AddICT laboratórium

Fő kutatási területek

Az AddICT Lab az infokommunikációs hálózatok elméleti és gyakorlati kérdéseivel foglalkozik. Ezek közé tartoznak a hálózati technológiák, a forgalmi és megbízhatósági teljesítményanalízis és optimalizálás, nyilvános szolgáltatói méretű és komplexitású, illetve szoftvervezérelt hálózatok modellezése, tervezése, elemzése, a felhő számítástechnikai rendszerek elemzése, a meglévő és új kommunikációs technológiák fejlesztése, mesterséges intelligenciával támogatott távközlési megoldások.

Kutatási tevékenységünk

A labor kutatási tevékenysége nemcsak egyetemi összehasonlításban kiemelkedő, de nemzetközi összehasonlításban is igen intenzív. A kutatási eredmények hosszú évek óta állandó rendszerességgel jelennek meg színvonalas nemzetközi publikációs fórumokon, rangos konferenciákon, magas impakt faktoros folyóiratokban. Kutatói együttműködések keretében rendszeresen fordulnak itt meg külföldi vendégkutatók, illetve rendszeresen hívják a labor munkatársait külföldi egyetemekre szemináriumi előadások, vagy tanórák tartására.

Az eredményeknek hála a labor rendszeres nyertese OTKA és Európai Uniós pályázatoknak, kétoldalú kutatócsere-programoknak. Jelenleg az MTA-TKI Informatikai Rendszerek kutatócsoportjának is otthont ad.

A laboratórium oktatói 14 megvédett fokozat mellett 8 aktív PHD hallgatót konzultálnak.

Legújabb eredményeink

• A "hagyományos" infokommunikációs hálózatok tervezésére és elemzésére alkalmazott modelleket szoftveralapú, programozható hálózatok (SDN) modellezésében felhasználjuk. Aktuális kutatási területünk az 5G hálózatok követelményeit figyelembe vevő, többrétegű, hibrid SDN megoldások modellezése, elemzése és tervezése.
• A hálózati forgalom leírására, sztochasztikus modellezésére számos Markovi alapokra épülő modellezési eszköz áll a labor rendelkezésére, nem csak matematikai képletek, hanem numerikusan stabil, ipari felhasználásra is alkalmas, kipróbált implementációk formájában. Ezekkel az eszközökkel - vagy mérési adatok alapján, vagy néhány statisztikai jellemző alapján - olyan forgalmi modellt lehet készíteni, mely segítségével aztán akár szimulációs, akár analitikus környezetben reprezentálni lehet a forgalmat.
• A számítástechnikában és a telekommunikációs rendszerekben sokszor a sorbanállási viselkedés határozza meg a teljesítményjellemzőket, sorokban alakulnak ki a késleltetések, sorok telítődése vezet adatvesztéshez. A labornak state-of-the-art analízis algoritmusai vannak sorbanállásos rendszerek és strukturált Markov-láncok vizsgálatára. Implementációink segítségével többosztályos, korrelált érkezési és kiszolgálási időkkel rendelkező sorok is megoldhatók.
• Szakmai áttörést jelentő numerikus  inverz Laplace transzformációs eljárást dolgoztunk ki, ami a meglevő eljárások számos hibáját (pl. Gibbs oszcilláció, túl és alul lövés, ...) kiküszöböli. 

Konferenciák, rendezvények

Házigazdaként, fő szervezőként a labor az elmúlt 10 évben a teljesítményelemzés területének sok rangos nemzetközi konferenciáját elhozta Magyarországra.

• 2014: ASMTA (International Conference on Analytical & Stochastic Modelling Techniques & Applications)
• 2016: MAM (International Conference on Matrix-Analytic Methods in Stochastic Models)
• 2019:  ITC31 (International Teletraffic Congress)
• 2020: Magyar Tudomány Ünnepe: Behálózva: új eredmények a hálózattudomány területéről

A felsoroltakon kívül a labor munkatársai számos további konferencia szervezésében vettek és vesznek részt folyamatosan különféle funkciókban (programbizottsági tag, programbizottság elnöke, általános szervező, bíráló, stb.)

Nemzeti és nemzetközi projektjeink

EIT-KIC projekt 2013-2014 (Smart Ubiquitous Content)

A Internet és ISP által biztosított szolgáltatások lebonyolításához szükséges hálózatmenedzselést csak fejlett modellezési és teljesítmény-kiértékelési módszerek alkalmazásával lehet hatékonyan megcsinálni. Ennek a kutatási projekt keretében a labor feladata az ismert módszerek kiterjesztése volt az Internet és ISP környezetben zajló P2P forgalom elemzésére.

TÁMOP FIRST projekt, 2012-2014 (Future Internet Research, Services and Technology)

A projektben a labor által elvégzett részfeladatok a hálózati forgalmak sztochasztikus modellezése és sorbanállási viselkedésének vizsgálata, új infokommunikációs paradigmák vizsgálata, valamint a különféle kommunikációs stratégiák elméleti és gyakorlati vizsgálata voltak.

Anomália detekció projektek a Nokia - Bell Labs-al együttműködésben

A projektek célja a hálózati eszközök által gyűjtött nagy mennyiségű adat feldolgozása, a hibás, vagy szub-optimális (anomáliás) időszakok azonosítása és predikciója. Az algoritmusok digolgozásában, analízisében a BME TTK Sztochasztika Tanszék munkatársaival közösen dolgozunk. Az elmúlt évek projektje az alábbiak:

2018: Network State Transition Modelling and Prediction

2019: Predictive Network State Trajectory Modelling

2020-2021: Handling a mixture of data types for network state modeling

Hálózat virtualizáció projektek a Nokia - Bell Labs-al együttműködésben

A mai telekommunikációs hálózatokban a hálózati erőforrások szabadon konfigurálhatóak a legjobb szolgáltatás minőség biztosítása érdekében.  A hálózatok hatékony konfigurálása területén a következő kutatási feladatokat végeztük el:

2018. Resource Optimization of Edge Clouds,

2019: optimization of resource for 5G slices,

2020 resource optimization for end-to-end network slicing using RL

Kutatási projekt az Ericsson Hungary-val együttműködésben, 2016-2018 (Multi timescale bandwidth profile and its application for burst-aware fairness)

A jelenleg alkalmazott erőforrás megosztási módszerek a pillanatnyi sávszélesség igény szerint osztják meg a kiszolgálási kapacitást és nem veszik figyelembe az igények múltját,  ami a folyamatosan nagy erőforrást használó igényeknek kedvez. Javasoltunk egy olyan erőforrás megosztási módszert, és hozzá kapcsolódó tervezési eljárást, amelyik az igények múltjának figyelembevételével biztosít igazságos erőforrás megosztást.

KMR_12-1-2012-0131 projekt, ARIADNE/MtP

A projektben egy új modellező, tervező és elemző eszköz elmei készültek el többrétegű hálózatokhoz. Az új modell fő előnye a hálózati rétegek és elemek egymáshoz való viszonyának rugalmas kezelése.

OTKA pályázatok:

• 2006-2010: OTKA K61709 „Forgalom modellezési módszerek fejlesztése”
• 2012-2016: OTKA K101150 „Infokommunikációs rendszerek hálózat szintű forgalmi elemzése”
• 2017-2021: OTKA K123914 “Erőforrás allokáció általános célú számítási architektúrákban”

Nemzetközi partnereink

A labor a kutatási tevékenységét számos külföldi kutatóval közösen végzi. Az érintett intézmények (nem teljes) listája:

• TU Dortmund, Németország
• Universitá di Torino, Olaszország
• Politecnico di Milano, Olaszország
• University of Antwerp, Belgium
• Freie Universitat, Berlin, Németország
• Imperial College, London, Nagy Britannia
• KTH, Svédország

Fejlesztés

Mire vagyunk képesek?

Az ADDICT labor a fejlesztés és ipari együttműködés terén több évtizedes múlttal rendelkezik, a labor tagjai számos ipari projektben vettek és vesznek részt, ahol sikerrel alkalmazták a fenti rendszerekre kidolgozott modelleket, tervező és elemző módszereket. A T-COM (korábban Matáv) részére 30 éven keresztül szállította a magyarországi távközlési hálózat tervezéséhez és optimalizálásához használt algoritmusokat, és az azokat megvalósító FLEXPLANET szoftvercsomagot. Ebben a témában, ipari együttműködésben készült az ARIADNE/MtP tervezőprogramcsomag, és a csoport a szintén ipari hátterű NetAnalyst program kidolgozásában is jelentős részt vállalt. A Nokia által az operátorok számára szállított Calipran szoftverben szintén a laborban kifejlesztett algoritmusok dolgoznak, melyet számos országban használtak nagy méretű mobil rádiós hozzáférési hálózatok tervezésére. Szintén a Nokiával együttműködésben született egy szoftverek automatizált tesztelésére szolgáló eszköz.