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
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

What's hot

μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύωνμικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύωνstd09068
 
5.01
5.015.01
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
Τοπολογίες Τοπικών ΔικτύωνΤοπολογίες Τοπικών Δικτύων
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύωνstd09068
 
5.04 kalodia
5.04 kalodia5.04 kalodia
5.04 kalodia
AnastasiaStathopoulo5
 
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
Maria Panagiotopoulou
 
τοπικά δίκτυα
τοπικά δίκτυατοπικά δίκτυα
τοπικά δίκτυα
Fotoula Oikonomou
 
5.02topologies
5.02topologies5.02topologies
5.02topologies
AnastasiaStathopoulo5
 
5.03 suskeuestopdiktuon
5.03 suskeuestopdiktuon5.03 suskeuestopdiktuon
5.03 suskeuestopdiktuon
AnastasiaStathopoulo5
 
Powerpoint Gigabit Ethernet
Powerpoint Gigabit EthernetPowerpoint Gigabit Ethernet
Powerpoint Gigabit Ethernetguest3711e3
 
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Theodoros Leftheroudis
 
Diktia ensirmata kai_asirmata
Diktia ensirmata kai_asirmataDiktia ensirmata kai_asirmata
Diktia ensirmata kai_asirmata
basflor
 

What's hot (11)

μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύωνμικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
μικτές τοπολογίες τοπικών δικτύων
 
5.01
5.015.01
5.01
 
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
Τοπολογίες Τοπικών ΔικτύωνΤοπολογίες Τοπικών Δικτύων
Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων
 
5.04 kalodia
5.04 kalodia5.04 kalodia
5.04 kalodia
 
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
ενσυρματα  μεσα  μεταδοσησ
 
τοπικά δίκτυα
τοπικά δίκτυατοπικά δίκτυα
τοπικά δίκτυα
 
5.02topologies
5.02topologies5.02topologies
5.02topologies
 
5.03 suskeuestopdiktuon
5.03 suskeuestopdiktuon5.03 suskeuestopdiktuon
5.03 suskeuestopdiktuon
 
Powerpoint Gigabit Ethernet
Powerpoint Gigabit EthernetPowerpoint Gigabit Ethernet
Powerpoint Gigabit Ethernet
 
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Θεωρία κεφ. 6
 
Diktia ensirmata kai_asirmata
Diktia ensirmata kai_asirmataDiktia ensirmata kai_asirmata
Diktia ensirmata kai_asirmata
 

Similar to Virtualized Cognitive Network Architecture for 5G Cellular Networks

Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
Theodoros Leftheroudis
 
δικτυα υπολογιστων λουδαρου
δικτυα υπολογιστων λουδαρουδικτυα υπολογιστων λουδαρου
δικτυα υπολογιστων λουδαρουVasso Servou
 
4. Δίκτυα.pdf
4. Δίκτυα.pdf4. Δίκτυα.pdf
4. Δίκτυα.pdf
sdeflorinas
 
PPK-RCM Platform for the broadband networks
PPK-RCM Platform for the broadband networksPPK-RCM Platform for the broadband networks
PPK-RCM Platform for the broadband networks
URENIO Research Unit
 
¨δορυφορικο Internet
¨δορυφορικο Internet¨δορυφορικο Internet
¨δορυφορικο Internetaris131313
 
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων ΔικτύωνΠλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Eleni Plexousaki
 
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT futureNetweek Nikiforakis interview for NBIoT future
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
Manolis Nikiforakis
 
Kef08
Kef08Kef08
Kef08
mnikol
 
Doryforiko Internet
Doryforiko InternetDoryforiko Internet
Doryforiko Internetaris131313
 
Architecture of LAN's
Architecture of LAN's Architecture of LAN's
Architecture of LAN's
Georgios-Marios Papadopoulos
 
V2X communication on 5G networks
V2X communication on 5G networksV2X communication on 5G networks
V2X communication on 5G networks
Angelos Angelidis
 
Presentation lampropoulou
Presentation lampropoulouPresentation lampropoulou
Presentation lampropoulou
EleniLampropoulou
 
δικτυα μπουγια μπρικου
δικτυα μπουγια μπρικουδικτυα μπουγια μπρικου
δικτυα μπουγια μπρικουVasso Servou
 
Διαδίκτυο
ΔιαδίκτυοΔιαδίκτυο
Διαδίκτυο
panat5lthes
 
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptxOSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
DimitraPapalitsa
 
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής ΕνέργειαςΕυφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
ιωαννης αληφραγκης
 
Lan
LanLan

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

Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών Εργαστήριο Ενότητα 1 1 1
 
δικτυα υπολογιστων λουδαρου
δικτυα υπολογιστων λουδαρουδικτυα υπολογιστων λουδαρου
δικτυα υπολογιστων λουδαρου
 
4. Δίκτυα.pdf
4. Δίκτυα.pdf4. Δίκτυα.pdf
4. Δίκτυα.pdf
 
PPK-RCM Platform for the broadband networks
PPK-RCM Platform for the broadband networksPPK-RCM Platform for the broadband networks
PPK-RCM Platform for the broadband networks
 
¨δορυφορικο Internet
¨δορυφορικο Internet¨δορυφορικο Internet
¨δορυφορικο Internet
 
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων ΔικτύωνΠλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
Πλεονεκτήματα - Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων
 
Θεωρία Δίκτυα Α Λυκείου
Θεωρία Δίκτυα Α ΛυκείουΘεωρία Δίκτυα Α Λυκείου
Θεωρία Δίκτυα Α Λυκείου
 
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT futureNetweek Nikiforakis interview for NBIoT future
Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future
 
Kef08
Kef08Kef08
Kef08
 
Doryforiko Internet
Doryforiko InternetDoryforiko Internet
Doryforiko Internet
 
Siskeyes diasindesis
Siskeyes diasindesisSiskeyes diasindesis
Siskeyes diasindesis
 
Architecture of LAN's
Architecture of LAN's Architecture of LAN's
Architecture of LAN's
 
V2X communication on 5G networks
V2X communication on 5G networksV2X communication on 5G networks
V2X communication on 5G networks
 
Presentation lampropoulou
Presentation lampropoulouPresentation lampropoulou
Presentation lampropoulou
 
δικτυα μπουγια μπρικου
δικτυα μπουγια μπρικουδικτυα μπουγια μπρικου
δικτυα μπουγια μπρικου
 
Διαδίκτυο
ΔιαδίκτυοΔιαδίκτυο
Διαδίκτυο
 
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptxOSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
OSI Open System Interconnection-προτυπο αναφοράς.pptx
 
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής ΕνέργειαςΕυφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
Ευφυή Συστήµατα Μέτρησης και διαχείρισης Ηλεκτρικής Ενέργειας
 
Lan
LanLan
Lan
 
Ημερίδα Α΄ αθήνας για τα Δίκτυα Η/Υ
Ημερίδα Α΄ αθήνας για τα Δίκτυα Η/ΥΗμερίδα Α΄ αθήνας για τα Δίκτυα Η/Υ
Ημερίδα Α΄ αθήνας για τα Δίκτυα Η/Υ
 

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
  • 9.
  • 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.