Date of Award
6-2023
Document Type
Thesis
Degree Name
Master of Science in Electrical Engineering (MSEE)
Department
Electrical and Communication Engineering
First Advisor
Atef Abdrabou
Abstract
The introduction of Multipath Transmission Control Protocol (MPTCP) allows uninterrupted data transmission through different wireless interfaces simultaneously. It surpasses the performance and reliability of conventional Transmission Control Protocol (TCP). Alternatively, Software Defined Networking (SDN) has revolutionized traditional network management and control by introducing significant changes. It enables the networks to be programmed through a centralized controller that oversees the entire network. Despite that, energy consumption is a remarkable issue when using dual-connectivity wireless devices, most of which are battery-powered. This thesis work primarily investigates the energy value differences of devices under different congestion control algorithms by using different interface configurations such as WiFi alone, LTE alone and both interfaces together.
Furthermore, the study proposes an algorithm to choose the least energy-consuming combination of node interfaces with the addition of the SDN paradigm. Then, a tuning algorithm using Deep Neural Networking (DNN) is also developed to fine-tune the result into the most accurate version. A real hardware setup with networks of various radio access technologies is used to experimentally assess the algorithm's effectiveness. This research shows that incorporating SDN and neural networks can lower the energy consumption of dual-homed wireless devices. Thus, the efficacy of the proposed algorithms has been confirmed through comprehensive hardware testing.
Arabic Abstract
التحكم في موارد الطاقة للأجهزة متعددة الوسائط التي تعمل باستخدام بروتوكول TCP متعدد المسارات
تمكن إدخال بروتوكول تحكم في النقل متعدد المسارات (MPTCP) من نقل البيانات دون انقطاع عبر واجهات لاسلكية مختلفة بشكل متزامن. إنه تفوق على أداء وموثوقيّة بروتوكول التحكّم في النقل التقليدي (TCP) . بدلاً من ذلك، غيّرت شبكات التحكم بالبرمجيات (SDN) تمام ا إدارة وتحكم الشبكات التقليدية من خلال إدخال تغييرات كبيرة. حيث تمكنت من برمجة الشبكات من خلال تحكم مركزي يشرف على الشبكة بأكملها. وعلى الرغ م من ذلك، يعتبر استهلاك الطاقة مشكلة ملحوظة عند استخدام أجهزة الاتصال اللاسلكي ذات التوصيل المزدوج ، والتي تعمل معظمها بالبطارية . تبحث هذه الرسالة في المقام الأول في اختلافات قيمة استهلاك الطاقة للأجهزة تحت خوارزميات مراقبة الازدحام المختلفة باستخدام تكوينات واجهة مختلفة مثل WiFi بمفردها، و LTE بمفردها، وكلا الواجهتين معًا.
بالإضافة إلى ذلك ، تقترح هذه الدراسة خوارزمية لاختيار التوصيلة الأقل استهلاكًا للطاقة من واجهات العقد بإضافة مفهوم تعريف الشبكة. ثم، يتم تطوير خوارزمية معايرة باستخدام الشبكات العصبية العميقة لتعديل النتيجة لتكون الأكثر دقة .يتم استخدام إعداد تجريبي للأجهزة الحقيقية يحتوي على شبكات مختلفة لتقنيات الوصول الإذاعي لتقييم فعالية الخوارزمية تجريبيًا. بالتالي، تم تأكيد فعالية الخوارزميات المقترحة من خلال اختبارات الأجهزة الشاملة.
Recommended Citation
Shams, Ramiza, "ENERGY-AWARE RESOURCE CONTROL FOR DUAL CONNECTIVITY DEVICES RUNNING MULTIPATH TCP" (2023). Theses. 1296.
https://scholarworks.uaeu.ac.ae/all_theses/1296
