Analysis of System Wide Optimisation Schemes based on Anticipatory Techniques for Next Generation Networks

Future wireless networks would be responsible to integrate large number of devices with variety of Quality of Service (QoS)/Quality of Experience (QoE) requirements. The sheer volume of devices arises a need to anticipate the behaviour of these devices so as to design a system capable of satisfying the QoS/QoE requirements. Due to this reason, in the recent years, anticipatory networking has become one of the core research fields in wireless communication. Anticipatory Networking signifies the information that can be predicted, the techniques that can be used to predict such information and the optimization techniques that can potentially utilize such predictions to improve the performance of the wireless network. However, designing anticipatory networking systems becomes increasingly challenging when considering the variability in application scenarios envisioned for future wireless networks. So, analysis of anticipatory networking techniques taking into account the system wide performance for variety of wireless communication scenarios is very crucial. In this thesis, we present the works undertaken for design and analysis of such anticipatory networking techniques from a system wide perspective at Physical, Network, Transport and Application Layers.

Le reti wireless del futuro dovranno integrare un gran numero di dispositivi con diversi requisiti di qualità del servizio (QoS)/qualità dell'esperienza (QoE). L'enorme quantità di dispositivi fa sorgere la necessità di anticiparne il comportamento per progettare un sistema in grado di soddisfare i requisiti di QoS/QoE. Per questo motivo, negli ultimi anni, l'anticipazione delle reti è diventata uno dei principali campi di ricerca nel settore delle comunicazioni wireless. Per rete anticipatrice si intendono le informazioni che possono essere previste, le tecniche che possono essere utilizzate per prevedere tali informazioni e le tecniche di ottimizzazione che possono potenzialmente utilizzare tali previsioni per migliorare le prestazioni della rete wireless. Tuttavia, la progettazione di sistemi di rete anticipatori diventa sempre più impegnativa se si considera la variabilità degli scenari applicativi previsti per le future reti wireless. Pertanto, l'analisi delle tecniche di rete anticipatrici che tengono conto delle prestazioni dell'intero sistema per una varietà di scenari di comunicazione wireless è molto importante. Per questo motivo, al fine di ottenere una visione completa della rete anticipatrice nelle reti wireless, presentiamo una breve panoramica dei lavori presenti in letteratura e spieghiamo i molteplici lavori intrapresi per la progettazione e l'analisi delle tecniche di rete anticipatrici da una prospettiva di sistema a livello fisico, di rete, di trasporto e di applicazione.