Multimédia és mobilitáskezelés a Jövő Internetében

A Jövő Internettel szembeni hálózati követelmények  Az egyre növekvő multimédia forgalom kezelése  Hálózati kapacitások  Quality of Service, Quality of Experience  Hozzáférés mindenhonnan, bármilyen készülékkel, elvárt minőségben  Mobilitás tetszőleges hálózati technológiák és rendszerek között  Alkalmazkodás a felhasználói készülékek és elérhető hálózatok képességeihez  Internet of Things  Vezeték nélküli szenzor hálózatok, crowdsensing megoldások, önszerveződési elvek alkalmazása 2 JÖVŐ INTERNET KUTATÁSOK AZ ELMÉLETTŐL AZ ALKALMAZÁSIG

Az “Új hálózati technológiák és protokollok” alprojekt kutatási feladatai  A jövő Internetjének átviteli protokolljai  Megbízható és skálázható jövő Internet hálózati kódolással  Önszerveződő hálózatok  Elosztott, dinamikus és proaktív mobilitás-kezeléssel támogatott skálázható mobil architektúrák  Kognitív vezeték nélküli info-kommunikációs technológiák  A médiatovábbítás új hálózati architektúrái és módszerei FIRST3

 Minden mozog  Ubiquitous communications: anytime from anywhere  Mobil eszközök a felhasználóknál, az okostelefonok terjedése  Új szolgáltatások, közösségi hálók és médiamegosztó helyek  Mozgó hálózatok  Pl. szenzorhálózat járműveken  jármű-infrastruktúra kommunikáció 1 Mobilitáskezelés: miért fontos ez?

 Fő probléma IP-hálózatokban: az IP címzés kettős funkciója (a végpont azonosítása és a végpont helyének azonosítása)  Olyan azonosító kell, ami független a helytől, plusz mobilitáskezelő módszerek és protokollok 1 Mobilitáskezelés: módszerek (1) Mikro-mobilitás (domainen belüli) és makro-mobilitás (domainek közötti)

 Mobilitáskezelés a hálózati architektúra különböző rétegeiben:  Hálózati réteg: Mobile IP (IPv4, IPv6)  3.5-edik réteg: Host Identity Protocol (HIP)  Transzportréteg: Stream Control Transmission Protocol (SCTP)  Alkalmazási réteg: SIP – Session Initiation Protocol  Módszerek a hálózati mobilitás kezelésére: NEMO – Network Mobility  Speciális feladat: „vertikális handover” 1 Mobilitáskezelés: módszerek (2)

 A szabványosítási szervezetek (3GPP, WiMAX Forum) által definiált és a gyakorlatban megvalósított központosított architektúrák alternatívájaként  vizsgáltuk a flat/ultra flat architektúrákat használó mobil távközlési rendszerek evolúcióját  Megterveztünk és implementáltunk egy komplex, INET/OMNeT++ alapú szimulációs keretrendszert, melyben részletes teljesítményelemzésnek vetettük alá a MIPv6, MIPv6- RO, MIPv6-ERO, FAMA, NEMO-BS, HIP, HIP-NEMO, és UFA-HIP megoldásokat  A 3GPP architektúrába illesztettük az általunk javasolt UFA-HIP alapú ultra flat megközelítést  Proaktív NEMO hálózatváltási technológiákat terveztünk és vizsgáltunk analitikusan 1 Mobilitáskezelés: eredmények a FIRST projektben (1)

 Z. Faigl, L.Bokor, J.Pellikka, A.Gurtov: „Suitability analysis of existing and new authentication methods for future 3GPP Evolved Packet Core.” COMPUTER NETWORKS 57:(17) pp  Z. Faigl, J. Pellikka, L. Bokor, A.Gurtov: „Performance evaluation of current and emerging authentication schemes for future 3GPP network architectures.” COMPUTER NETWORKS 60: pp  L. Bokor, Z. Faigl, S. Imre: „Survey and Evaluation of Advanced Mobility Management Schemes in the Host Identity Layer” INTERNATIONAL JOURNAL OF WIRELESS NETWORKS AND BROADBAND TECHNOLOGIES 3:(1) pp  L. Bokor, J. Kovács, Cs. A. Szabó: „A Home Agent Initiated Handover Solution for Fine-grained Offloading in Future Mobile Internet Architectures: Survey and Experimental Evaluation”, INT. JOURNAL OF AGENT TECHNOLOGIES AND SYSTEMS 6:(1) pp  L. Bokor, G. Jeney, J. Kovács: „A Study on the Performance of an Advanced Framework for Prediction-based NEMO Handovers in Multihomed Scenarios”, INFOCOMMUNICATIONS JOURNAL VI:(3) pp Mobilitáskezelés: eredmények a FIRST projektben (2)

 Merre tart a multimédia kommunikáció?  Klasszikus műsorszórás/terjesztés: áttértünk a digitális televízió műsorszórásra  Elterjedt az IPTV  Utóbbi már IP felett, de még mindig dedikált hálózaton  Rohamosan terjed az internetes médiafogyasztás (és előállítás: UGC – user generated content - felhasználói tartalmak, social media, social TV)  Terjed a vezeték nélküli és mobil internetelérés  A digital switchover ezt tovább segíti (a felszabaduló frekvenciák hasznosítása) 1 Multimédia kommunikáció a Jövő Internetében

 Megjelent az internetes tévé, az OTT –over-the-top content  OTT?  Tévéműsorok és más multimédia tartalmak hozzáférhetővé tétele a nyilvános interneten  Új szolgáltatási modell, egyelken vertikális szolgáltató helyett a tartalomszolgáltató szerepe elválik a hálózati szolgáltatóétól (utóbbi az ISP)  Újfajta fizetési modellek (ingyenes, pay-per-view, előfizetés)  Netflix: 50 millió felhasználó, most már számos európai országban is 1 Televízió az interneten

 Nagyobb felbontás vagy 3D?  Egyelőre a nagyobb felbontás  UHD - 4k =(3840x2160 pixel) és 8k (7680x4320 pixel)  Miért nem 3D?  Kényelmetlenség (szemüveg)  Kevés tartalom érhető el  Kevés műfajhoz kell valóban 3D  A legfontosabb: nem nyújt igazi térélményt csak mélységélményt  Mi lenne az igazi: free viewpoint video/TV! 1 Magasabb fokon a minőség és a nézői élmény

 = szabad nézőpontválasztás  A néző szabadon választhatja meg azt a pontot, ahonnan a jelenetet nézni szeretné (és ezt bármikor módosíthatja)  Technológia az előállítási oldalon: sok kamera, egy master által vezérelve  Kódolás, tömörítés, a vevőoldalon reprodukció speciális megjelenítőn  Pl. MVC – multi-view video coding  Eddig elsősorban a gyártási oldalon alkalmazták  Az első teljes FVV TV kísérleti rendszer: Japán, 2010  Jelentős kihívások a hálózaton történő továbbításnál 1 Free Viewpoint Video/TV

 Free Viewpoint Video (FVV) továbbítása IP hálózatokban Eredmények: 1.FVV streaming architektúra kidolgozása  FVV szolgáltatás elemeinek és feladatainak definiálása 2.Caching alapú energiahatékonyság-növelő módszer  a cache optimális méretének meghatározása  caching által okozott késleltetés és az energiafogyasztás egyensúlyban tartás a FVV: eredmények a FIRST projektben 1

3.Elosztott nézőpont szintézis optimalizálása  Skálázhatósági problémák kezelése  Megfelelő FVV topológia kialakítás erőforrás-túlterhelés nélkül 4.Prediktív nézőpont-meghatározáson alapuló multicast FVV streaming  Free Viewpoint Television szolgáltatás több száz felhasználó számára  FVV kamera előtöltést megvalósító új megoldás  Predikció alkalmazása a nézőpontra 5.FVV előállítás elemzése  Kameratávolság és csomagvesztés hatásának vizsgálata 1 FVV: eredmények a FIRST projektben (2)

 A multimédia tartalom már ma is meghatározó forgalom az interneten, a jövőben még inkább így lesz  2013: 4,1 milliárd mobil felhasználó, 2018: 4,9 milliárd lesz  2013: a forgalom 53%-a videó, 2018: 69% lesz! *)  Az eddigieknél hatékonyabb hálózati multimédia kommunikáció, a mobilitás támogatása kulcskérdés  A FIRST projektben ehhez adtunk hozzájárulásokat *) Cisco VNI Global Mobile Data Traffic Forecast, 2013– Összefoglalás