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Title: Multimedia over-the-top content distribution in wireless networks
Other Titles: Distribuição de conteúdos over-the-top multimédia em redes sem fios
Author: Dias, Rui Pedro Matias
Advisor: Sargento, Susana
Guardalben, Lucas
Keywords: Engenharia eletrónica e telecomunicações
Sistemas multimédia
Sistemas de comunicação sem fios
Redes de telecomunicações
Defense Date: 5-Jan-2018
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Hoje em dia a Internet é considerada um bem essencial devido ao facto de haver uma constante necessidade de comunicar, mas também de aceder e partilhar conteúdos. Com a crescente utilização da Internet, aliada ao aumento da largura de banda fornecida pelos operadores de telecomunicações, criaram-se assim excelentes condições para o aumento dos serviços multimédia Over-The-Top (OTT), demonstrado pelo o sucesso apresentado pelos os serviços Netflix e Youtube. O serviço OTT engloba a entrega de vídeo e áudio através da Internet sem um controlo direto dos operadores de telecomunicações, apresentando uma proposta atractiva de baixo custo e lucrativa. Embora a entrega OTT seja cativante, esta padece de algumas limitações. Para que a proposta se mantenha em crescimento e com elevados padrões de Qualidade-de-Experiência (QoE) para os consumidores, é necessário investir na arquitetura da rede de distribuição de conteúdos, para que esta seja capaz de se adaptar aos diversos tipos de conteúdo e obter um modelo otimizado com um uso cauteloso dos recursos, tendo como objectivo fornecer serviços OTT com uma boa qualidade para o utilizador, de uma forma eficiente e escalável indo de encontro aos requisitos impostos pelas redes móveis atuais e futuras. Esta dissertação foca-se na distribuição de conteúdos em redes sem fios, através de um modelo de cache distribuída entre os diferentes pontos de acesso, aumentando assim o tamanho da cache e diminuindo o tráfego necessário para os servidores ou caches da camada de agregação acima. Assim, permite-se uma maior escalabilidade e aumento da largura de banda disponível para os servidores de camada de agregação acima. Testou-se o modelo de cache distribuída em três cenários: o consumidor está em casa em que se considera que tem um acesso fixo, o consumidor tem um comportamento móvel entre vários pontos de acesso na rua, e o consumidor está dentro de um comboio em alta velocidade. Testaram-se várias soluções como Redis2, Cachelot e Memcached para servir de cache, bem como se avaliaram vários proxies para ir de encontro ás características necessárias. Mais ainda, na distribuição de conteúdos testaram-se dois algoritmos, nomeadamente o Consistent e o Rendezvouz Hashing. Ainda nesta dissertação utilizou-se uma proposta já existente baseada na previsão de conteúdos (prefetching ), que consiste em colocar o conteúdo nas caches antes de este ser requerido pelos consumidores. No final, verificou-se que o modelo distribuído com a integração com prefecthing melhorou a qualidade de experiência dos consumidores, bem como reduziu a carga nos servidores de camada de agregação acima.
Nowadays, the Internet is considered an essential good, due to the fact that there is a need to communicate, but also to access and share information. With the increasing use of the Internet, allied with the increased bandwidth provided by telecommunication operators, it has created conditions for the increase of Over-the-Top (OTT) Multimedia Services, demonstrated by the huge success of Net ix and Youtube. The OTT service encompasses the delivery of video and audio through the Internet without direct control of telecommunication operators, presenting an attractive low-cost and pro table proposal. Although the OTT delivery is captivating, it has some limitations. In order to increase the number of clients and keep the high Quality of Experience (QoE) standards, an enhanced architecture for content distribution network is needed. Thus, the enhanced architecture needs to provide a good quality for the user, in an e cient and scalable way, supporting the requirements imposed by future mobile networks. This dissertation aims to approach the content distribution in wireless networks, through a distributed cache model among the several access points, thus increasing the cache size and decreasing the load on the upstream servers. The proposed architecture was tested in three di erent scenarios: the consumer is at home and it is considered that it has a xed access, the consumer is mobile between several access points in the street, the consumer is in a high speed train. Several solutions were evaluated, such as Redis2, Cachelot and Memcached to serve as caches, along with the evaluation of several proxies server in order to ful ll the required features. Also, it was tested two distributed algorithms, namely the Consistent and Rendezvous Hashing. Moreover, in this dissertation it was integrated a prefetching mechanism, which consists of inserting the content in caches before being requested by the consumers. At the end, it was veri ed that the distributed model with prefetching improved the consumers QoE as well as it reduced the load on the upstream servers.
Description: mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações
URI: http://hdl.handle.net/10773/23758
Appears in Collections:UA - Dissertações de mestrado
DETI - Dissertações de mestrado

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