Mobile and Wireless Networks

✍ Scribed by Khaldoun Al Agha, Guy Pujolle, Tara Ali Yahiha

• Publisher: Wiley-ISTE
• Year: 2016
• Tongue: English
• Leaves: 342
• Edition: 1
• Category: Library

✦ Synopsis

This book presents the state of the art in the field of mobile and wireless networks, and anticipates the arrival of new standards and architectures. It focuses on wireless networks, starting with small personal area networks and progressing onto the very large cells of wireless regional area networks, via local area networks dominated by WiFi technology, and finally metropolitan networks.

After a description of the existing 2G and 3G standards, with LTE being the latest release, LTE-A is addressed, which is the first 4G release, and a first indication of 5G is provided as seen through the standardizing bodies.

4G technology is described in detail along with the different LTE extensions related to the massive arrival of femtocells, the increase to a 1 Gbps capacity, and relay techniques. 5G is also discussed in order to show what can be expected in the near future.

 

The Internet of Things is explained in a specific chapter due to its omnipresence in the literature, ad hoc and mesh networks form another important chapter as they have made a comeback after a long period of near hibernation, and the final chapter discusses a particularly recent topic: Mobile-Edge Computing (MEC) servers.

This book presents the state of the art in the field of mobile and wireless networks, and anticipates the arrival of new standards and architectures. It focuses on wireless networks, starting with small personal area networks and progressing onto the very large cells of wireless regional area networks, via local area networks dominated by WiFi technology, and finally metropolitan networks.

 

✦ Table of 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
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
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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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
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
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
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
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

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