Νέες και Παλιές Προκλήσεις σε Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών (Μ301)

Δημήτρης Τσόλκας, Λάζαρος Μεράκος

Περιγραφή

Το μάθημα εστιάζει σε ερευνητικές προκλήσεις των παρακάτω θεματικών περιοχών των Δικτύων Κινητών Επικοινωνιών:

  1. Αρχιτεκτονική και τεχνολογίες δικτύων 5ης γενιάς
  2. Ανάλυση επίδοσης δικτύων 5ης γενιάς
  3. Υπηρεσίες Διαδικτύου των Πραγμάτων (ΙοΤ)
  4. «Ποιότητα Εμπειρίας» σε ασύρματα και κινητά δίκτυα

Επίσης, κατά την διάρκεια του μαθήματος, θα παρουσιαστούν συγκεκριμένα θέματα, από τα οποία οι φοιτητές  μπορούν να επιλέξουν για την διπλωματική τους εργασία. Οι φοιτητές θα έχουν την ευκαιρία να παρουσιάσουν επιλεγμένα  άρθρα από την σχετική βιβλιογραφία.

CC - Αναφορά Δημιουργού

Ενότητες

Σε αυτή την θεματική ενότητα θα παρουσιαστούν τα βασικά χαρακτηριστικά και οι λειτουργίες των δικτύων 5ης γενιάς. Στόχος είναι:

  • Να παρουσιαστούν οι βασικές τεχνολογίες που τα συστήματα 5ης γενιάς υιοθετούν, με έμφαση σε τεχνολογίες όπως SDN/NFV, ETSI ΜΑΝΟ για το δίκτυο κορμού και το New Radio για το δίκτυο πρόσβασης.
  • Να περιγραφούν η αρχιτεκτονική, τα πρωτόκολλα, και οι αλγοριθμικές διαδικασίες διαχείρισης ενός συστήματος κινητών επικοινωνιών 5ης γενιάς.
  • Να τεθούν σχετικές ερευνητικές προκλήσεις και να παρουσιαστούν βασικές προσεγγίσεις και αποτελέσματα.

  Σε αυτή την διδακτική ενότητα θα αναλυθεί η επίδοση ενός δικτύου 5ης γενιάς από θεωρητική και πρακτική άποψη. Θα παρουσιαστεί επίσης η  δυνατότητα αποτύπωσης των επιδόσεων του δικτύου στο επίπεδο του τελικού χρήστη (end user perspective) και του παρόχου των υπηρεσιών (vertical service provider).

Αυτή η θεματική ενότητα εστιάζει στην κατηγορία των δικτύων που θα εξυπηρετήσουν/υποστηρίξουν το οικοσύστημα του διαδικτύου των πραγμάτων. Στόχος είναι να αποτυπωθούν οι σχετικές προκλήσεις στο επίπεδο πρόσβασης στο δίκτυο.

Αυτή η ενότητα εισάγει την έννοια της Ποιότητας Εμπειρίας (Quality of Experience - QoE). Εξετάζεται η ανάγκη μετάβασης σε κριτήρια ποιότητας QoE για την αξιολόγηση της απόδοσης των σύγχρονων δικτύων κινητών επικοινωνιών, καθώς και των τεχνικών και γενικών προκλήσεων που προκύπτουν. Επιπλέον, εξηγείται η σχέση μεταξύ της ποιότητας της υπηρεσίας (Quality of Service - QoS) και της QoE, ενώ επισημαίνεται η σημασία και η σκοπιμότητα της διαχείρισης δικτύων και υπηρεσιών με γνώμονα την QoE. Στη συνέχεια, προτείνεται ένα πλαίσιο για την παροχή της QoE στους τελικούς χρήστες κυψελοειδών δικτύων με βάση τα απαιτούμενα δομικά τους στοιχεία, τις εσωτερικές τους λειτουργίες και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται το θέμα της μοντελοποίησης QoE προσδιορίζοντας και περιγράφοντας τους παραμετρικούς τύπους εκτιμήσεων QoE για τους πιο δημοφιλείς τύπους υπηρεσιών. Ορίζονται βασικοί δείκτες επιδόσεων και μετρικές ανά τύπο υπηρεσίας. Στη συνέχεια, αναλύονται ορισμένα παραδείγματα που δείχνουν τη δυνατότητα διαχείρισης ενός κινητού κυψελοειδούς δικτύου με γνώμονα την QoE, με στόχο τη βελτίωση της αντίληψης της ποιότητας των τελικών χρηστών ή τη διαχείριση του δικτύου με πιο αποτελεσματικό τρόπο. Τέλος, παρουσιάζονται ορισμένα πρακτικά παραδείγματα μέτρησης της QoE.