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http://hdl.handle.net/10773/22733
Title: | Content distribution in OTT wireless networks |
Other Titles: | Distribuição de conteúdos em redes OTT sem fios |
Author: | Silva, José Miguel Costa |
Advisor: | Sargento, Susana Guardalben, Lucas |
Keywords: | Internet Comunicação sem fios Comunicação multimédia |
Defense Date: | 2016 |
Publisher: | Universidade de Aveiro |
Abstract: | In developed countries, the Internet is increasingly considered an essential
and integral part of people's lives. The need to be \online", share and access
content are frequent routines in people's daily lives, making the Internet one
of the most complex systems in operation.
Most traditional communications (telephone, radio and television) are being
remodelled or rede ned by the Internet, giving rise to new services such
as Voice over Internet Protocol (VoIP) and Internet Protocol Television
(IPTV). Books, newspapers and other types of printed publications are
also adapting to the web technology or have been redesigned for blogs and
feeds. Massi cation of the Internet and the constant increase in bandwidth
o ered to the consumers have created excellent conditions for services such
as OTT. OTT Services refer to the delivery of audio, video and other data
over the Internet without the control of network operators.
Although the OTT delivery presents an attractive solution (and pro table,
looking at the fast growing services such as YouTube, Skype and Net
ix, for
example), it su ers from some limitations. It is necessary to maintain high
levels of Quality-of-Experience (QoE) to continue to attract customers. In
order to do this, a content distribution network is fundamental to adapt to
the speed with which the contents are required and quickly discarded and
that can accommodate all the tra c.
This dissertation focuses on the distribution of OTT contents in wireless
networks, in order to address the lack of research work in this area. A solution
is proposed that can be integrated by the network equipment so that it
is able to predict what kind of content consumers connected (or nearby) may
request and put it in memory before being requested, improving consumers'
perception of the service. Given the lack of information in the literature on
management and control of proxy caches for embedded systems, the rst
step was to test and evaluate two di erent cache algorithms: Nginx and
Squid. The results show that there is a trade-o between cache performance
and speed in processing the requests, with Nginx delivering better
performance but worse response times. It was also found that cache size
does not always determine a signi cant improvement in results. Sometimes
keeping just the most popular content cached is enough.
Afterwards, two algorithms for predicting prefetching contents in mobility
scenarios were proposed and tested, given the characteristics of the wireless
networks, where it was possible to observe very signi cant performance
improvements, demonstrating that there is a possibility for an investment
in this area, although this implies an increase in the processing capacity and
power consumption of the network equipment. Nos países desenvolvidos, cada vez mais a Internet é considerada um bem essencial. A necessidade de estar \online", partilhar e aceder a conteúdos são rotinas frequentes no dia-a-dia das pessoas, tornando assim a Internet num dos sistemas mais complexos em operação. A maioria das comunicações tradicionais (telefone, radio e televisão) estão a ser remodeladas ou redefinidas pela Internet, dando origem a novos serviços, como o protocolo de Internet por voz (VoIP) e o protocolo de Internet de televisão (IPTV). Livros, jornais e outro tipo de publicações impressas estão também a adaptar-se á tecnologia web ou têm sido reformuladas para blogs e feeds. A massificação da Internet e o aumento constante das larguras de banda oferecidas aos consumidores criaram condiçoes excelentes para serviços multimedia do tipo Over-The-Top (OTT). Serviços OTT referem se á entrega de áudio, vídeo e outros via Internet sem usar o controlo dos operadores de rede. Apesar da entrega OTT apresentar uma proposta atractiva (e lucrativa, olhando para o rápido crescimento de servicos como o YouTube, Skype e Net ix, por exemplo) esta sofre de algumas limitações. É necessario manter n veis elevados de Qualidade-de-Experi^encia (QoE) para continuar a atrair clientes. Para isso é fundamental uma rede de distribuição de conteúdos capaz de se adaptar á rapidez com que os conteúdos são requeridos e rapidamente descartados e que consiga albergar todo o tráfego. Esta dissertação foca-se na distribuição de conteúdos OTT nas redes sem fios, por forma a endereçar a falta de trabalhos de investigação nesta área. É proposta uma solução que visa poder ser integrada pelos equipamentos de rede para, desta forma, estes serem capazes de prever que tipo de conteúdo os consumidores conectados (ou nas proximidades) possam vir a solicitar e coloca-lo em memoria antes de ser pedido, melhorando a percepção com que os consumidores recebem o mesmo. Dada a falta de informação na literatura sobre gestão e controlo de proxy caches para sistemas embutidos, o primeiro passo foi testar e avaliar dois algoritmos de cache diferentes: Nginx e Squid. Os resultados mostram que existe um compromisso entre o desempenho de cache e velocidade no processamento dos pedidos, apresentando o Nginx um melhor desempenho mas piores tempos nas respostas aos pedidos. Foi também verificado que o tamanho da cache nem sempre determina um melhoramento significativo nos resultados. Ás vezes, manter apenas o conteúdo mais popular em cache é suficiente. De seguida, foram propostos e testados dois algoritmos de previsão de conteúdos (prefetching ) em cenários de mobilidade, dada as características das redes sem fios, onde foi possível observar melhorias de desempenho muito significativas, demonstrando que existe a possibilidade de ser viável um investimento nesta área, embora isto implique um aumento na capacidade de processamento/ consumo de energia dos equipamentos de rede. |
Description: | Mestrado em Engenharia Electrónica e de Telecomunicações |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/22733 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DETI - Dissertações de mestrado |
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