SlideShare a Scribd company logo
Virtualized Cognitive
Network Architecture for
5G Cellular Networks
Γιώργος Στεφανίδης
9 Δεκεμβρίου 2015
Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής
& Τηλεπικοινωνίων
Παρούσα Κατάσταση
Δικτύων Κινητής Τηλεφωνίας
Η υφιστάμενη κατάσταση που έχει σχεδιαστεί προ δεκατιών
βασίζεται σε Κυψελωτή Δομή με κέντρο τον σταθμό βάσης και
δεν γνωρίζει για τις εφαρμογές.
Αυτή η απαρχαιωμένη αρχιτεκτονική επιφέρει αρκετά εμπόδια
στην πραγματοποίηση των στόχων που έχουν θέσει οι νέες
τεχνολογίες
Στόχοι των Δικτύων 5ης
Γενίας
• Ευρέως διαδεδομένη συνδεσημότητα για όλους
• Υποστήριξη διαφόρων εφαρμογών
Εμπόδια που τίθενται από την
υπάρχουσα αρχιτεκτονική
Δεν μπορεί να επιτευχθεί
• ο 1000x της χωρητικότητας
• ο 100x του ρυθμού μετάδοσης κρίσιμων δεδομένων
• η μείωση της καθυστέρησης κατά 90%
Τι πρέπει να γίνει για να
επιτευχθούν οι στόχοι;
Πρέπει να υπάρχουν:
• Ευέλικτη αρχιτεκτονική
• Γνώση του περιεχομένου και των συνθηκών
μετάδοσης
Ενοποιημένος Έλεγχος
Πρέπει να αναφέρουμε ότι ο κεντρικό έλεγχος του
δικτύου δεν σημαίνει και ότι όλες οι λειτουργίες θα
εκτελούνται κεντρικοποιήμενα.
Διαδικασίες Ελέγχου
• Δεν υπάρχει κάποιος χρυσός κανόνας που ελέγχει
όλο το δίκτυο.
• Οι λειτουργίες του δικτύου εκτελούνται με βάση την
κατάσταση του και τις εφαρμογές.
Προληπτικός Έλεγχος
Το Cloud μπορεί να ελέγχει το δίκτυο πριν συμβούν σε
αυτό διάφορα γεγονότα που ίσως υποβαθμίσουν την
ποιότητα των παρεχόμενων υπηρεσιών
Virtualized Cognitive Network Architecture for 5G Cellular Networks
Λειτουργίες του Δικτύου
Η τοπολογία του δικτύου ορίζεται από τον τρόπο
διασύνδεσης των οντοτήτων.
Στα συμβατικά κυψελωτά δίκτυα χρησιμοποιείτε
τοπολογία αστέρα.
Εγκαθίδρυση σύνδεσης
Χρήστη
Στα συμβατικά δίκτυα ο χρήστης επιλέγει τον σταθμό
βάσης με τον όποιο θα εγκαθιδρύσει την σύνδεση για
επικοινωνία βάση την στάθμη του σήματος.
Εγκαθίδρυση σύνδεσης
Χρήστη
Το Cloud θα επιτρέπει να υπάρχει ευέλικτη σύνδεση
χρήστη αλλά και των διαχωρισμός της σύνδεσης των
ροών ανόδου καθόδου και σηματοδοσίας.
Επίσης δεν θα απαιτείτε η σύνδεση βάση της στάθμης
σήματος.
Επικοινωνία Συσκευή με
Συσκευή
Όπως προαναφέρθηκε στην συμβατική δομή όλη η
κυκλοφορία των δεδομένων γίνεται μέσω των
σταθμών βάσεως.
Επικοινωνία Συσκευή με
Συσκευή
Προτείνεται πάνω από τον διαχωρισμό της σύνδεσης
των ροών ανόδου καθόδου και σηματοδοσίας να
υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας ροών μεταξύ των
συσκευών. Επίσης αλλάζει η δομή αστέρα των
δικτύων.
Συντονισμός μεταξύ κυψελών
Όπως προαναφέρθηκε στο υπάρχον σύστημα ο
χρήστης συνδέεται με μια μόνο κυψέλη. Αυτό
περιορίζει τους τρόπους επαναχρησιμοποίησης των
συχνοτήτων.
Συντονισμός μεταξύ κυψελών
Στο προτεινόμενο σύστημα η συνεργασία των
σταθμών βάσεων αλλάζει την τοπολογία του δικτύου,
επιβάλλοντας την ενδοκυψελική επικοινωνία.
Multi Hop Relaying
Υπάρχουν περιπτώσεις που η υπάρχουσα
εγκατάσταση δεν επιτρέπει την εξυπηρέτηση των
χρηστών όταν αυτοί αυξάνονται δραματικά.
Multi Hop Relaying
Μέσω της D2D επικοινωνίας οι σύνδεσμοι μεταξύ των
κυψελών αλλάζουν και μετατρέπονται σε Multi Hops
θέματα Υλοποιήσης
Ο τεράστιος αριθμός των συσκευών που αποτελούν
το δίκτυο κάνει την κεντρικοποιημένη διαχείριση
σχεδόν αδύνατη ακόμα και όταν υπάρχουν
υπερυπολογιστές.
Σκοπιμότητα και
Πολυπλοκότητα
Για να είναι εφικτή η λειτουργία του δικτύου πρέπει να
υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ της πολυπλοκότητας,
της σηματοδοσίας και της γενικότερης απόδοσης.
Την βελτιστοποίηση την έχουμε χωρίσει σε στιγμιαία
και στατιστική
Περιορισμοί
Ένα script που “τρέχει” στο σύστημα ελέγχει όλες τις
οντότητες.
Όλες οι πληροφορίες μεταφέρονται στον κεντρικό
ελεγκτή μέσω των συνδέσμων κορμού.
Αριθμητικά αποτελέσματα
Ενώ ο διαχωρισμός των ροών ανόδου και καθόδου
αυξάνει τα στατιστικά απόδοσης σήματος ο
διαχωρισμός του ελέγχου σύνδεσης μειώνει το φορτίο
σηματοδοσίας.
Αριθμητικά αποτελέσματα
Συμπεράσματα
Η παρούσα απαρχαιωμένη τεχνική περιορίζει κατά
πολύ τις την απόδοση των επικοινωνιών.
Το Cloud φαίνεται ως ελκυστική λύση για να
ξεπεραστούν οι υπάρχοντες περιορισμοί.
Ερωτήσεις;

More Related Content

PPT
τοπολογίες τοπικών δικτύων
PPTX
Τοπολογίες Δικτύων
PPTX
Βασικές Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
PPT
Κεφάλαιο 5 - Δίκτυα Ευρείας Περιοχής
PPT
δίκτυα ανάλογα με την τοπολογία τους
PDF
VET4SBO Level 3 module 1 - unit 2 - 1.0 gr
PPTX
PPTX
Μετάδοση ψηφιακών δεδομένων
τοπολογίες τοπικών δικτύων
Τοπολογίες Δικτύων
Βασικές Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
Κεφάλαιο 5 - Δίκτυα Ευρείας Περιοχής
δίκτυα ανάλογα με την τοπολογία τους
VET4SBO Level 3 module 1 - unit 2 - 1.0 gr
Μετάδοση ψηφιακών δεδομένων

What's hot (11)

PPTX
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
PPTX
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
PDF
5.04 kalodia
DOC
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
PPT
τοπικά δίκτυα
PDF
5.02topologies
PDF
5.03 suskeuestopdiktuon
PPT
Powerpoint Gigabit Ethernet
PDF
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
PPT
Diktia ensirmata kai_asirmata
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
5.04 kalodia
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
τοπικά δίκτυα
5.02topologies
5.03 suskeuestopdiktuon
Powerpoint Gigabit Ethernet
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Diktia ensirmata kai_asirmata
Ad

Similar to Virtualized Cognitive Network Architecture for 5G Cellular Networks (20)

PDF
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
PPT
δικτυα υπολογιστων λουδαρου
PDF
4. Δίκτυα.pdf
PPT
PPK-RCM Platform for the broadband networks
PPT
¨δορυφορικο Internet
PPTX
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
PPS
Θεωρία Δίκτυα Α Λυκείου
PDF
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
PPT
WiMAX_Computer Science_Computer Science_Computer Science
PDF
Kef08
PPT
Doryforiko Internet
PDF
Siskeyes diasindesis
PPTX
Architecture of LAN's
PDF
V2X communication on 5G networks
ODP
Presentation lampropoulou
PPT
δικτυα μπουγια μπρικου
PPTX
Διαδίκτυο
PPTX
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
PDF
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
PPTX
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
δικτυα υπολογιστων λουδαρου
4. Δίκτυα.pdf
PPK-RCM Platform for the broadband networks
¨δορυφορικο Internet
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Θεωρία Δίκτυα Α Λυκείου
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
WiMAX_Computer Science_Computer Science_Computer Science
Kef08
Doryforiko Internet
Siskeyes diasindesis
Architecture of LAN's
V2X communication on 5G networks
Presentation lampropoulou
δικτυα μπουγια μπρικου
Διαδίκτυο
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
Ad

Virtualized Cognitive Network Architecture for 5G Cellular Networks

  • 1. Virtualized Cognitive Network Architecture for 5G Cellular Networks Γιώργος Στεφανίδης 9 Δεκεμβρίου 2015 Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνίων
  • 2. Παρούσα Κατάσταση Δικτύων Κινητής Τηλεφωνίας Η υφιστάμενη κατάσταση που έχει σχεδιαστεί προ δεκατιών βασίζεται σε Κυψελωτή Δομή με κέντρο τον σταθμό βάσης και δεν γνωρίζει για τις εφαρμογές. Αυτή η απαρχαιωμένη αρχιτεκτονική επιφέρει αρκετά εμπόδια στην πραγματοποίηση των στόχων που έχουν θέσει οι νέες τεχνολογίες
  • 3. Στόχοι των Δικτύων 5ης Γενίας • Ευρέως διαδεδομένη συνδεσημότητα για όλους • Υποστήριξη διαφόρων εφαρμογών
  • 4. Εμπόδια που τίθενται από την υπάρχουσα αρχιτεκτονική Δεν μπορεί να επιτευχθεί • ο 1000x της χωρητικότητας • ο 100x του ρυθμού μετάδοσης κρίσιμων δεδομένων • η μείωση της καθυστέρησης κατά 90%
  • 5. Τι πρέπει να γίνει για να επιτευχθούν οι στόχοι; Πρέπει να υπάρχουν: • Ευέλικτη αρχιτεκτονική • Γνώση του περιεχομένου και των συνθηκών μετάδοσης
  • 6. Ενοποιημένος Έλεγχος Πρέπει να αναφέρουμε ότι ο κεντρικό έλεγχος του δικτύου δεν σημαίνει και ότι όλες οι λειτουργίες θα εκτελούνται κεντρικοποιήμενα.
  • 7. Διαδικασίες Ελέγχου • Δεν υπάρχει κάποιος χρυσός κανόνας που ελέγχει όλο το δίκτυο. • Οι λειτουργίες του δικτύου εκτελούνται με βάση την κατάσταση του και τις εφαρμογές.
  • 8. Προληπτικός Έλεγχος Το Cloud μπορεί να ελέγχει το δίκτυο πριν συμβούν σε αυτό διάφορα γεγονότα που ίσως υποβαθμίσουν την ποιότητα των παρεχόμενων υπηρεσιών
  • 10. Λειτουργίες του Δικτύου Η τοπολογία του δικτύου ορίζεται από τον τρόπο διασύνδεσης των οντοτήτων. Στα συμβατικά κυψελωτά δίκτυα χρησιμοποιείτε τοπολογία αστέρα.
  • 11. Εγκαθίδρυση σύνδεσης Χρήστη Στα συμβατικά δίκτυα ο χρήστης επιλέγει τον σταθμό βάσης με τον όποιο θα εγκαθιδρύσει την σύνδεση για επικοινωνία βάση την στάθμη του σήματος.
  • 12. Εγκαθίδρυση σύνδεσης Χρήστη Το Cloud θα επιτρέπει να υπάρχει ευέλικτη σύνδεση χρήστη αλλά και των διαχωρισμός της σύνδεσης των ροών ανόδου καθόδου και σηματοδοσίας. Επίσης δεν θα απαιτείτε η σύνδεση βάση της στάθμης σήματος.
  • 13. Επικοινωνία Συσκευή με Συσκευή Όπως προαναφέρθηκε στην συμβατική δομή όλη η κυκλοφορία των δεδομένων γίνεται μέσω των σταθμών βάσεως.
  • 14. Επικοινωνία Συσκευή με Συσκευή Προτείνεται πάνω από τον διαχωρισμό της σύνδεσης των ροών ανόδου καθόδου και σηματοδοσίας να υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας ροών μεταξύ των συσκευών. Επίσης αλλάζει η δομή αστέρα των δικτύων.
  • 15. Συντονισμός μεταξύ κυψελών Όπως προαναφέρθηκε στο υπάρχον σύστημα ο χρήστης συνδέεται με μια μόνο κυψέλη. Αυτό περιορίζει τους τρόπους επαναχρησιμοποίησης των συχνοτήτων.
  • 16. Συντονισμός μεταξύ κυψελών Στο προτεινόμενο σύστημα η συνεργασία των σταθμών βάσεων αλλάζει την τοπολογία του δικτύου, επιβάλλοντας την ενδοκυψελική επικοινωνία.
  • 17. Multi Hop Relaying Υπάρχουν περιπτώσεις που η υπάρχουσα εγκατάσταση δεν επιτρέπει την εξυπηρέτηση των χρηστών όταν αυτοί αυξάνονται δραματικά.
  • 18. Multi Hop Relaying Μέσω της D2D επικοινωνίας οι σύνδεσμοι μεταξύ των κυψελών αλλάζουν και μετατρέπονται σε Multi Hops
  • 19. θέματα Υλοποιήσης Ο τεράστιος αριθμός των συσκευών που αποτελούν το δίκτυο κάνει την κεντρικοποιημένη διαχείριση σχεδόν αδύνατη ακόμα και όταν υπάρχουν υπερυπολογιστές.
  • 20. Σκοπιμότητα και Πολυπλοκότητα Για να είναι εφικτή η λειτουργία του δικτύου πρέπει να υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ της πολυπλοκότητας, της σηματοδοσίας και της γενικότερης απόδοσης. Την βελτιστοποίηση την έχουμε χωρίσει σε στιγμιαία και στατιστική
  • 21. Περιορισμοί Ένα script που “τρέχει” στο σύστημα ελέγχει όλες τις οντότητες. Όλες οι πληροφορίες μεταφέρονται στον κεντρικό ελεγκτή μέσω των συνδέσμων κορμού.
  • 22. Αριθμητικά αποτελέσματα Ενώ ο διαχωρισμός των ροών ανόδου και καθόδου αυξάνει τα στατιστικά απόδοσης σήματος ο διαχωρισμός του ελέγχου σύνδεσης μειώνει το φορτίο σηματοδοσίας.
  • 24. Συμπεράσματα Η παρούσα απαρχαιωμένη τεχνική περιορίζει κατά πολύ τις την απόδοση των επικοινωνιών. Το Cloud φαίνεται ως ελκυστική λύση για να ξεπεραστούν οι υπάρχοντες περιορισμοί.