Adaptives Dienstegüte-Management für Mobile Netze
Final Report Abstract
Dieser Abschlussbericht bezieht sich auf die gesamte Laufzeit des Projekts. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Architektur für ein umfassendes Ende-zu-Ende Dienstegüte-Management entworfen, welches die Ressourcen aller an einer Multimediasitzung beteiligten Komponenten überwacht und gegebenenfalls regulierend eingreift. Diese Architektur wurde Mobility Supporting QoS Architecture (M-QoS-A) genannt und besteht aus mehreren sogenannten Brokern, die das Ressourcenmanagement in den Terminals und im Netzwerk übernehmen und Mobilitätsassistenz ermöglichen. Heutige Systeme und Verfahren zur Dienstegüte-Unterstützung in IP-Systemen schließen nur einzelne Aspekte des Dienstegüte-Managements ein. Multimediatransfer durch RTP/RTCP, Ressourcen Reservierung im Netz mit RSVP und Filter-Mechanismen zur Adaptierung von Medienströmen für die spezifischen Umgebungen im End-System und im Netz stellen einige dieser Aspekte dar. Das Konzept der einzelnen Broker der M-QoS-A umfasst die Unterstützung und das Zusammenspiel einzelner Komponenten, die einen spezifischen Aspekt des Dienstegüte-Managements darstellen, z.B. Medien-Übertragung, lokale Ressourcen-Reservierung, Reservierungen von Netzwerk-Ressourcen, Mobilitätsmanagement, globale Sitzungskoordination, etc. Die Einzelfunktionalitäten des Dienstegüte-Managements in der M-QoS-A wurden durch entsprechende Manager-Komponenten implementiert und die technologiespezifischen Aufgaben der Manager werden durch austauschbare Controller-Komponenten erfüllt. Das Sitzungsmanagement wird beispielsweise durch Wahl des entsprechenden Controllers alternativ mit RMI oder mit SIP durchgeführt. In den ersten zwei Projektphasen wurden die Basis-Broker entworfen, implementiert und getestet. Diese M-QoS-A Komponenten ermöglichen die Überwachung und die Regulierung lokaler CPU-Ressourcen, die Reservierung von Netzwerk-Ressourcen durch RSVP, sowie die Adaptierung von Medienströmen lokal in den Terminals oder durch Medien-Gateways im Netz im Falle sich verändernder Umgebungen, z. B. bei Veränderungen des Netzwerkdurchsatzes bei Mobilität. Dabei wurden insbesondere neuartige Adaptierungstechniken aus dem Bereich MPEG-21 Digital Item Adaptation berücksichtigt und in die Architektur integriert. Besitzt ein Gerät mehrere Netzwerk-Schnittstellen, so werden diese von der M-QoS-A überwacht und bei Ausfall bzw. Störung der benutzten Schnittstelle kann der auf dem Gerät laufende Broker die Übertragung der (gegebenenfalls adaptierten) Medienströme über ein anderes Interface fortsetzen. Zusätzlich unterstützt der Einsatz eines Medien-Gateways eine optimierte Gruppenkommunikation mit heterogenen Teilnehmern, welche beispielsweise unterschiedliche Bandbreiten oder unterschiedliche CPU-Ressourcen zur Dekodierung der Medien-Ströme zur Verfügung haben. In der dritten Phase des Projekts wurden Mechanismen zur Optimierung der Kontrollvorgänge bei einer Adaptierung und alternative Adaptierungsmechanismen (z.B. durch Sitzungsmigration) erarbeitet. Das optimierte Verhandlungsmodel für Multimedia-Koordination wurde erfolgreich getestet. Das erarbeitete System ermöglicht einen flexiblen Einsatz von Streaming-Multimedia für Kommunikations- Dienste, wie Voice-over-IP (VoIP) oder Video-on-Demand (VoD) mit Unterstützung von Dienstegüte im Form von Benutzerwünsche, Providerprofile (Policies), netzwerkumgebungsspezifische Adaption, Mobilität und unterschiedlichen Adaptierungseinsätze (z.B. im Endgerät, im Netz oder durch Sitzungsmigration). Der modulare Aufbau der M-QoS-A-Architektur erlaubt die leichte Integration weiterer Zusatzdienste, die in der jetzigen Entwicklungsphase der Broker nicht berücksichtigt werden konnten. Theoretische Arbeiten sowie Software-Komponenten aus diesem Projekt sind in andere Projekte (z.B. IST-DAIDALOS und IST-MIND) eingeflossen. Die erarbeitete Broker-Architektur wird insbesondere auch in der Lehre zur Demonstration und zur Weiterentwicklung von Themen im Bereich multimedialer Datenkommunikation angewandt.
Publications
- Classification and Evaluation of Filters for Wavelet Coded Videostreams”, Elsevier Journal on Signal Processing: Image Communication, Vol. 16, Issue 8, pp. 795 - 807, May 2001
A. Kassler, A. Neubeck, P. Schulthess
- End-to-End Quality of Service Coordination for Mobile Multimedia Applications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Special Issue: Advanced Mobility Management and QoS protocols for Wireless Internet, Vol. 22, No. 5, pp. 889 - 903, June 2004
A. Kassler, T. Guenkova-Luy, D. Mandato
- End-To-End Quality of Service Coordination Models for Mobile Networks“, WSEAS Transactions on Computers, Issue 5, Vol. 3, pp. 1412 - 1417, November 2004
T. Guenkova-Luy, A. Kassler
