A user-centric QoS management system for wireless home networks

Abstract

The popularity of home networking technologies has been considerably increased in recent years. However, media distribution is still not ready to satisfy users' quality expectations in wireless home networks. Due to bandwidth variations and high error rates, a number of Quality of Service (QoS) mechanisms have to be deployed in the network in order to guarantee a certain level of quality. In this work, we study a user-centric QoS management approach aimed at providing QoS services primarily satisfying user requirements rather than traffic constraints. Unlike traditional QoS approaches that always give multimedia applications pre-determined high priority due to their strict latency and loss requirements, the proposed approach classifies traffic according to user preferences, thereby ensuring a certain quality regardless of the application requirements. The QoS network configuration is performed according to user profiles and automatically updated in case of changes in the network or user environment. Apart from the proposed architecture including system components, communication interfaces and QoS policy-based management, we enhanced the system with an admission control approach aimed at flexible regulating of traffic load on the network. The implementation details and experimental results demonstrate practical applications and advantages of the proposed approaches in wireless home networks.

Die Entwicklung von Heimnetzwerk-Technologien hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen. Allerdings kann die Medienverteilung in drahtlosen Heimnetzen die Qualitatserwartungen des Nutzers immer noch nicht befriedigen. Aufgrund der variablen Bandbreite und der hohen Fehlerrate werden verschiedene Mechanismen im Netzwerk eingesetzt, um ein gewisses Mafi an Qualität sicher zu stellen. Im Gegensatz zu den traditionellen QoS-Ansätzen, die fur Multimedia-Anwendungen auf Grund ihrer strengen Latenz- und Verlust-Anforderungen immer im Voraus festgelegte hohe Prioritäten ansetzen, klassifiziert das vorgeschlagene Konzept Netzwerk-Verkehr nach Benutzereinstellungen, um eine bestimmte Qualität, unabhangig von den Anwendungsanforderungen zu garantieren. Die QoS Netzwerkkonfiguration wird nach Benutzerprofilen durchgeführt und im Falle von Änderungen in der Netzwerk- oder Nutzerumgebung automatisch aktualisiert. Gesondert von der vorgeschlagenen Architektur, einschließlich Systemkomponenten, Kommunikationsschnittstellen und QoS-Strategie basiertem Management, erweitern wir das System mit Ansätzen zur Zugangskontrolle fur die flexible Regelung der Zugriffe auf das Netzwerk. Die Implementierung sowie experimentelle Ergebnisse demonstrieren praktische Anwendungen und Vorteile des vorgeschlagenen Konzepts auf dem Gebiet des drahtlosen Heimnetzwerks.