end QoS. This architecture is validated over a multi-domain testbed which uses the QoS DiffServ mechanism and supports IPv6.The architecture defined in the NGN allows QoS management at level 3 (IP) as well as at level 2 (e.g. Ethernet, WiFi) so it also facilitates the management of PLC networks. Through the use of a QoS Broker, this thesis proposes a theoretical approach for applying this control architecture to the newly standardized PLC networks, and discusses the possibilities of applying it over the future communication networks of the Smart Grids.Finally, a module for managing traffic engineering which optimizes the network domains through artificial intelligence techniques is integrated in the QoS Broker. The validations by simulations and over a Cisco router testbed demonstrate that hybrid genetic algorithms are an effective option in this area.Overall, the advances and key insights provided in this thesis help advance our understanding of QoS functioning in the NGNs and prepare these systems to face increasingly complex problems, which abound in current industrial and scientific applications

Study, Analysis and Modeling of IP Multimedia systems on next generation networks providing mobile and fixed multimedia services

Not availabl

Software-Defined Networks for Future Networks and Services: Main Technical Challenges and Business Implications

In 2013, the IEEE Future Directions Committee (FDC) formed an SDN work group to explore the amount of interest in forming an IEEE Software-Defined Network (SDN) Community. To this end, a Workshop on "SDN for Future Networks and Services" (SDN4FNS'13) was organized in Trento, Italy (Nov. 11th-13th 2013). Following the results of the workshop, in this paper, we have further analyzed scenarios, prior-art, state of standardization, and further discussed the main technical challenges and socio-economic aspects of SDN and virtualization in future networks and services. A number of research and development directions have been identified in this white paper, along with a comprehensive analysis of the technical feasibility and business availability of those fundamental technologies. A radical industry transition towards the "economy of information through softwarization" is expected in the near future