A wireless multicast delivery architecture for mobile terminals

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.author Lundberg, Janne
dc.date.accessioned 2012-02-17T07:42:03Z
dc.date.available 2012-02-17T07:42:03Z
dc.date.issued 2006-05-15
dc.identifier.isbn 951-22-8187-2
dc.identifier.issn 1457-7615
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2701
dc.description.abstract Content delivery over the Internet to a large number of mobile users offers interesting business opportunities for content providers, intermediaries, and access network operators. A user could receive, for example, music or a digital newspaper directly to a mobile device over wireless networks. Currently, content delivery over the Internet is held back by a number of reasons. Existing network technologies, such as GPRS, have a very limited capacity to transfer large files, such as those required for good-quality pictures in a newspaper. Another problem is security. Content received over the Internet is very vulnerable to being forged. A user who cannot be certain about the source and consistency of the received stock quotes is unlikely to pay for the information. Furthermore, content providers are unwilling to distribute their valuable information over the Internet due to their fear of copyright infringements. Traditionally, content has been considered consumed as soon as it has been downloaded. Content providers have been keen on preventing their content from being transferred over peer-to-peer networks because they consider the delivery itself to be a copyright infringement. In this dissertation, content delivery is separated from content consumption by encrypting the content before delivery. When the users wishes to consume the content, a license which includes the decryption key is provided. The architecture allows content to be delivered to users' devices even before the user commits to consume the content. The user can choose to receive content whenever downloading it is the most convenient and affordable. Thus, the content providers are able to maintain control over the use of their information even after the data has been transferred to the users' terminals. In addition, content received by users can be strongly source authenticated. The architecture allows secure, efficient and reliable delivery of content to a large group of receivers. The architecture does not commit itself to any specific delivery technique, and the content can be delivered using any delivery technique including multicast, broadcast, unicast, and peer-to-peer. This dissertation focuses mostly on multicast as the delivery technique. The efficiency of the multicast delivery over unreliable heterogenous wireless access networks is thoroughly analyzed. Mobile terminals can seamlessly switch between access points and access technologies while continuing to receive data reliably from the network. The multicast delivery uses adaptive error correction and retransmissions to deliver the content as efficiently as possible to a very large number of receivers. The simulations show, that the vast majority of receivers are able to receive the content reliably with a small delay even when the radio network suffers from high packet loss probability. Although the architecture is designed to deliver content to mobile terminals, it is also suitable for delivering content to terminals with fixed Internet connectivity. en
dc.description.abstract Digitaalisen sisällön siirtäminen liikkuville käyttäjille Internetin yli tarjoaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia niin sisällöntuottajille, välittäjille kuin verkko-operaattoreille. Teknikkaa voidaan käyttää esimerkiksi musiikin tai sähköisten lehtien välittämiseen käyttäjille langattoman verkon kautta. Sisällön välittämistä Internetin kautta hankaloittaa yhä usea seikka. Nykyisin laajassa käytössä olevat verkkotekniikat, kuten GPRS, ovat liian hitaita siirtämään hyvin suuria tiedostoja suurelle määrällä vastaanottajia. Lisäksi väärennetyn tiedon välittäminen Internetin kautta on erittäin helppoa. Sisältö, jonka aitoudesta ja alkuperästä ei ole varmuutta, on usein arvotonta käyttäjälle. Sisällöntuottajat puolestaan ovat haluttomia käyttämään sisältönsä levittämiseen Internetiä mikäli digitaalisesti levitettävän sisällön kopioiminen ja oikeudeton kuluttaminen on liian helppoa. Perinteisesti sisältö ajatellaankin kulutetuksi jo sillä hetkellä, kun se on siirretty käyttäjän laitteeseen. Sen vuoksi sisällön tuottajat ovatkin käyttäneet paljon resursejaan estääkseen sisältönsä välittämisen vertaisverkoissa, koska jo pelkkää sisällön siirtämistä pidetään tekijänoikeusrikkomuksena. Tässä työssä erotetaan sisällön siirtäminen sisällön kuluttamisesta suojaamalla sisältö salauksella ennen sen siirtämistä käyttäjille ja sallimalla vapaa salatun sisällön jakelu. Arkkitehtuuri mahdollistaa sisällön siirtämisen käyttäjien laitteille silloin kun sisällön siirtäminen on edullisinta ja tehokkainta. Vasta käyttäjän halutessa kuluttaa aiemmin lataamaansa sisältöä, tarkistetaan oikeis sisällön käyttöön. Arkkitehtuuri mahdollistaa myös ladatun sisällön alkuperän ja eheyden vahvan tarkistamisen. Arkkitehtuuri mahdollistaa turvallisen, tehokkaan ja luotettavan sisällön siirtämisen suurelle määrälle vastaanottajia. Arkkitehtuuri ei pakota sisällön jakelua käyttämään mitään tiettyä siirtomenetelmää vaan sisältö voidaan siirtää käyttäen esimerkiksi ryhmälähetystä (multicast), joukkolähetystä (broadcast), täsmälähetystä (unicast) tai vertaisverkkoja (peer-to-peer). Tässä työssä on keskitytty analysoimaan ryhmälähetyksen soveltuvuutta tiedon siirtomenetelmänä. Ryhmälähetysmenetelmän tehokkuutta on analysoitu siirrettäessä sisältöä heterogeenisen langattoman liityntäverkon yli. Liikkuvat päätelaitteet voivat siirtyä saumattomasti liityntäverkosta toiseen samalla kun ne vastaanottavat sisältöä. Ryhmälähetys hyödyntää adaptiivista virheenkorjausta ja uudelleenlähetyksiä siirtääkseen sisällönmahdollisimman tehokkaasti suurelle joukolle vastaanottajia. Simulaatiot osoittavat, että erittäin suuri osa vastaanottajista saa sisällön luotettavasti ja pienellä viiveellä vaikka liityntäverkossa pakettien virhetodennäköisyys olisi suuri. Arkkitehtuuri on suunniteltu siirtämään sisältöä liikkuville laitteille, mutta sitä voidaan käyttää yhtä hyvin myös kiinteään verkkoon liitettyjen laitteiden kanssa. fi
dc.format.extent 118
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Helsinki University of Technology en
dc.publisher Teknillinen korkeakoulu fi
dc.relation.ispartofseries Research reports / Helsinki University of Technology, Laboratory for Theoretical Computer Science. A en
dc.relation.ispartofseries 103 en
dc.subject.other Electrical engineering en
dc.subject.other Computer science en
dc.title A wireless multicast delivery architecture for mobile terminals en
dc.type G4 Monografiaväitöskirja fi
dc.description.version reviewed en
dc.contributor.department Department of Computer Science and Engineering en
dc.contributor.department Tietotekniikan osasto fi
dc.subject.keyword multicast en
dc.subject.keyword mobility management en
dc.subject.keyword wireless networks en
dc.subject.keyword secured content delivery en
dc.subject.keyword digital content delivery en
dc.subject.keyword digital content integrity en
dc.subject.keyword ryhmälähetys fi
dc.subject.keyword liikkuvuuden hallinta fi
dc.subject.keyword sisällön siirtäminen fi
dc.subject.keyword langaton tiedonsiirto fi
dc.subject.keyword digitaalisen sisällön eheys fi
dc.subject.keyword digitaalinen sisällön jakelu fi
dc.identifier.urn urn:nbn:fi:tkk-006882
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Väitöskirja (monografia) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (monograph) en
dc.contributor.lab Laboratory for Theoretical Computer Science en
dc.contributor.lab Tietojenkäsittelyteorian laboratorio fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account