ΚΙΝΗΤΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΝΕΦΟΥΣ ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ 4G (LTE) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΙΝΗΤΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΝΕΦΟΥΣ ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ 4G (LTE) Χαιρετισμός Επιμέλεια: Στεργίου Χρήστος Ψάννης Κώστας Θεσσαλονίκη 2015

ΚΙΝΗΤΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΝΕΦΟΥΣ ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ 4G (LTE) Σκοπός εργασίας: Παρουσίαση μιας έρευνας για τα πρότυπα τηλεπικοινωνίας 4G/LTE και 4G/LTE Advanced με στόχο την ενίσχυση των υφιστάμενων περιορισμών του Mobile Cloud Computing. Παρουσίαση των πιο σημαντικών χαρακτηριστικών των 4G/LTE και 4G/LTE Advanced. Παρουσίαση των μεγάλων προκλήσεων που προκύπτουν από το δίκτυα 4G Cellular Network Operators. Παρουσίαση μιας διεξοδικής συγκριτικής ανάλυσης αλγορίθμων όσον αφορά τη βελτίωση των επιδόσεων και της αποτελεσματικότητας της τεχνολογίας 4G LTE-LTE Advanced Cellular Networks. Παρουσίαση των σκοπών-στόχων της εργασίας

4G/LTE Advance Προηγμένη τεχνολογία των ασύρματων δικτύων. Πρότυπο για ασύρματη επικοινωνία. Προηγμένη τεχνολογία των ασύρματων δικτύων. 4η γενιά δικτύων κινητών τηλεφώνων. Αλλιώς λέγεται 3GPP Long Term Evolution. Βασίζεται στις προϋπάρχουσες τεχνολογίες GSM/EDGE & UMTS/HSPA. Λίγα λόγια για τις τεχνολογίες που θα συζητηθούν στη συνέχεια Γράφημα που δείχνει την ιστορική εξέλιξη των ασύρματων δικτύων

Cloud Computing Νέα γενιά υπηρεσιών. Ορίζεται η χρήση των υπολογιστικών πόρων υλικοτεχνικής υποστήριξης. Πρόσβαση σε πληροφορίες & δεδομένα από οπουδήποτε. Χωρίς περιορισμό υλικού εξοπλισμού. Ενσωμάτωση για φορητές συσκευές το Mobile Cloud Computing. Τεχνολογία Cloud Computing

Mobile Cloud Computing Πλήρης πόροι των φορητών συσκευών. Βελτίωση Υπολογιστικής Ισχύος. Βελτίωση Μνήμης. Βελτίωση Αποθηκευτικού χώρου. Βελτίωση Ενέργειας. Αποτέλεσμα 2 διεπιστημονικών προσεγγίσεων. Τεχνολογία Mobile Cloud Computing που προκύπτει από 2 προσεγγίσεις, το Mobile Computing & το Cloud Computing Mobile Computing Cloud Computing

Πλεονεκτήματα του 4G/LTE (1/2) 1) Αύξηση της χωρητικότητας (Increase of Capacity) Ο νέος τύπος κεραίας (Προσαρμοστική κεραία στοιχείων) παρέχει σημαντική βελτίωση στην μετάδοση δεδομένων στο δίκτυο. 2) Αύξηση της εμβέλειας στις αγροτικές και αραιοκατοικημένες περιοχές (Increase of the range in rural and sparsely populated area) Δυνατότητα εγκατάστασης Σταθμών Βάσης σε μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ τους Χρήση λιγότερων Σταθμών Βάσης. 3) Ασφάλεια (Security) Μεγαλύτερη ασφάλεια από τις Έξυπνες Κεραίες, χωρίς να ακτινοβολούν το σήμα προς όλες τις κατευθύνσεις 4) Νέες Υπηρεσίες (New Services) Με τις Έξυπνες Κεραίες έχουμε δυνατότητα πρόσβασης σε περισσότερες πληροφορίες για τον χώρο καλύτερος προσδιορισμός θέσης Πλεονεκτήματα που μας προσφέρει η τεχνολογία 4G/LTE (σελίδα 1)

Πλεονεκτήματα του 4G/LTE (2/2) 5) Αυξημένη Εμβέλεια (Increased Range) Η Έξυπνη Κεραία επικεντρώνεται στην διαδικασία λήψης από τη συσκευή οπότε το εύρος των λειτουργιών αυξάνεται. 6) Κοινή Χρήση Δικτύου (Network sharing) Σε ένα δίκτυο 4G/LTE μπορεί να γίνει διαμοιρασμός της εμπειρίας χρήσης του στους χρήστες του. (π.χ. τεχνολογία Mobile Hotspot). 7) Γεωγραφικές Πληροφορίες (Geographical Information) Οι Έξυπνες Κεραίες χρησιμοποιούν στοχευμένα σήματα, έτσι η απολαβή που απαιτείται για την επικοινωνία μιας συσκευής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της θέσης της συσκευής. Πλεονεκτήματα που μας προσφέρει η τεχνολογία 4G/LTE (σελίδα 2)

Μειονεκτήματα-Περιορισμοί του Mobile Cloud Computing 1) Ασφάλεια (Security) Οι πληροφορίες και τα δεδομένα παραδίδονται σε τρίτο (πάροχος υπηρεσίας Cloud). 2) Συνδεσιμότητα (Connectivity) Χρήση αποτελεσματικής σύνδεσης-αξιόπιστου παρόχου. 3) Απόδοση-Επίδοση (Performance) Χρήση αποδοτικής σύνδεσης-καλή επίδοση του δικτύου. 4) Λανθάνουσα Περίοδος-Καθυστέρηση (Latency-Delay) Ο χρόνος (χρόνος ολοκλήρωσης) που εμπλέκεται κατά την εκφόρτωση του υπολογισμού και της επιστροφής των αποτελεσμάτων από μια κοντινή υποδομή (Cloud). 5) Μυστικότητα (Privacy) Οι εφαρμογές θα πρέπει να υποστηρίζουν προστασία δηκτικότητας και έμμεσους μηχανισμούς πιστοποίησης. Περιορισμοί-Μειονεκτήματα που μας έχει η τεχνολογία Mobile Cloud Computing

Τα χαρακτηριστικά του 4G/LTE όσον αφορά τους περιορισμούς του Mobile Cloud Computing Αύξηση της Χωρητικότητας Αύξηση της εμβέλειας στις αγροτικές και αραιοκατοικημένες περιοχές Ασφάλεια Νέες Υπηρεσίες Αυξημένη Εμβέλεια Κοινή Χρήση Δικτύου Γεωγραφικές Πληροφορίες X Συνδεσιμότητα Απόδοση-Επίδοση Λανθάνουσα Κατάσταση (Καθυστέρηση) Μυστικότητα Ποια χαρακτηριστικά της τεχνολογίας 4G/LTE βελτιώνουν τους περιορισμούς που θέτει η τεχνολογία Mobile Cloud Computing

Φορείς εκμετάλλευσης κέρδους των δικτύων 4G-LTE ADVANCED για προσθήκη υπολογιστικής ισχύς σε δίκτυα πρόσβασης ραδιοσυχνοτήτων Το 4G/LTE-Advanced συμβάλει στην Ενεργειακή Απόδοση (Energy Efficiency). Το 4G/LTE-Advanced συμβάλει στην Κινητικότητα (Mobility). Το 4G/LTE-Advanced συμβάλει στoν Σχεδιασμό Πρωτοκόλλου (Protocol Design). Το 4G/LTE-Advanced συμβάλει στην Κατανομή και Χρήση Ραδιοσυχνοτήτων (Radio Allocation and Usage). Μελετήθηκαν & αναφέρονται σχετικά άρθρα που προτείνουν αλγόριθμους που υλοποιούν την βελτίωση αυτών των χαρακτηριστικών.

Συγκριτική Ανάλυση για τους Αλγορίθμους που προτείνονται για τη βελτίωση των Επιδόσεων και της Αποτελεσματικότητας Authors CNAE UMCD BPM CNSP CNMa CNMe Mo EnEf AIPE SNCN Monogioudis P. & Deb S. [18] Μ - Υ Χ Guo B. [19] Yuanzhou Ye et al [20] Prasad A. et al [21] Με ποια χαρακτηριστικά χρήσης ασχολούνται και πόσο οι αλγόριθμοί που προτείνονται από τα άρθρα που μελετήθηκαν CNAE : Cellular architecture and its evolution EnEf : Energy efficiency UMCD : Understanding and modeling cellular data traffic AIPE : Algorithms to improve performance and efficiency BPM : Billing and pricing models SNCN : Software-defined networking in cellular networks CNSP : Cellular network security and privacy issues CNMe : Cellular network measurements CNMa : Cellular network management Mo : Mobility Υ : Υψηλή Χ : Χαμηλή Μ : Μέτρια

Κυρίως συμβάλλουν στην απόδοση & την αποτελεσματικότητα. Συμπεράσματα Η τεχνολογία Mobile Cloud Computing προσφέρει πολλές δυνατότητες, αλλά υπάρχουν και κάποιοι περιορισμοί. Η τεχνολογία 4G/LTE έχει κάποια χαρακτηριστικά που την κάνουν καλύτερη ως βάση της τεχνολογίας Mobile Cloud Computing. Παρουσιάζονται μέσω πίνακα το ποια χαρακτηριστικά της τεχνολογίας 4G/LTE βελτιώνουν τους περιορισμούς που θέτει η τεχνολογία Mobile Cloud Computing. Απαιτούνται περισσότερα αποτελέσματα της έρευνας για την αξιολόγηση της πραγματικής συμβολής των χαρακτηριστικών 4G/LTE για τους περιορισμούς του Mobile Cloud Computing. Τέλος, μελλοντικό στόχο της παρούσας εργασίας αποτελεί η περαιτέρω κριτική αξιολόγηση των διαφόρων χαρακτηριστικών του 4G/LTE σχετικά με τους περιορισμούς του Mobile Cloud Computing. Κυρίως συμβάλλουν στην απόδοση & την αποτελεσματικότητα.

Ευχαριστώ για την προσοχή σας!!!