protocolo de transporte mejorado para equipos moviles, orientado al manejo eficiente de energÍa en...
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PROTOCOLO DE TRANSPORTE MEJORADO PARA EQUIPOS MOVILES,
ORIENTADO AL MANEJO EFICIENTE DE ENERGÍA EN
APLICACIONES STREAMING MULTIMEDIA
JUAN PABLO GARNICA
ESTUDIANTE MAESTRIA UdeA
GRUPO MICROELECTRONICA Y CONTROL
ORDEN DE LA PRESENTACIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
PLANTEAMIENTO DELPROBLEMA
El mundo de hoy exige que las personas estén conectadas todo el tiempo en todas partes
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Las aplicaciones que procesan diversos medios (Video, voz, datos) en tiempo real se hacen cada vez más necesarias (streaming multimedia)
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Los sistemas móviles brindan la flexibilidad, comodidad y movilidad necesaria
Las redes inalámbricas son una buena opción para la implementación de un sistema móvil
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Existen varios problemas relacionados con las redes inalámbricas:
Vulnerabilidad Gran consumo ancho de banda Altos niveles de latencia Cobertura limitada Medio heterogéneo Fuente de energía limitada
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Sobresale el problema del manejo de la energía disponible
Se puede abordar el tema del consumo de energía desde varios puntos:
Menor consumo de potencia Mayor eficiencia de energía
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El diseño orientado a la eficiencia en el consumo de energía está relacionado con el algoritmo que usa el equipo
El consumo de energía involucra todas las capas de la pila de protocolos. Se pueden proponer diversas formas de reducir consumo de acuerdo con las funciones que implementa cada una
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En las primeras capas de la pila de protocolos, no se tiene un manejo adecuado los recursos disponibles
En las capas superiores se condicionan los mecanismos de aumento de eficiencia a las aplicaciones.
En la capa de transporte se consigue un buen nivel de abstracción de la operación del sistema de comunicaciones, y es independiente de la aplicación particular
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El protocolo de transporte más popular es el TCP, que proporciona una comunicación confiable
El protocolo se definió para redes cableadas, por lo que su operación decae cuando opera sobre una red inalámbrica
ORDEN DE LA EXPOSICIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
MARCO TEORICO
Se tratarán los siguientes conceptos:
Redes inalámbricas Streaming Multimedia Protocolos de comunicación Fuentes de consumo Estado del arte
MARCO TEORICO
REDES INALÁMBRICAS
Conjunto de equipos que se comunican entre sí de manera inalámbrica; es decir, sin ningún cable de conexión
Según su arquitectura:
Infrastructure
Ad-hoc
MARCO TEORICO
STREAMING MULTIMEDIA
Estas aplicaciones proveen muchos tipos de servicios: noticias, entretenimiento, educación, etc.
Usando este tipo de tecnología, los usuarios pueden comenzar a escuchar el audio o ver el video antes de que se descargue la totalidad de la información
MARCO TEORICO
PROTOCOLOS DE COMUNICACION
La pila de protocolos se presenta a continuación:
MARCO TEORICO
FUENTES DE CONSUMO
Pueden clasificarse en dos tipos:
Comunicación: Relacionado con la energía consumida por la interfaz inalámbrica
Cómputo: Relacionado con el procesamiento y otras tareas requeridas durante la comunicación
Debe tenerse en cuenta el compromiso que existe entre ambos.
MARCO TEORICO
ESTADO DEL ARTE
Técnicas y estrategias sobre TCP para reducir el consumo de energía
Las características de limitación de potencia implementadas en TCP pueden hacerse más simples, transfiriendo ciertas funciones a otro lado [10]
Se pueden implementar técnicas como re-transmisiones y esquemas de corrección de
error hacia delante
MARCO TEORICO
También puede implementarse un TCP que use el transmisor de manera predictiva
El buffer de transmisión – recepción TCP puede ser ajustado dinámicamente según las exigencias particulares de la aplicación y del medio
En este proyecto se busca la implementación de determinadas acciones de acuerdo con el estado actual de los buffer, enfocado a las exigencias y características particulares de las aplicaciones streaming multimedia
ORDEN DE LA EXPOSICIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Proponer una modificación del protocolo TCP para equipos móviles de una red wlan, eficiente energéticamente en aplicaciones streaming multimedia
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Establecer una metodología para la medición del consumo de energía de los protocolos de comunicación para redes inalámbricas.
Evaluar la eficiencia energética del protocolo TCP en equipos móviles
Presentar una modificación del protocolo TCP, que permita aumentar la eficiencia energética para el caso de aplicaciones streaming multimedia sobre equipos móviles de una red wlan
OBJETIVOS
ORDEN DE LA EXPOSICIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
METODOLOGÍA
Diagrama del Proceso
Las comunicaciones inalámbricas se comportan de manera impredecible. Para ello, se analizan distintos escenarios típicos
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ORDEN DE LA EXPOSICIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
CRONOGRAMAActividad Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6
Evaluación técnicas medición consumo
Establecer método medición consumo Evaluación del protocolo TCP Definición de la propuesta Evaluación de la propuesta Publicación de resultados Elaboración de informes Publicación de resultados Defensa del proyecto
Actividad Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes 10 Mes 11 Mes 12
Evaluación técnicas medición consumo
Establecer método medición consumo
Evaluación del protocolo TCP
Definición de la propuesta
Evaluación de la propuesta
Publicación de resultados
Elaboración de informes
Defensa del proyecto
ORDEN DE LA EXPOSICIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA MARCO TEÓRICO OBJETIVOS METODOLOGÍA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA [1] M. Stemm and R.H. Katz, Measuring and reducing energy consumption of network
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BIBLIOGRAFÍA
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[12] E. Weigle and W. Feng, “Dynamic right-sizing: A simulation study,” in Proc. IEEE Intl. Conf. on Computer, Communication and Networking, Oct. 2001.
[13] A. Cohen and R. Cohen, “A dynamic approach for efficient TCP buffer allocation,” IEEE Transactions on Computers, vol. 51, pp. 303–312, Mar. 2002.
[14] L. Donckers, Paul J.M. Havinga, “Enhancing energy efficient TCP by partial Reliability”, University of Twente, department of Computer Science, 2002.
[15] L. Donckers, Paul J.M. Havinga, “Energy efficient TCP”, University of Twente, Department of Computer Science, Division: Computer Architecture and Embedded Systems, 2001.
[16] Davide Bertozzi, “Protocol stack and system software optimization for energy efficient wireless embedded systems”, St Journal of research - Volume 2 - Number 1 – Networked multimedia, University of Bologna, 2005.