Quality of service for triple play services in heterogeneous networks

Abstract

Moderneja verkkopalveluita, kuten Intenet-televisiolähtyksiä ja Internet-puheluita, voidaan siirtää tehokkaammin monimuotoisissa tietoverkoissa uusien menetelmien avulla. Nämä palvelut asettavat reaaliaikaisuutensa ja interaktiivisuutensa vuoksi tietoverkkojen toiminnalle erityisiä vaatimuksia, jotka on täytettävä palveluiden laadun takaamiseksi. Tulevaisuudessa palvelujen käyttö langattoman verkon kautta yleistyy, jolloin palvelunlaadun takaaminen on entistä haasteellisempaa. Perinteisesti uusien palveluiden asettamiin vaatimuksiin on vastattu lisäämällä verkkojen kapasiteettia, mutta se ei ole yleensä järkevin ja optimaalisin keino. Toisena ratkaisuna on ollut varata palveluiden käyttöön resursseja enemmän kuin on tarpeen, jotta laatu saadaan varmistettua. Alanen tutki väitöskirjassaan keinoja paremman palvelunlaadun takaamiseksi silloin, kun verkon kapasiteetti hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti. Alanen keskittyi tutkimuksessaan erityisesti uuden langattoman verkkoteknologian, WiMAX:in, optimointiin. WiMAX haastaa muun muassa 3G- ja @450-tekniikat paremmalla yhteensopivuudellaan ja tehokkaammalla kaistankäytöllään. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä WiMAX-laitteistoja ja -standardeja. Lisäksi verkko-operaattorit voivat muokata verkkojensa toimintaa käyttämällä Alasen ehdottamia keinoja. Näin voidaan parantaa asiakkaiden kokemaa verkkopalvelujen laatua samalla korottaen verkkojen käyttöastetta optimaalisella tavalla. Erityisesti Internet-televisiolähetyksiä ja -puheluita välittävät operaattorit voivat hyödyntää tuloksia.

This thesis studies the Quality of Service issues of heterogeneous (wired and wireless) networks and services. Voice over IP and IPTV are the main applications whose requirements, problems and solutions are considered. In the first part of the thesis, the Quality of Service issues in IEEE 802.16 networks are studied. This part deals with the scheduling policy of the base station, contention resolution parameter optimization, multicast polling related issues and parameter based admission control policy. These issues are also studied and verified with the help of NS-2 simulator. In the second part of thesis, the admission control policies and mechanisms regarding multicast applications are studied. The proposed methods are verified in the NS-2 simulator and their applicability is tested in a real Linux router implementation. The thesis is based on the original publications in nine refereed conference proceedings and one journal article.