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Contents Preface ...................................... xiii List of Acronyms ............................... xvii Chapter 1. Introduction to Mobile and Networks ......... 1 1.1. Mobile and wireless generation networks.............. 2 1.1.1. First generation mobile technology: 1G ............ 2 1.1.2. Second generation mobile technology: 2G .......... 3 1.1.3. Third generation mobile technology: 3G............ 4 1.1.4. Fourth generation mobile technology: 4G ........... 5 1.1.5. Fifth generation mobile technology: 5G ............ 7 1.2. IEEE technologies ........................... 7 1.2.1. IEEE 802.15: WPAN ....................... 8 1.2.2. IEEE 802.11: WLAN ....................... 8 1.2.3. IEEE 802.16: WMAN....................... 9 1.2.4. IEEE 802.21: MIHS ........................ 10 1.2.5. IEEE 802.22: WRAN ....................... 10 1.3. Conclusion ................................ 11 1.4. Bibliography ............................... 11 1.4.1. Standards .............................. 11 1.4.2. Selected bibliography ....................... 12 1.4.3. Websites ............................... 13 Chapter 2. Mobile Networks........................ 15 2.1. Cellular network ............................ 16 2.1.1. Radio interface ........................... 17

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Page 1: Table of ContentsContents vii Chapter 4. Long-Term Evolution Advanced ..... 73 4.1. HetNet in LTE Advanced ..... 75 4.2. Small cell concepts

Contents

Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii

List of Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii

Chapter 1. Introduction to Mobile and Networks . . . . . . . . . 1 1.1. Mobile and wireless generation networks. . . . . . . . . . . . . . 2

1.1.1. First generation mobile technology: 1G . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2. Second generation mobile technology: 2G . . . . . . . . . . 3 1.1.3. Third generation mobile technology: 3G . . . . . . . . . . . . 4 1.1.4. Fourth generation mobile technology: 4G . . . . . . . . . . . 5 1.1.5. Fifth generation mobile technology: 5G . . . . . . . . . . . . 7

1.2. IEEE technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.1. IEEE 802.15: WPAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.2. IEEE 802.11: WLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.3. IEEE 802.16: WMAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.4. IEEE 802.21: MIHS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.5. IEEE 802.22: WRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.4.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4.3. Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Chapter 2. Mobile Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1. Cellular network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.1.1. Radio interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

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vi Mobile and Wireless Networks

2.1.2. Cell design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.3. Traffic engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2. Principles of cellular network functionalities . . . . . . . . . . . . 21 2.3. 1G networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.4. 2G networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.5. 3G networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.6. 4G networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.7. 5G networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.8. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Chapter 3. Long-Term Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.1. Relevant features of LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2. Network architecture and protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.2.1. Architecture reference model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2.2. Functional description of a LTE network . . . . . . . . . . . . 41 3.2.3. System architecture evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.2.4. Reference points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.3. Control and user planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.3.1. User plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.3.2. GPRS tunneling protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.3.3. Control plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.4. Multimedia broadcast and multicast service . . . . . . . . . . . . . 53 3.5. Stream Control Transmission Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.6. Network discovery and selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.7. Radio resource management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.8. Authentication and authorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.8.1. User authentication, key agreement and key generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.8.2. Signaling and user-plane security . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.9. Fundamentals of the MAC layer in LTE . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.9.1. Traffic classes and quality of service . . . . . . . . . . . . . . 61 3.9.2. Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.9.3. Resource scheduling algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.10. Fundamentals of the LTE physical layer . . . . . . . . . . . . . . 64 3.10.1. Slot and frame structure in LTE OFDMA . . . . . . . . . . . 64 3.10.2. Reference signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.11. Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.12. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.12.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.12.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

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Contents vii

Chapter 4. Long-Term Evolution Advanced . . . . . . . . . . . . . 73

4.1. HetNet in LTE Advanced . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2. Small cell concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.2.1. Picocell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.2.2. Femtocells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.2.3. Relays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

4.3. Femtocell and macrocell integration architecture . . . . . . . . . 79 4.4. Picocell and macrocell integration architecture . . . . . . . . . . 80 4.5. Interference mitigation in heterogeneous networks . . . . . . . . 81

4.5.1. Interference mitigation in the context of two-tier macrofemtocells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.5.2. Frequency spectral assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.6. Interference mitigation in the context of two-tier macropicocells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.7. Coordinated multi-point transmission/reception . . . . . . . . . . 84 4.8. Carrier aggregation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.9. LTE Advanced evolution toward 5G . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.10. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4.10.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.10.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.10.3. Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Chapter 5. 5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

5.1. From LTE Advanced to 5G: the big transition . . . . . . . . . . . 90 5.1.1. D2D communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 5.1.2. Green activities saving energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 5.1.3. LTE–WiFi integration for traffic offloading . . . . . . . . . . 92 5.1.4. Vehicular communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.2. Some characteristics envisioned for 5G . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.2.1. Massive capacity support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.2.2. Ubiquitous communication support . . . . . . . . . . . . . . . 94 5.2.3. Improvement in radio characteristics . . . . . . . . . . . . . . 94

5.3. 5G frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.4. High and low platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 5.5. Cloud-RAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 5.6. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.6.1. Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.6.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.6.3. Website . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

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viii Mobile and Wireless Networks

Chapter 6. Small Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.1. Femtocell technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 6.2. LTE femtocell architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

6.2.1. Home eNB or FAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 6.2.2. HeNB gateway or FAP-GW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 6.2.3. HeNB management system or ACS . . . . . . . . . . . . . . . 109 6.2.4. Security gateway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

6.3. LTE femtocell deployment scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 6.4. Femtocell access control strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

6.4.1. Closed subscriber group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 6.4.2. Femtocell access control modes . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 6.4.3. Physical cell identity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

6.5. LTE femtocell challenges and technical issues . . . . . . . . . . . 114 6.5.1. Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 6.5.2. Spectrum allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 6.5.3. Access mode impact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.6. Security and privacy challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 6.7. Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.8. Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 6.9. Passpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 6.10. The backhaul network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 6.11. Software radio and cognitive radio . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6.12. Custom cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 6.13. Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 6.14. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

6.14.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 6.14.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 6.14.3. Websites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

Chapter 7. WPAN and WiGig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

7.1. Wireless Personal Area Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 7.2. IEEE 802.15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 7.3. Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 7.4. UWB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 7.5. WiGig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 7.6. WirelesssHD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 7.7. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 7.8. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

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Contents ix

Chapter 8. WLAN and WiFi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

8.1. IEEE 802.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 8.2. WiFi architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

8.2.1. Physical layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 8.2.2. Data link layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 8.2.3. Access techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 8.2.4. The CSMA/CA protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 8.2.5. Handovers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 8.2.6. Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 8.2.7. Wired Equivalent Privacy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 8.2.8. WPA and IEEE 802.11i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

8.3. Security and authentication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 8.3.1. Scalability and flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 8.3.2. IEEE 802.11i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 8.3.3. Trading security policy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

8.4. Saving energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 8.5. IEEE 802.11a, b and g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

8.5.1. IEEE 802.11b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 8.5.2. IEEE 802.11a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 8.5.3. IEEE 802.11n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 8.5.4. IEEE 802.11ac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 8.5.5. IEEE 802.11ad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 8.5.6. IEEE 802.11af . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 8.5.7. IEEE 802.11ah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

8.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 8.7. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Chapter 9. WMAN and WiMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

9.1. Background on IEEE 802.16e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 9.1.1. The medium access control layer . . . . . . . . . . . . . . . . 192 9.1.2. Channel access mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 9.1.3. Quality of service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 9.1.4. Mobility support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

9.2. The physical layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 9.2.1. Subchannelization in mobile WiMAX: OFDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 9.2.2. Slot and frame structure in OFDMA-based mobile WiMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 9.2.3. OFDMA slot structure in AMC permutation mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

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x Mobile and Wireless Networks

9.3. An example of WiMAX and WiFi integration . . . . . . . . . . . 200 9.3.1. QoS management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 9.3.2. Qos support and classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

9.4. Mechanisms of channel access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 9.4.1. WiFi access methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 9.4.2. Mobile WiMAX access method . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 9.4.3. Handover support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

9.5. IEEE 802.16m or mesh for WiMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 9.6. IEEE 802.16h or cognitive radio for WiMAX . . . . . . . . . . . 207

9.6.1. Uncoordinated coexistence mechanism . . . . . . . . . . . . . 208 9.6.2. Coordinated coexistence mechanism . . . . . . . . . . . . . . 209

9.7. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 9.7.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 9.7.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

Chapter 10. WRAN and Interconnection . . . . . . . . . . . . . . . . 213

10.1. IEEE 802.22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 10.2. Interconnection between IEEE standards . . . . . . . . . . . . . . 216

10.2.1. IEEE 802.21 framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 10.2.2. IEEE 802.21 core architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

10.3. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 10.3.1. Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 10.3.2. Selected bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

Chapter 11. Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

11.1. Sensor networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 11.2. RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

11.2.1. Using RFID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 11.2.2. EPC global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 11.2.3. RFID security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 11.2.4. Mifare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

11.3. Near-field communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 11.3.1. Mobile key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 11.3.2. NFC payment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 11.3.3. The Internet of Things in a medical environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

11.4. The Internet of Things in the home . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.5. Fog networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 11.6. Connection of things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Page 7: Table of ContentsContents vii Chapter 4. Long-Term Evolution Advanced ..... 73 4.1. HetNet in LTE Advanced ..... 75 4.2. Small cell concepts

Contents xi

11.6.1. Specific proprietary solution: SIGFOX example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 11.6.2. LoRa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

11.7. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 11.8. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Chapter 12. Ad Hoc and Mesh Networks . . . . . . . . . . . . . . . 247

12.1. Ad hoc networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 12.2. Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

12.2.1. Ad hoc in the link layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 12.2.2. Ad hoc mode in WiFi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 12.2.3. Bluetooth link layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

12.3. Ad hoc routing protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 12.3.1. Reactive protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 12.3.2. Ad hoc on-demand distance vector . . . . . . . . . . . . . . 261 12.3.3. Dynamic source routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

12.4. Proactive protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 12.4.1. Optimized link state routing protocol . . . . . . . . . . . . . 263 12.4.2. Topology dissemination based on reverse-path forwarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

12.5. Quality of service in ad hoc networks . . . . . . . . . . . . . . . 265 12.6. Models for QoS in MANET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 12.7. Mesh networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 12.8. VANET networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 12.9. Green PI: wearable Device2Device networks . . . . . . . . . . 274

12.9.1. Observation of traffic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 12.9.2. Embedded Internet and 5G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 12.9.3. Green PI: wearable and embedded Internet . . . . . . . . . 278 12.9.4. Distributed TCP/IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 12.9.5. Wearable YOI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

12.10. Bibligraphy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Chapter 13. Mobile-Edge Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

13.1. Network virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 13.2. Network virtualization technology . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

13.2.1. Xen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 13.2.2. OpenFlow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

13.3. Using network virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 13.3.1. Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

Page 8: Table of ContentsContents vii Chapter 4. Long-Term Evolution Advanced ..... 73 4.1. HetNet in LTE Advanced ..... 75 4.2. Small cell concepts

xii Mobile and Wireless Networks

13.3.2. Extensive network virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . 294 13.3.3. The Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

13.4. Mobile-edge computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 13.4.1. Use case 1: active device location tracking . . . . . . . . . . 299 13.4.2. Use case 2: augmented reality content delivery . . . . . . . 300 13.4.3. Use case 3: video analytics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 13.4.4. Use case 4: RAN-aware content optimization . . . . . . . . 301 13.4.5. Use case 5: distributed content and DNS caching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 13.4.6. Use case 6: application-aware performance optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 13.4.7. MEC server placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

13.5. Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 13.6. Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309