Χρήση υπολογιστικής υποδομής παρυφής (MEC) σε δίκτυα 4G και 5G για τη βελτιστοποίηση της περιήγησης στο διαδίκτυο

Γκρίτσης, Αθανάσιος; Gkritsis, Athanasios

dc.contributor.author	Γκρίτσης, Αθανάσιος	el
dc.contributor.author	Gkritsis, Athanasios	en
dc.date.accessioned	2018-09-24T09:12:22Z
dc.date.available	2018-09-24T09:12:22Z
dc.date.issued	2018-09-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47653
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15629
dc.rights	Default License
dc.subject	MEC	en
dc.subject	RNIS	en
dc.subject	Υπολογιστική υποδομή παρυφής	el
dc.subject	Υπηρεσία πληροφορίας ραδιοδιαύλου	el
dc.subject	Initial congestion window	en
dc.subject	Αρχικό παράθυρο συμφόρησης	el
dc.subject	SBA	en
dc.subject	Αρχιτεκτονική βασιζόμενη σε υπηρεσίες	el
dc.subject	Browsing optimization	en
dc.subject	Βελτιστοποίηση περιήγησης	el
dc.title	Χρήση υπολογιστικής υποδομής παρυφής (MEC) σε δίκτυα 4G και 5G για τη βελτιστοποίηση της περιήγησης στο διαδίκτυο	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δίκτυα κινητών επικοινωνιών	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/22c855f2432e37050be0c614a744fe41afc1996c
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-25
heal.abstract	Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η υπολογιστική υποδομή παρυφής (MEC) και οι δυνατότητες που προσθέτει στις προσφερόμενες υπηρεσίες των δικτύων κινητής τηλεφωνίας τέταρτης και πέμπτης γενιάς. Στο πλαίσιο αυτό εξετάζεται η χρήση μιας συγκεκριμένης λειτουργικότητας της υπολογιστικής υποδομής παρυφής, της υπηρεσία πληροφορίας ραδιοδιαύλου (RNIS), για τη βελτιστοποίηση της αποδοτικότητας του ραδιοδιαύλου και της εμπειρίας χρήσης κατά τη περιήγηση στο διαδίκτυο. Ειδικότερα, εστιάζουμε στο καθορισμό και τις εναλλακτικές υλοποιήσεις ενός αλγορίθμου βελτιστοποίησης της λειτουργίας του TCP πρωτοκόλλου όταν αυτό εξυπηρετεί τη μεταφόρτωση ιστοσελίδων. Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται εισαγωγή στην έννοια της υπολογιστικής υποδομής παρυφής. Κατόπιν παρατίθενται εκδοχές μελλοντικών εφαρμογών, τόσο για λόγους καλύτερης κατανόησης όσο και για την συνεισφορά των συγκεκριμένων παραδειγμάτων στον καθορισμό των επίσημων προδιαγραφών. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζεται η δομή της υπολογιστικής υποδομής παρυφής από τρεις διαφορετικές γωνίες θεώρησης. Μακροσκοπικά ως το βασικό μοντέλο MEC. Στη συνέχεια με μεγαλύτερη λεπτομέρεια στα συστατικά στοιχεία και τις εσωτερικές λειτουργίες, ως η αρχιτεκτονική αναφοράς. Και τελικά ως μια εκδοχή προσαρμοσμένη στην εικονικοποίηση των λειτουργιών δικτύου, που θα αποτελεί τη βάση των μελλοντικών υλοποιήσεις του υποκείμενου δικτύου. Επίσης παρουσιάζεται η υπηρεσία πληροφορίας ραδιοδιαύλου, η οποία είναι ουσιαστική για την επιτυχή υλοποίηση του αλγορίθμου. Το Κεφάλαιο 3 επικεντρώνεται στην ανάπτυξη της υπολογιστικής υποδομής παρυφής σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας τέταρτης γενιάς. Παρουσιάζονται και αναλύονται οι διαφορετικές τοπολογίες εγκατάστασης καθώς και οι προκλήσεις που εμφανίζουν για μια σειρά απαραίτητων λειτουργιών του δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Το Κεφάλαιο 4 εστιάζει στην ανάπτυξη της υπολογιστικής υποδομής παρυφής σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας πέμπτης γενιάς. Εξετάζεται η αντιστοίχιση των λειτουργικών οντοτήτων, της αρχιτεκτονικής αναφοράς της υπολογιστικής υποδομής παρυφής, με τις λειτουργίες της αρχιτεκτονικής βασιζόμενης σε υπηρεσίες που διέπει τα δίκτυα πέμπτης γενιάς. Στη συνέχεια παρουσιάζονται και αναλύονται απαραίτητες λειτουργίες δικτύου κινητής τηλεφωνίας και οι διαφοροποιήσεις που επιφέρει η αρχιτεκτονικής βασιζόμενης σε υπηρεσίες. Στο Κεφάλαιο 5 αναφερόμαστε στο πρωτόκολλο TCP και επικεντρωνόμαστε στα τεχνικά χαρακτηριστικά και τους μηχανισμούς λειτουργίας που θα επιχειρηθεί να βελτιστοποιηθούν με τη χρήση της υπηρεσίας πληροφορία που παρέχει η υπολογιστική υποδομή παρυφής. Τέλος στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζεται ο προτεινόμενος αλγόριθμος βελτιστοποίησης που βασίζεται στο μέγεθος αρχικού παραθύρου σε συνδυασμό με τις επιλογές υλοποίησης που καθιστούν εφικτή την εκτέλεση του.	el
heal.abstract	This thesis presents Mobile Edge Computing (MEC) and the capabilities it adds to the services offered by the fourth and fifth generation mobile networks. In this context, we examine how a specific functionality of Mobile Edge Computing, the Radio Network Information Service (RNIS) in particular, can be used to optimize radio channel efficiency and user experience while browsing the Internet. We focus on the description and the possible implementations of an algorithm that optimizes TCP’s performance while downloading webpages. In Chapter 1 the concept of Mobile Edge Computing is introduced. It is followed by the presentation of several proof-of-concept cases, so that the concept of MEC is better understood and to underline the fact that these cases have materially contributed to the shaping of MEC specifications. In Chapter 2 the framework and reference architecture of Mobile Edge Computing is provided and its functions and entities described. Also the Radio Network Information Service is presented. Chapter 3 focuses on the deployment of Mobile Edge Computing in 4G networks, by showing different options to install the MEC host along with the 4G system architecture components, and observing how such installation choices impact on the running system and architecture. Chapter 4 focuses on the deployment of Mobile Edge Computing in 5G networks and how an integrated MEC deployment in 5G networks can be achieved. The functional entities of MEC can be mapped to native functions of 5G Service Based Architecture. In Chapter 5 we examine some of TCPs technical characteristics and operations in order to identify which could be levered by RNIS in order to optimize performance. Lastly, in Chapter 6 the proposed optimizing algorithm based on the initial window size is presented, along with the implementation options that make it a viable option.	en
heal.advisorName	Κωττής, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Καψάλης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Φικιώρης, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	93 σ.
heal.fullTextAvailability	true