stringtranslate.com

Переход (компьютерные науки)

Целью перехода является обеспечение бесперебойного, постоянного качества, например QoS в системе связи.

Переход относится к парадигме компьютерной науки в контексте систем связи , которая описывает изменение механизмов связи, т. е. функций системы связи, в частности, компонентов сервиса и протокола . При переходе механизмы связи в системе заменяются функционально сопоставимыми механизмами с целью обеспечения максимально возможного качества, например, как зафиксировано качеством обслуживания .

Переходы и последующая адаптация систем связи позволяют оптимизировать условия g.

Переходы позволяют системам связи адаптироваться к изменяющимся условиям во время выполнения. Это изменение условий может, например, быть быстрым увеличением нагрузки на определенную службу, что может быть вызвано, например, большими скоплениями людей с мобильными устройствами. Переход часто влияет на несколько механизмов на разных уровнях связи многоуровневой архитектуры .

Механизмы даны как концептуальные элементы сетевой коммуникационной системы и связаны с определенными функциональными единицами, например, как компонент службы или протокола. В некоторых случаях механизм может также включать в себя целый протокол. Например, на уровне передачи LTE можно рассматривать как такой механизм. Следуя этому определению, существует множество механизмов связи, которые частично эквивалентны по своей базовой функциональности, например, Wi-Fi , Bluetooth и Zigbee для локальных беспроводных сетей и UMTS и LTE для широкополосных беспроводных соединений. Например, LTE и Wi-Fi имеют эквивалентную базовую функциональность, но они технологически существенно различаются по своей конструкции и работе. Механизмы, на которые влияют переходы, часто являются компонентами протокола или услуги. Например, в случае потоковой передачи видео использование различного кодирования видеоданных может осуществляться в зависимости от доступной скорости передачи данных. Эти изменения контролируются и реализуются переходами; Примером исследования является контекстно-зависимая служба адаптации видео для поддержки мобильных видеоприложений. [1] Анализируя текущие процессы в системе связи, можно определить, какие переходы необходимо выполнить на каком уровне связи, чтобы удовлетворить требованиям качества. Для того чтобы системы связи адаптировались к соответствующим условиям структуры, можно использовать архитектурные подходы самоорганизующихся адаптивных систем, такие как цикл MAPE [2] (Мониторинг-Анализ-Планирование-Выполнение). Эта центральная концепция автономных вычислений может использоваться для определения состояния системы связи, анализа данных мониторинга и планирования и выполнения необходимого перехода(ов). Основная цель заключается в том, чтобы пользователи не осознавали переход во время работы приложений и чтобы функциональность используемых сервисов воспринималась как плавная и текучая.

Недавние исследования

Изучение новых и фундаментальных методов проектирования, моделей и методик, которые позволяют осуществлять автоматизированные, скоординированные и кросс-уровневые переходы между функционально схожими механизмами в системе связи, является основной целью совместного исследовательского центра, финансируемого Немецким исследовательским фондом (DFG). Совместный исследовательский центр DFG 1053 MAKI - Адаптация мультимеханизмов для будущего Интернета - фокусируется на исследовательских вопросах в следующих областях: (i) фундаментальные исследования методов перехода, (ii) методы адаптации систем связи, способных к переходу, на основе достигнутого и целевого качества, и (iii) конкретные и образцовые переходы в системах связи, рассматриваемые с различных технических точек зрения.

Формализация концепции переходов, которая охватывает особенности и отношения в системе связи для выражения и оптимизации процесса принятия решений, связанного с такой системой, приведена в [3] . Связанные строительные блоки включают (i) Динамические линейки программных продуктов , (ii) Марковские процессы принятия решений и (iii) Проектирование утилит . В то время как Динамические линейки программных продуктов предоставляют метод для краткого захвата большого пространства конфигураций и указания изменчивости времени выполнения адаптивных систем, Марковские процессы принятия решений предоставляют математический инструмент для определения и планирования переходов между доступными механизмами связи. Наконец, функции утилит количественно оценивают производительность отдельных конфигураций системы связи на основе переходов и предоставляют средства для оптимизации производительности в такой системе.

Применение идеи переходов нашло свое применение в беспроводных сенсорных сетях [4] и мобильных сетях, [5] распределенном реактивном программировании, [6] [7] модификации прошивки WiFi, [8] планировании автономных вычислительных систем, [9] анализе CDN , [10] гибких расширениях стека ISO OSI , [11] автомобильной связи 5G mmWave , [12] [13] анализе параллельных систем, подобных MapReduce , [14] планировании Multipath TCP , [15] адаптивности для обучения луча в 802.11ad , [16] размещении оператора в динамических пользовательских средах, [17] анализе видеоплеера DASH , [18] потоковой передачей с адаптивным битрейтом [19] и сложной обработке событий на мобильных устройствах. [20]

Ссылки

  1. ^ S. Wilk, D. Stohr и W. Effelsberg. 2016. Служба адаптации видео с учетом содержимого для поддержки мобильного видео. ACM Trans. Multimedia Comput. Commun. Appl. 12, 5s, статья 82 (ноябрь 2016 г.)
  2. ^ Дж. О. Кефарт и Д. М. Чесс. Видение автономных вычислений. IEEE Computer, 1, стр. 41-50, 2003.
  3. ^ Альт, Бастиан; Векессер, Маркус; и др. (2019). «Переходы: независимый от протокола взгляд на будущее Интернета». Труды IEEE . 107 (4): 835–846. doi :10.1109/JPROC.2019.2895964. ISSN  0018-9219. S2CID  86852058.
  4. ^ Клюге, Роланд; Стайн, Майкл; Гиссинг, Дэвид; Шюрр, Энди; Мюльхойзер, Макс (2017). "cMoflon: Model-Driven Generation of Embedded C Code for Wireless Sensor Networks". В Anjorin, Энтони; Эспиноза, Хуаскар (ред.). Modelling Foundations and Applications . Lecture Notes in Computer Science. Vol. 10376. Springer International Publishing. pp. 109–125. doi :10.1007/978-3-319-61482-3_7. ISBN 9783319614823.
  5. ^ Рихерцхаген, Н.; Рихерцхаген, Б.; Харк, Р.; Стингл, Д.; Штайнмец, Р. (2016). «Ограничение следа мониторинга в динамических сценариях с помощью многомерной разгрузки». 2016 25-я Международная конференция по компьютерным коммуникациям и сетям (ICCCN) . стр. 1–9. doi :10.1109/ICCCN.2016.7568539. ISBN 978-1-5090-2279-3. S2CID  15754246.
  6. ^ Могк, Рагнар; Баумгертнер, Ларс; Сальванески, Гвидо; Фрейслебен, Бернд; Мезини, Мира (2018). «Отказоустойчивое распределенное реактивное программирование». Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum für Informatik GMBH, Вадерн/Саарбрюккен, Германия . Международные труды Лейбница по информатике (LIPIcs). 109 : 1:1–1:26. дои : 10.4230/lipics.ecoop.2018.1 . ISBN 9783959770798.
  7. ^ Маргара, А.; Сальванески, Г. (2018). «О семантике распределенного реактивного программирования: стоимость согласованности». IEEE Transactions on Software Engineering . 44 (7): 689–711. doi : 10.1109/TSE.2018.2833109. hdl : 11311/1059154 . ISSN  0098-5589. S2CID  49867276.
  8. ^ Шульц, Маттиас; Вегемер, Даниэль; Холлик, Маттиас (01.09.2018). «Фреймворк анализа и модификации прошивки Nexmon: расширение прав и возможностей исследователей для улучшения устройств Wi-Fi». Computer Communications . 129 : 269–285. doi : 10.1016/j.comcom.2018.05.015. ISSN  0140-3664. S2CID  52825311.
  9. ^ Пфаннемюллер, М.; Крупицер, К.; Векессер, М.; Беккер, К. (2017). «Подход к динамической линейке программных продуктов для планирования адаптации в автономных вычислительных системах». Международная конференция IEEE по автономным вычислениям (ICAC) 2017 г. стр. 247–254. doi :10.1109/ICAC.2017.18. ISBN 978-1-5386-1762-5. S2CID  20100894.
  10. ^ Джеремиас Блендин, Фабрис Бендфельдт, Ингмар Поезе, Борис Колдехофе и Оливер Хольфельд. ​​2018. Анализ мета-CDN Apple во время обновления iOS. В материалах конференции по измерению Интернета 2018 (IMC '18). ACM
  11. ^ Хойшкел, Дж.; Ванг, Л.; Флекштейн, Э.; Офенлох, М.; Блёхер, М.; Кроукрофт, Дж.; Мюльхойзер, М. (2018). «VirtualStack: гибкая кросс-уровневая оптимизация с помощью виртуализации сетевых протоколов». 43-я конференция IEEE по локальным компьютерным сетям (LCN) 2018 г. стр. 519–526. doi :10.1109/LCN.2018.8638106. ISBN 978-1-5386-4413-3. S2CID  61805288.
  12. ^ Асади, А.; Мюллер, С.; Сим, Г. Х.; Кляйн, А.; Холлик, М. (2018). «FML: Быстрое машинное обучение для 5G mmWave транспортных коммуникаций». IEEE INFOCOM 2018 — Конференция IEEE по компьютерным коммуникациям . стр. 1961–1969. doi : 10.1109/INFOCOM.2018.8485876. ISBN 978-1-5386-4128-6. S2CID  52966369.
  13. ^ Sim, GH; Klos, S.; Asadi, A.; Klein, A.; Hollick, M. (2018). «Онлайн-алгоритм контекстно-зависимого машинного обучения для автомобильной связи 5G mmWave». IEEE/ACM Transactions on Networking . 26 (6): 2487–2500. doi : 10.1109/TNET.2018.2869244. ISSN  1063-6692. S2CID  56594979.
  14. ^ ХудаБухш, В. Р.; Ризк, А.; Фрёммген, А.; Кёппл, Х. (2017). «Оптимизация стохастического планирования в моделях очередей fork-join: границы и приложения». IEEE INFOCOM 2017 — Конференция IEEE по компьютерным коммуникациям . стр. 1–9. arXiv : 1612.05486 . doi : 10.1109/INFOCOM.2017.8057013. ISBN 978-1-5090-5336-0. S2CID  16247069.
  15. ^ Frömmgen, Alexander; Rizk, Amr; Erbshäußer, Tobias; Weller, Max; Koldehofe, Борис; Buchmann, Alejandro; Steinmetz, Ralf (2017). "Модель программирования для многопутевого планирования TCP, определяемого приложением". Труды 18-й конференции ACM/IFIP/USENIX Middleware . Middleware '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 134–146. doi :10.1145/3135974.3135979. ISBN 9781450347204. S2CID  35419356.
  16. ^ Паласиос, Джоан; Штайнметцер, Дэниел; Лох, Адриан; Холлик, Маттиас; Видмер, Йорг (2018). «Адаптивная оптимизация кодовой книги для обучения луча на готовых устройствах IEEE 802.11ad». Труды 24-й ежегодной международной конференции по мобильным вычислениям и сетям . MobiCom '18. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 241–255. doi :10.1145/3241539.3241576. ISBN 9781450359030. S2CID  52978545.
  17. ^ Лутра, Маниша; Колдехофе, Борис; Вайзенбургер, Паскаль; Сальванески, Гвидо; Ариф, Рахил (2018). "TCEP" (PDF) . Труды 12-й Международной конференции ACM по распределенным и событийно-ориентированным системам (PDF) . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. стр. 136–147. doi :10.1145/3210284.3210292. ISBN 9781450357821. S2CID  49337957.
  18. ^ Stohr, Denny; Frömmgen, Alexander; Rizk, Amr; Zink, Michael; Steinmetz, Ralf; Effelsberg, Wolfgang (2017). «Where are the Sweet Spots?». Труды 25-й международной конференции ACM по мультимедиа . MM '17. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 1113–1121. doi :10.1145/3123266.3123426. ISBN 9781450349062. S2CID  2217682.
  19. ^ Ризк, Амр; Кёппл, Хайнц; Штайнмец, Ральф; Баллард, Тревор; Альт, Бастиан (17.01.2019). «CBA: Контекстная адаптация качества для потоковой передачи видео с адаптивным битрейтом (расширенная версия)». arXiv : 1901.05712 [cs.MM].
  20. ^ Граубнер, Пабло; Телен, Кристоф; Кёрбер, Михаэль; Штерц, Артур; Сальванески, Гвидо; Мезини, Мира; Сигер, Бернхард; Фрейслебен, Бернд (2018). «Мультимодальная сложная обработка событий на мобильных устройствах». Труды 12-й Международной конференции ACM по распределенным и событийно-ориентированным системам . DEBS '18. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 112–123. doi :10.1145/3210284.3210289. ISBN 9781450357821. S2CID  49330557.

Внешние ссылки