КОНФЕРЕНЦІЇ ВНТУ електронні наукові видання, 
Молодь в науці: дослідження, проблеми, перспективи (МН-2021)

Розмір шрифта: 
КОНТРОЛЬ ТРАФІКУ У ГЕТЕРОГЕННИХ МЕРЕЖА 5G
Іван Іванович Діхтярук, Ігор Вікторович Забегалов, Степан Іванович Пільтяй, Андрій Васильович Булашенко

Остання редакція: 2021-04-27

Анотація


Анотація

Запропоновано модель алгоритму, що керує мережевим трафіком за допомогою SDN у гетерогенній мережі, та забезпечує хорошу точність у визначенні завантаження трафіка.

 

Abstract

An algorithm model is proposed that manages network traffic using SDN in a heterogeneous network and provides good accuracy in determining traffic load.

Keywords: 5G network, heterogeneous network, software defined network, quality of service.


Ключові слова


мережа 5G; гетерогенна мережа; програмно-визначена мережа; якість обслуговування.

Посилання


1.    Jaber M. 5G backhaul challenges and emerging research directions: a survey / M. Jaber, M.A. Imran, R. Tafazolli, A. Tukmanov // IEEE Access. – 2016. – Vol. 4. – pp. 1743-1766. DOI: 10.1109/ACCESS.2016.2556011.2.    Ghosh A. 5G evolution: a view on 5G cellular technology beyond 3GPP release 15 / A. Ghosh, A. Maeder, M. Baker, D. Chandramouli // IEEE Access. – 2019. – Vol. 7. – pp. 127639-127651. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2939938.3.    Abbou A.N. A software-defined queuing framework for QoS provisioning in 5G and beyond modile systems / A.N. Abbou, T. Taleb, J. Song // IEEE Network. – 2021. – Vol. 35, No. 2. – pp. 168-173. DOI: 10.1109/MNET.011.2000441.4.    Weerasinghe N. A novel blockchain-as-a-service (BaaS) platform for local 5G operators / N. Weerasinghe, T. Hewa, M. Liyanage, S.S. Kanhere, M. Ylianttila // IEEE Open Journal of the Communications Society. – 2021. – Vol. 2. – pp. 575-6013. DOI: 10.1109/OJOMS.2021.3066284.5.    Naqvi S.H.R. 5G NR mmWave indoor coverage with massive antenna system / S.H.R. Naqvi, P.H. Ho, L. Peng // Journal of Communications and Networks. – 2021. – Vol. 23, No. 1. – pp. 1-11. DOI: 10.23919/JCN.2020.000031.6.    Antonioli R.P. Decentralized joint Beamforming, user scheduling, and QoS management in 5G and Beyond system / R.P. Antonioli,  G. Fodor, P. Soldati, T.F. Maciel // IEEE Communications Standards Magazine. – 2021. – Vol. 5, No. 1. – pp. 62-69. DOI: 10.1109/MCOMSTD.001.2000029.7.    Ali K. Review and implementation of resilient public safety networks: 5G, IoT, and emerging technologies / K. Ali, H.X. Nguyen, Q.-T. Vien, P. Shah, M. Raza, V.V. Paranthaman, B. Er-Rahmadi, M. Awais // IEEE Network. – 2021. – Vol. 35, No. 2. – pp. 18-25. DOI: 10.1109/MNET.011.2000418.8.    Hayat S. Edge computing in 5G for drone navigation: what to offload / S. Hayat, R. Jung, H. Hellwagner, C. Bettstetter, D. Emini, D. Schnieders // IEEE Robotics and Automation Letters. – 2021. – Vol. 6, No. 2. – pp. 2571-2578. DOI: 10.1109/LRA.2021.3062319.9.    Piltyay S.I. Wireless sensor network connectivity in heterogeneous 5G mobile systems / S.I. Piltyay, A.V. Bulashenko, I.V. Demchenko // IEEE International Conference on Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), 8-10 October 2020, Kharkiv, Ukraine, pp. 508–513.10.     Bulashenko A. New traffic model of M2M Technology in 5G wireless sensor networks / A. Bulashenko, S. Piltyay, A. Polishchuk, O. Bulashenko // IEEE 2nd International Conference on Advanced Trends in Information Theory, 25-27 November 2020, Kyiv, Ukraine, pp. 125–131. http://doi.org/10.1109/ATIT50783.2020.9349305.11.     Zhu A. Adaptive multi-access algorithm for multi-service edge users in 5G ultra-dense heterogeneous networks / A. Zhu, M. Ma, S. Guo, S. Yu, L. Yi // IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 2021. – Vol. 70, No. 3. – pp. 2807-2821. DOI: 10.1109/TVT.2021.3060573.12.     Bouali F. Multi-timescale QoE provisioning for adaptive video streaming in heterogeneous deployments / F. Bouali, K. Moessner, M. Fitch  // IEEE Transactions on Vehicular Technology. – 2021. – Vol. 70, No. 2. – pp. 1894-1909. DOI: 10.1109/TVT.2021.3055490.13.     Cao J. A survey on security aspects for LTE and LTE-A networks / J. Cao, M. Ma, H. Li, Y. Zhang, Z. Luo  // IEEE Communications Serveys & Tutorials. – 2013. – Vol. 16, No. 1. – pp. 283-302. DOI: 10.1109/SURV.2013.041513.00174.14.     Zilberman A. SDN wireless controller placement problem the 4G LTE-U case / A. Zilberman, Y. Haddad, S. Erlich, Y. Peretz, A. Dvir // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – pp. 16225-16238. DOI: 10.1109/SURV.2021.3052892.15.     Bulashenko A.V. Energy efficiency of the D2D direct connection system in 5G networks / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, I.V. Demchenko // IEEE International Conference on Problems of Infocommunications. Science and Technology, 8-10 October 2020,  Kharkiv, Ukraine, pp. 324–329.16.     Bulashenko A.V. Evaluation of  D2D Communications in 5G networks / A.V. Bulashenko // Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika, Radioaparatobuduvannia. – 2020. – Vol. 81. – pp. 21–29. (in Ukrainian). http://doi.org/10.20535/RADAP.2020.81.21-29.17.     Bulashenko A.V. Combined criterion for the choice of routing based on D2D technology / A.V. Bulashenko // Radio Electronics, Computer Science, Control. – 2021. – Vol. 1. – pp. 7–13. (in Ukrainian). http://doi.org/10.15588/1607-3274-2021-1-1.18.     Bulashenko A.V. Data upload system using D2D technology in the unlicensed frequency range as part of the 5G communication system / A.V. Bulashenko // Technical Engineering. – 2020. – Vol. 86, No. 2. – pp. 103–107. (in Ukrainian). http://doi.org/10.26642/ten-2020-2(86)-103-107.19.     Bulashenko A.V. Resource allocation for low-power devices of M2M technology in 5G networks / A.V. Bulashenko // KPI Science news. – 2020. – Vol. 3. – pp. 7–13. (In Ukrainian). http://doi.org/10.20535/kpi-sn.2020.3.203863.20.     Barki A. M2M security: challenges and solutions / A. Barki, A. Bouabdallah, S. Gharout, Y. Traore   // IEEE Communications Surveys & Tutorials. – 2016. – Vol. 18, No. 2. – pp. 1241-1254. DOI: 10.1109/COMST.2016.2515516.21.     He Y. Spatial group based access class barring for massive access in M2M / Y. He, G. Ren, S. Liang  // IEEE Communications Letters. – 2020. – Vol. 25, No. 3. – pp. 812-816. DOI: 10.1109/LCOMM.2020.3039193.22.     Mazhar N. Role of device identification and manufacturer usage description in IoT security: a survey / N. Mazhar, R. Salleh, M. Zeeshan, M.M. Hameed  // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – pp. 41757-41786. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3065123.23.     Azrour M. New enhanced authentication protocol for Internet of Things / M. Azrour, J. Mabrouki, A. Guezzaz, Y. Farhaoui // Big Data Mining and Analytics. – 2021. – Vol. 4, No. 1. – pp. 1-9. DOI: 10.1109/BDMA.2020.9020010.24.     Myronchuk O. Algorithm of channel frequency response estimation in orthogonal frequency division multiplexing systems based on Kalman filter /O. Myronchuk, O. Shpylka, S. Zhuk // IEEE 15th International Conference  on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering, 25-29 Feb. 2020, Lviv-Slavske, Ukraine. DOI:10.1109/TCSET49122.2020.235385.25.     Myronchuk A.Y. Channel frequency response estimation method based on pilot’s filtration and extrapolation / A.Y. Myronchuk, O.O. Shpylka, S.Y. Zhuk // Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia. – 2019. – Vol. 78. – pp. 36-42. DOI: 10.20535/RADAP.2019.78.36-42.26.     Myronchuk O.Y. Two-Stage Method for Joint Estimation of Information Symbols and Channel Frequency Response in OFDM Communication Systems / O.Y. Myronchuk, A.A. Shpylka, S.Y. Zhuk // Radioelectronics Communications System. – 2020. – Vol. 63. – pp. 418–429. https://doi.org/10.3103/S073527272008004X.27.     Myronchuk O. Two-stage channel frequency response estimation in OFDM systems / O. Myronchuk, O. Shpylka, S. Zhuk // Path of Science. – 2020. – Vol. 6, No. 2. – pp. 1001-1007. DOI: 10.22178/pos.55-1.28.     Piltyay S.I. Compact Ku-band iris polarizers for satellite telecommunication systems / S.I. Piltyay, O.Yu. Sushko,  A.V. Bulashenko, I.V. Demchenko // Telecommunications and Radio Engineering. – 2020. – Vol. 79, no. 19. – pp. 1673–1690. DOI:10.1615/TelecomRadEng.v79.i19.10.29.     Piltyay S. Information   resources economy in satellite systems based on new microwave polarizers with tunable posts / S. Piltyay, A. Bulashenko, H. Kushnir, O. Bulashenko  // Path of Science. – 2020. – Vol. 6, No 11. – pp. 5001–5010. http://doi.org/10.22178/pos.55-1.30.     Bulashenko A.V. Optimization of a polarizer based on a square waveguide with irises / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, I.V. Demchenko // Science-Based Technologies. – 2020. – Vol. 47, No. 3. – pp. 287–297. (in Ukrainian). http://doi.org/10.18372/2310-5461.47.14878.31.     Bulashenko A.V. Waveguide polarizer with three irises for antennas of satellite television systems / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, H.S. Kushnir, O.V. Bulashenko // Science-Based Technologies. – 2020. – Vol. 49, No. 1. – pp. 39–48. (in Ukrainian). http://doi.org/10.18372/2310-5461.49.15290.32.     Bulashenko A.V. Wave matrix technique for waveguide iris polarizers simulation. Theory / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, I.V. Demchenko // Journal of Nano- and Electronic Physics. – 2020. – Vol. 12, no. 6. – pp. 06026-1–06026-5. DOI: 10.21272/jnep.12(6).06026.33.     Bulashenko A.V. Equivalent microwave circuit technique for waveguide iris polarizers development / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay // Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika, Radioaparatobuduvannia. – 2020. – Vol. 83. – pp. 17–28. http://doi.org/10.20535/RADAP.2020.83.17-28.34.     Piltyay S. New tunable iris-post square waveguide polarizers for satellite information systems / S. Piltyay, A. Bulashenko,  H. Kushnir, O. Bulashenko //  IEEE 2nd International Conference on Advanced Trends in Information Theory, 25-27 November 2020, Kyiv, Ukraine, pp. 342-348. DOI: 10.1109/ATIT50783.2020.9349357.35.     Bulashenko A. Mathematical modeling of iris-post sections for waveguide filters, phase shifters and polarizers / A. Bulashenko, S. Piltyay,  Ye. Kalinichenko, O. Bulashenko //  IEEE 2nd International Conference on Advanced Trends in Information Theory, 25-27 November 2020, Kyiv, Ukraine, pp. 330-336. DOI: 10.1109/ATIT50783.2020.9349321.36.     Piltyay S. FDTD and FEM simulation of microwave waveguide polarizers  / S. Piltyay, A.Bulashenko, Ye. Herhil, O. Bulashenko // IEEE 2nd Int. Conf. on Advanced Trends in Information Theory, 25-27 November 2020, Kyiv, Ukraine, pp. 132-137. DOI: 10.1109/ATIT50783.2020.9349339.37.     Bulashenko A.V. Analytical technique for iris polarizers development / A.V. Bulashenko, S.I. Piltay, I.V. Demchenko // IEEE International Conference on Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T). – Kharkiv, Ukraine, 2020. – pp. 471-476.38.     Bulashenko A.V. Tunable square waveguide polarizer with irises and posts / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, Y.I. Kalinichenko, O.V. Bulashenko // Technical Engineering. – 2020. – Vol. 86, no 2. – pp. 108–116. [In Ukrainian]. DOI: 10.26642/ten-2020-2(86)-108-116.39.     Piltyay S.I. Numerical performance of FEM and FDTD methods for the simulation of waveguide polarizers / S.I. Piltyay, A.V. Bulashenko, Y.Y. Herhil  // Visnik NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika, Radioaparatobuduvannia. – 2021. – Vol. 84. – pp. 11–21.  DOI:10.20535/RADAP.2021.84.11-21.40.     Bulashenko A.V. Compact waveguide polarizer with three antiphase posts / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, H.S. Kushnir, O.V. Bulashenko // Visnyk VPI. – 2020. – Vol. 5. – pp. 97–104. [In Ukrainian]. DOI: 10.31649/1997-9266-2020-151-5-97-104.41.     Piltyay S.I. High performance waveguide polarizer for satellite information systems / S.I. Piltyay, A.V. Bulashenko, Ye.I. Kalinichenko, O.V. Bulashenko // Bulletin of Cherkasy State Technological University. – 2020. – Vol. 4. – pp. 14–26. [In Ukrainian]. DOI: 10.24025/2306-4412.4.2020.217129.42.     Bulashenko A.V. Simulation of compact polarizers for satellite telecommunication systems with the account of irises’ thickness / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, I.V. Demchenko // KPI Science news. – 2021. – Vol. 1. – pp. 25–33. http://doi.org/10.20535/kpi-sn.2021.1.203863.43.     Piltyay S.I. Analytical synthesis of waveguide iris polarizers / S.I. Piltyay, A.V. Bulashenko, I.V. Demchenko // Telecommunications and Radio Engineering. – 2020. – Vol. 79, No 18. – pp. 1579–1597.  http://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v79.i18.10.44.     Bulashenko A.V. Analytical technique for iris polarizers development / A.V. Bulashenko, S.I. Piltyay, I.V. Demchenko // IEEE International Conference on Problems of Infocommunications. Science and Technology, 8-10 October 2020, Kharkiv, Ukraine, pp. 464–469.45.     Piltyay S.I. Waveguide iris polarizers for Ku-band satellite antenna feeds / S.I. Piltyay, A.V. Bulashenko, I.V. Demchenko // Journal of Nano- and Electronic Physics. – 2020. – Vol. 12, No. 5. pp. 05024-1–05024-5.  http://doi.org/10.21272/jnep.12(5).05024.46.     Dubrovka F. Boundary problem solution for eigenmodes in coaxial quad-ridged waveguides / F. Dubrovka, S. Piltyay // Information and Telecommunication Science. – 2014. – Vol. 5, no. 1. – pp. 48–61.  DOI: 10.20535/2411-2976.12014.48-61.47.     Naydenko V. Evolution of radiopulses radiated by Hertz’s dipole in vacuum / V. Naydenko, S. Piltyay // IEEE International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic, 1-2 July 2008, Odessa, Ukraine. DOI: 10.1109/MMET.2008.4580972.48.     Dubrovka F. Prediction of eigenmodes cutoff frequencies of sectoral coaxial ridged waveguides / F. Dubrovka, S. Piltyay // IEEE International Conference on Modern Problem of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science, 21-24 February 2012, Lviv, Ukraine.49.     Piltyay S.I. Enhanced C-band coaxial orthomode transducer / S.I. Piltyay // Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika, Radioaparatobuduvannia. – 2014. – Vol. 58. – pp. 27–34. http://doi.org/10.20535/RADAP.2014.58.27-34.50.     Bulashenko A.V. Beamforming principels of smart antennas / A.V. Bulashenko // Visnik Sumy State University. Seriia Technical sciences. – 2010. – Vol. 1. – pp. 111-120.51.     Булашенко А.В. Живлення антенних решіток на основі лінз Ротмана (огляд) / А.В. Булашенко, Ф.Ф. Дубровка // Вісник Сумського державного університету. Серія Технічні науки. - 2010. - №3, Т.2. - С. 113-120.52.     Bulashenko A.V. Multibeam arrays on the basis of Rotman lenses / A.V. Bulashenko // Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika, Radioaparatobuduvannia. – 2010. – Vol. 42. – pp. 178–186. http://doi.org/10.20535/RADAP.2010.42.178-186.53.     Imbert M. Assessment of LTCC-based dielectric flat lens antennas and switched-beam arrays for future 5G millimetre-wave communication systems / M. Imbert, J. Romeu, M. Baquero-Escudero, M.-T. Martinez-Ingles, J.-M. Molina-Garcia-Pardo, L. Jofre // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2017. – Vol. 65, No. 12. – pp. 6453–6473.  http://doi.org/10.1109/TAP.2017.2767821.54.     Nightingale J. 5G-QoE modeling for ultra-HD video streaming in 5G networks / J. Nightingale, P. Salva-Garcia, J.M.A. Calero, Q. Wang // IEEE Transactions on Broadcasting. – 2018. – Vol. 64, no. 2. – pp. 621–634.  DOI: 10.1109/TBC.2018.2816786.55.     Alghamdi S.A. Cellular V2X with D2D communications for emergency message dissemination and QoS assured routing in 5G environment / S.A. Alghamdi  // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – pp. 56049–56065.  DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3071349.56.     Dong R. Deep learning for radio resource allocation with diverse quality-of-service requirements in 5G / R. Dong, C. She, W. Hardjawana, Y. Li, B. Vucetic  // IEEE Transactions on Wireless Communications. – 2021. – Vol. 20, No. 4. – pp. 2309–2324.  DOI: 10.1109/TWC.2020.3041319.57.     Ibrahim A.A.Z. Heuristic resource allocation algorithm for controller placement in multicontrol 5G based on SDN/NFV architecture / A.A.Z. Ibrahim, F. Hashim, N.K. Noordin, A. Sali, K. Navaie, S.M.E. Fadul // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – pp. 2602-2617. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3047210.58.     Garg S. SDN-NFV-aided edge-cloud interplay for 5G-envisioned energy internet ecosystem / S. Gang, K. Kaur, G. Kaddoim, S. Guo // IEEE Network. – 2021. – Vol. 35, No. 1. – pp. 356-364. DOI: 10.1109/MNET.011.1900602.59.     Wu J. Big data analysis-based secure cluster management for optimized control plane in Software-Defined Networks / J. Wu, M. Dong, K. Ota, J. Li, Z. Guan // IEEE Transactions on Network and Service Management. – 2018. – Vol.15, No.1. – pp .27-38. DOI: 10.1109/TNSM.2018.2799000.60.     Shu Z. Traffic engineering in software-defined networking: measurement and management / Z. Shu, J. Wan, J. Lin, S. Wang, D. Li, S. Rho, C. Yang // IEEE Access. – 2016. – Vol. 4. – pp. 3246-3256. DOI: 10.1109/ACCESS.2016.2582748.61.     Li X. Software defined traffic engineering for improving quality of service / X.Li, J. Yan, H.Ren // IEEE Communications. – 2017. – Vol. 14, No.10. – pp.12-25. DOI: 10.1109/CC.2017.8107629.62.     Al-Saadi A. Routing Protocol for Heterogeneous Wireless Mesh Networks  / A.  Al-Saidi, R. Setchi //  IEEE Trnsaction on Vehiculr Technology. – 2016. – Vol. 65, No. 12. – pp. 9773-9786. DOI:10.1109/TVT.2016.2518931.63.     Helmi M. Utilization of aerial heterogeneous cellular networks: Signal-to-interference ratio analysis   / M.  Helmi, H. Arslan //  Journal o Communication and Networs. – 2018. – Vol. 20, No. 5. – pp. 484-495. DOI:10.1109/JCN.2018.000073.64.     Гнитецький В.А. Забезпечення дуже низьких затримок у стільниковій системі 5G  на базі MEC  / В.А. Гнитецький, А.В. Булашенко // Міжнародна науково-технічна конференція «Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи». Київ, 18 – 24 листопада 2019 р — Київ, 2019. — С. 153 – 155.65.     Гладун В.В. Забезпечення високої якості мережі 5G за допомогою технології D2D / В.В. Гладун, А.В. Булашенко // Міжнародна науково-технічна конференція «Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи». Київ, 18 – 24 листопада 2019 р — Київ, 2019. — С. 57 – 59.66.     Ляшко Д.Г. Спільне використання ресурсів D2D та мобільного зв’язку / Д.Г. Ляшко, А.В. Булашенко // Матеріали V  Всеукраїнської науково-методичної конференції, м. Шостка, 23 квітня 2020 року. – Суми: Сумський державний університет, 2020. — С. 170 –171.67.     Булашенко А.В. Побудова векторних діаграм за допомогою математичного пакету MathCAD  / А.В. Булашенко // Науково-методична конференція викладачів, співробітників і студентів: тези доповідей, 27 квітня 2010 року. — Суми : СумДУ, 2010. — Ч.2. — С. 10-13.68.     Гладун В.В. Система вигризки на основі D2D / В.В. Гладун, А.В. Булашенко // Матеріали V  Всеукраїнської науково-методичної конференції, м. Шостка, 23 квітня 2020 року. – Суми: Сумський державний університет, 2020. — С. 166 –167.69.     Булашенко А.В. Конструкція портативного цифрового мегомметра та вимірювача струму витоку / А.В. Булашенко, І.В. Забегалов // Вісник ВПІ. – 2020. –  Вип. 3. –  с. 37–42. DOI: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-150-3-37-42. 70. Aslan M. On the impact of network state collection on the performance of SDN applications / M. Aslan, A. Matrawy // IEEE Communications Letters. – 2016. – Vol. 20, No. 1. – pp. 5-8. DOI: 10.1109/LCOMM.2015.2496955.

Повний текст: PDF