Improving Performance in Multi-Radio Heterogeneous Networks
Urama, Jani (2017)
Urama, Jani
2017
Tietotekniikka
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-12-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201711222218
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201711222218
Tiivistelmä
Internet access has become commonplace in the modern world. As the number of users and amount of traffic in the Internet keep rising exponentially, and the requirements of novel applications are becoming more stringent, there is a clear need for new networking solutions. One of the key concepts in solving the challenges of the upcoming 5G era of communications will be heterogeneous networks, where the users can gain benefits by either being connected to multiple different radio technologies simultaneously or smoothly changing from one network to another based on their needs. The main question this work targets to answer is: how can we utilize the concept of heterogeneous networks and the simultaneous connections to multiple radio technologies to improve throughput, latency, and, reliability, in addition to making the overall user experience better? In order to offer concrete answers to this question, a multi-purpose automated vehicular platform prototype equipped with multiple radio access technologies was constructed to show the potential performance gains provided by the use of multi-radio heterogeneous networks in terms of throughput, latency and reliability. Potential drawbacks of using multiple radio interfaces at the same time were also considered. The vehicular platform prototype was discovered to be a flexible research framework for technologies concerning heterogeneous networks and helpful for envisioning future use cases for heterogeneous networks. Aina saatavilla oleva Internetyhteys on osa arkipäiväämme. Internetin käyttäjien lukumäärän ja liikenteen määrän kasvaessa yhä edelleen sekä uusien sovellusten vaatimusten käydessä yhä vaativammiksi on selvää, että ennen pitkää tarvitsemme uusia verkkoteknisiä ratkaisuja. Yksi tulevan 5G-aikakauden haasteiden ratkaisuista on kehittää heterogeenisia verkkoja, joissa käyttäjät voivat hyödyntää yhteyksiä moneen eri verkkotekniikalla toteutettuun verkkoon joko samanaikaisesti tai sulavasti liikkuen verkosta toiseen. Kysymys, johon tämä työ pyrkii vastaamaan, kuuluu seuraavasti: kuinka voimme hyödyntää heterogeenisten verkkojen konseptia eli samanaikaisia yhteyksiä moneen verkkoon parantaaksemme yhteyksien nopeuksia, vasteaikaa sekä luotettavuutta, sen lisäksi että teemme käyttökokemuksesta miellyttävämpää? Vastausten etsimistä varten rakennettiin monikäyttöisen automatisoidun ajoneuvon prototyyppi, joka varustettiin usealla langattomalla verkkotekniikalla. Prototyyppiä käytettiin osoittamaan millaisia hyötyjä heterogeenisista verkoista on saavutettavissa nopeuden, vasteajan ja luotettavuuden suhteen. Myös heterogeenisten verkkojen haasteita ja haittapuolia pohdittiin. Prototyyppi todettiin joustavaksi alustaksi heterogeenisiin verkkoihin liittyviin tutkimuksiin ja tulevaisuuden käyttökohteiden visiointiin.