15 research outputs found

    Численный анализ характеристик интегральных сетей передачи речи и данных

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    Рассмотрена модель беспроводной сети связи, поддерживающей обслуживание речевых сообщений и потоков данных. Речевые сообщения имеют абсолютный приоритет перед потоками данных, при этом для ожидания в очереди нетерпеливых потоков данных имеется буфер. Предложена вычислительная процедура для приближенного расчета характеристик этой модели и приведены результаты численных экспериментов

    On a reliable handoff procedure for supporting mobility in wireless sensor networks

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    Wireless sensor network (WSN) applications such as patients’ health monitoring in hospitals, location-aware ambient intelligence, industrial monitoring /maintenance or homeland security require the support of mobile nodes or node groups. In many of these applications, the lack of network connectivity is not admissible or should at least be time bounded, i.e. mobile nodes cannot be disconnected from the rest of the WSN for an undefined period of time. In this context, we aim at reliable and real-time mobility support in WSNs, for which appropriate handoff and rerouting decisions are mandatory. This paper1 drafts a mechanism and correspondent heuristics for taking reliable handoff decisions in WSNs. Fuzzy logic is used to incorporate the inherent imprecision and uncertainty of the physical quantities at stake

    RQwDFB: analysis of retrial queues with delayed feedback

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    4. generációs mobil rendszerek kutatása = Research on 4-th Generation Mobile Systems

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    A 3G mobil rendszerek szabványosítása a végéhez közeledik, legalábbis a meghatározó képességek tekintetében. Ezért létfontosságú azon technikák, eljárások vizsgálata, melyek a következő, 4G rendszerekben meghatározó szerepet töltenek majd be. Több ilyen kutatási irányvonal is létezik, ezek közül projektünkben a fontosabbakra koncentráltunk. A következőben felsoroljuk a kutatott területeket, és röviden összegezzük az elért eredményeket. Szórt spektrumú rendszerek Kifejlesztettünk egy új, rádiós interfészen alkalmazható hívásengedélyezési eljárást. Szimulációs vizsgálatokkal támasztottuk alá a megoldás hatékonyságát. A projektben kutatóként résztvevő Jeney Gábor sikeresen megvédte Ph.D. disszertációját neurális hálózatokra épülő többfelhasználós detekciós technikák témában. Az elért eredmények Imre Sándor MTA doktori disszertációjába is beépültek. IP alkalmazása mobil rendszerekben Továbbfejlesztettük, teszteltük és általánosítottuk a projekt keretében megalkotott új, gyűrű alapú topológiára épülő, a jelenleginél nagyobb megbízhatóságú IP alapú hozzáférési koncepciót. A témakörben Szalay Máté Ph.D. disszertációja már a nyilvános védésig jutott. Kvantum-informatikai módszerek alkalmazása 3G/4G detekcióra Új, kvantum-informatikai elvekre épülő többfelhasználós detekciós eljárást dolgoztunk ki. Ehhez új kvantum alapú algoritmusokat is kifejlesztettünk. Az eredményeket nemzetközi folyóiratok mellett egy saját könyvben is publikáltuk. | The project consists of three main research directions. Spread spectrum systems: we developed a new call admission control method for 3G air interfaces. Project member Gabor Jeney obtained the Ph.D. degree and project leader Sandor Imre submitted his DSc theses from this area. Application of IP in mobile systems: A ring-based reliable IP mobility mobile access concept and corresponding protocols have been developed. Project member Máté Szalay submitted his Ph.D. theses from this field. Quantum computing based solutions in 3G/4G detection: Quantum computing based multiuser detection algorithm was developed. Based on the results on this field a book was published at Wiley entitled: 'Quantum Computing and Communications - an engineering approach'

    Contention techniques for opportunistic communication in wireless mesh networks

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    Auf dem Gebiet der drahtlosen Kommunikation und insbesondere auf den tieferen Netzwerkschichten sind gewaltige Fortschritte zu verzeichnen. Innovative Konzepte und Technologien auf der physikalischen Schicht (PHY) gehen dabei zeitnah in zelluläre Netze ein. Drahtlose Maschennetzwerke (WMNs) können mit diesem Innovationstempo nicht mithalten. Die Mehrnutzer-Kommunikation ist ein Grundpfeiler vieler angewandter PHY Technologien, die sich in WMNs nur ungenügend auf die etablierte Schichtenarchitektur abbilden lässt. Insbesondere ist das Problem des Scheduling in WMNs inhärent komplex. Erstaunlicherweise ist der Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung (CSMA) in WMNs asymptotisch optimal obwohl das Verfahren eine geringe Durchführungskomplexität aufweist. Daher stellt sich die Frage, in welcher Weise das dem CSMA zugrunde liegende Konzept des konkurrierenden Wettbewerbs (engl. Contention) für die Integration innovativer PHY Technologien verwendet werden kann. Opportunistische Kommunikation ist eine Technik, die die inhärenten Besonderheiten des drahtlosen Kanals ausnutzt. In der vorliegenden Dissertation werden CSMA-basierte Protokolle für die opportunistische Kommunikation in WMNs entwickelt und evaluiert. Es werden dabei opportunistisches Routing (OR) im zustandslosen Kanal und opportunistisches Scheduling (OS) im zustandsbehafteten Kanal betrachtet. Ziel ist es, den Durchsatz von elastischen Paketflüssen gerecht zu maximieren. Es werden Modelle für Überlastkontrolle, Routing und konkurrenzbasierte opportunistische Kommunikation vorgestellt. Am Beispiel von IEEE 802.11 wird illustriert, wie der schichtübergreifende Entwurf in einem Netzwerksimulator prototypisch implementiert werden kann. Auf Grundlage der Evaluationsresultate kann der Schluss gezogen werden, dass die opportunistische Kommunikation konkurrenzbasiert realisierbar ist. Darüber hinaus steigern die vorgestellten Protokolle den Durchsatz im Vergleich zu etablierten Lösungen wie etwa DCF, DSR, ExOR, RBAR und ETT.In the field of wireless communication, a tremendous progress can be observed especially at the lower layers. Innovative physical layer (PHY) concepts and technologies can be rapidly assimilated in cellular networks. Wireless mesh networks (WMNs), on the other hand, cannot keep up with the speed of innovation at the PHY due to their flat and decentralized architecture. Many innovative PHY technologies rely on multi-user communication, so that the established abstraction of the network stack does not work well for WMNs. The scheduling problem in WMNs is inherent complex. Surprisingly, carrier sense multiple access (CSMA) in WMNs is asymptotically utility-optimal even though it has a low computational complexity and does not involve message exchange. Hence, the question arises whether CSMA and the underlying concept of contention allows for the assimilation of advanced PHY technologies into WMNs. In this thesis, we design and evaluate contention protocols based on CSMA for opportunistic communication in WMNs. Opportunistic communication is a technique that relies on multi-user diversity in order to exploit the inherent characteristics of the wireless channel. In particular, we consider opportunistic routing (OR) and opportunistic scheduling (OS) in memoryless and slow fading channels, respectively. We present models for congestion control, routing and contention-based opportunistic communication in WMNs in order to maximize both throughput and fairness of elastic unicast traffic flows. At the instance of IEEE 802.11, we illustrate how the cross-layer algorithms can be implemented within a network simulator prototype. Our evaluation results lead to the conclusion that contention-based opportunistic communication is feasible. Furthermore, the proposed protocols increase both throughput and fairness in comparison to state-of-the-art approaches like DCF, DSR, ExOR, RBAR and ETT

    Proceedings of the Third International Mobile Satellite Conference (IMSC 1993)

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    Satellite-based mobile communications systems provide voice and data communications to users over a vast geographic area. The users may communicate via mobile or hand-held terminals, which may also provide access to terrestrial cellular communications services. While the first and second International Mobile Satellite Conferences (IMSC) mostly concentrated on technical advances, this Third IMSC also focuses on the increasing worldwide commercial activities in Mobile Satellite Services. Because of the large service areas provided by such systems, it is important to consider political and regulatory issues in addition to technical and user requirements issues. Topics covered include: the direct broadcast of audio programming from satellites; spacecraft technology; regulatory and policy considerations; advanced system concepts and analysis; propagation; and user requirements and applications

    Peer-to-peer television for the IP multimedia subsystem

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    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
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