I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   5 Octo b er   2 0 2 0 ,   p p .   5 3 4 7 ~ 5 3 6 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 5 . pp 5 3 4 7 - 5 3 6 7          5347       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   A nov el ada ptive  sche m a  t o  f a cili tates pla y ba c k  sw itching  techniqu e f o r  video  delivery  in  d en se LT E cellula heterog eneo us ne tw o rk  enviro n m e nts       Sa leh A li Alo m a ri,   M o w a f a q Sa le m   A lzbo o n,   M o h a m m a d   S u b h Al - B a ta h ,   B e la Z a q a ib e h     De p a rtme n o f   S c ien c e   a n d   In f o r m a ti o n   T e c h n o l o g y ,   Ja d a ra   Un iv e rsity ,   Jo rd a n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 8 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A p r   6 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   A p r   1 7 ,   2 0 2 0       T h e   se rv ic e o f   th e   v id e o   o n   d e m a n d   (V o D)  a re   c u rre n tl y   b a se d   o n     th e   d e v e lo p m e n ts  o f   th e   te c h n o l o g y   o th e   d ig it a v id e o   a n d   th e   n e tw o rk ’s   h ig h   sp e e d .   T h e   f il e s   o f   th e   v id e o   a re   re tri e v e d   f ro m   m a n y   v ie we rs   a c c o rd in g   to   th e   p e rm issio n ,   w h ich   is   g iv e n   b y   V o se rv ic e s.  T h e   re m o te   V o se rv e r s   c o n d u c th is  a c c e ss .   A   se rv e p e rm it th e   u se r   to   c h o o se   v id e o a n y w h e r e /   a n y ti m e   in   o rd e to   e n jo y   a   u n if ied   c o n tro o f   th e   v id e o   p lay b a c k .   In   th is   p a p e r,   a   n o v e a d a p ti v e   m e th o d   is  p ro d u c e d   in   o r d e to   d e li v e v a rio u f a c il it ies   o f   th e   Vo t o   a ll   d e v ice th a a re   m o v in g   w it h in   se v e ra n e tw o rk s.   T h is  p ro c e ss   is  p e r f o r m e d   v ia  m o b il it y   m o d u les   w it h in   th e   p ro d u c e d   m e th o d   sin c e   it   a p p li e a   se a m les p la y b a c k   tec h n iq u e   f o re tri e v in g   t h e   f a c il it ies   o f   th e   Vo th r o u g h   e n v ir o n m e n ts  o f   h e tero g e n e o u n e tw o rk s.  T h e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   sim u latio n   is  tes ted   f o c h e c k in g   c li e n ts’  m o v e m e n ts  th ro u g h   d if f e re n t   n e tw o rk w it h   d iffere n siz e s   a n d   sp e e d s,  w h ich   a re   b u ff e re d   in   th e   sto ra g e .     It  is  f o u n d   to   b e   p ro v e n   f ro m   th e   re su lt t h a t h e   h a n d o f f   late n c y   h a v a r io u s   ty p e s   o f   r a p id it y .   T h e   m e th o d   a p p li e sm o o th   c o n n e c ti o n a n d   d e li v e rs  v a rio u f a c il it ies   o th e   V o D.  M e a n ti m e ,   th e   m o b il e   d e v ic e   tran s f e rs  th ro u g h   d if fe re n n e tw o rk s.  T h is  i m p li e s   th a th e   sy ste m   tran sp o rts  v id e o   se g m e n ts   e a sil y   w it h o u e n c o u n terin g   a n y   n o tab le ef fe c ts .   K ey w o r d s :   Han d o f f   laten c y   Mo b ilit y   Mo b iVo D   Qo S   Vid eo   o n   d em a n d   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Saleh   A li  Alo m ar i,    Dep ar t m en t o f   Scie n ce   an d   I n f o r m at io n   T ec h n o lo g y ,   J ad ar Un iv er s it y ,   I r b id - T r ian g le  Nai m a - I n ter n at io n al  R o ad   I r b id - Am m an ,   I r b id   2 1 1 1 0 ,   J o r d an .   E m ail:  o m ar i0 8 @ j ad ar a. ed u . jo       1.   I NT RO D UCT I O N   Mo b ile  v id eo   s er v ice  w i tn e s s es  an   en o r m o u s   g r o w t h   b ase d   o n   th f ast  ad v a n ce m en i n   w ir eless   n et w o r k s .   T h f o r ec ast  r ep r esen ts   7 5   o f   t h w o r ld w id m o b ile  d ata  tr a f f ic,   w h ic h   w i ll  b co n s u m ed   v ia     th v id eo   b y   2 0 2 0   [ 1 ] .   A   v id e o   o n   d e m an d   ( Vo D)   s y s te m   o v er   m o b ile  ad   h o n et w o r k s   ( MA NE T s )   is   w id el y   u s ed   in   o u r   d ail y   li f a n d   n ee d s   ce r tain   p ar ticu lar   q u alit y   o f   s er v ice  ( Qo S)  p ar am eter s   to   b co n d u cted   [ 2 ,   3 ] .   W ith   t h f ast  i m p r o v e m e n o f   w ir ele s s   n et w o r k s ,   p eo p le  en j o y   w o r k i n g   ap ar f r o m   th eir   o f f ices.  I n   t h f u tu r e,   th e m er g en ce   o f   m o b ile   u s er s   w il r is e.   T h s w i tch   f o r   tr an s m i s s io n   m ed ia  f r o m   w ir ed   n et w o r k s   to   w ir eles s   n et w o r k s   is   co n s id er ed   an   ess en tial  m o v in   co m m u n icatio n   tech n o lo g ie s .   T h d ev elo p m en o f   th w ir eles s   tech n o lo g y ,   s u c h   as  th W o r ld w id I n t er o p er ab ilit y   f o r   Mic r o w a v A cc es s   ( L T E ,   L T E - A ,   W iMA X)   r e f er s   to   lo n g   d i s tan ce   co m m u n icat io n s   th a p er m it s   t h co m m u n ica tio n   w it h i n   m o r th a n   1 0   k m ,   Fu r t h er m o r e,   L T E   an d   W iMA ar co n s id er ed   as  ca n d id ates  to   ac h ie v th 4 r eq u ir e m en ts   [ 4 ,   5 ] .   I E E E   8 0 2 . 1 1   ( W iFi   )   [ 6 - 8 is   an   e f f icie n co m m u n icatio n   d esi g n ed   to   p r o v id th b r o ad b an d   f o r   lo ca w ir eless   n et w o r k s   [ 9 ] .   I is   ap p r o p r iate  f o r   s h o r d is ta n ce   co m m u n icatio n s ,   a n d   f o r   m o b ile  co m p u t in g ,   s u c h   as   L ap to p s ,   p er s o n al  d ig ita l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 3 4 7   -   5367   5348   ass is tan t   ( P DAs),   C ell   P h o n e s ,   e tc.   L o n g   T er m   E v o l u tio n   ( L T E )   is   telec o m m u n icati o n   m o b ile  s y s te m   d ev elo p ed   to   o f f er   h ig h   d ata  r ate,   h ig h   t h r o u g h p u t a n d   lo w   d ela y   co m p ar in g   w it h   3 an d   4 s y s te m s   [ 5 ,   1 0 ] .     T h is   p ap er   f o cu s es  o n   a   s y s te m   th at   is   r ec o g n is ed   b ased   o n   t h u s o f   M A NE T s   [ 1 1 - 1 3 ]   an d   s u g g e s ts   tech n iq u th a co u ld   d eliv er   Vo s er v ice s   th r o u g h   to   th e   en t ir m o b ile  n o d es  th at  ar b ei n g   d is s e m in ated   w it h in   s e v er al  t y p e s   o f   i n f r a s tr u ct u r es  a n d   n e t w o r k s   i n cl u d in g   t h s m o o t h i n g   p la y b ac k   to o f o r   g ain in g   ac ce s s   to   Vo D   s er v i ce s   w it h i n   a   h e ter o g en eo u s   n et w o r k   d o m ai n .   T h Vo i s   co n s id er ed   to   b e     s y s te m   th a p er m it s   u s er s   t o   en j o y   v ie w i n g   th a u d io /v i d eo   co n ten ts ,   s u c h   as  m u s ic  an d   m o v ie  s h o ws   w h e n ev er   u s er s   n ee d   s o   in s t ea d   o f   w atc h i n g   th v id eo   o r   h ea r in g   m u s ic  at  p ar ticu lar   b r o ad ca s tin g     ti m [ 1 4 ,   1 5 ] .   T h s er v ices  o f   t h Vo s c h e m e   t h at  d ep en d   o n   M A NE T s   ar d e v elo p in g   tech n o lo g ie s   o f     th w ir eles s   n et w o r k s   to   d o m in ate  b r o ad ca s d o m ain s   in   th f u tu r e.   Hen ce ,   t h i s   i m p r o v e m en is     co m p r eh en s i v p ar o f   a   r is i n g   n u m b er   o f   u s er s .   T h Vo D   co n tai n s   s ev er al  p r ac tical   ap p licatio n   ar ea s   t h a t   ca n   b ap p lied   d u e   to   t h d ev elo p m e n t   o f   th e   w ir eles s   tec h n o lo g y ,   s u c h   as   air li n es   th at   d eliv er   Vo D   s er v ices   w it h i n   air p o r lo u n g e s   f o r   e n g ag i n g   tr av e ller s   w i th   t h eir   p er s o n al  d ig ital  a s s i s ta n ts   b e f o r b o ar d in g   th e ir   f li g h ts .   T h u s o f   M ANE T s   m u s e u m s   i n tr o d u ce s   t h s er v i ce s   o f   t h Vo d ata  w h en   n ee d ed   in   ex h ib itio n s .   Mo r eo v er ,   th e y   ar w id el y   u s e d   in   ed u ca tio n   w h er u n iv er s it y   ca n   co n n ec t h e m   o n   ca m p u s   i n   o r d er   to   g iv e   p er m i s s io n   f o r   s t u d en ts   to   v ie w   th e ir   v id eo   th at   is   ea r lier   r e co r d ed   f r o m   lect u r es  t h e y   w er ab s en t   f r o m   [ 1 6 ] .   T h er is   an   ex ten s i v r esear ch   th at  i s   co n d u cted   f o r   th Vo S y s te m   o v er   M A NE T   n et w o r k   a n d   m an y   tech n iq u es a r i n tr o d u ce d   to   im p r o v th s y s te m s   ap p licati o n   an d   q u alit y   [ 1 7 - 1 9 ] .   C u r r en tl y ,   th er ar m a n y   wir eless   n et w o r k   tech n o lo g ie s   th at   s u p p o r th d e m a n d   o f   ac ce s s i n g     th i n ter n et  s er v ice s .   O n co m m o n   ap p licatio n   i s   t h m u lt i m ed ia  s tr ea m in g   t h r o u g h   t h e   w ir eles s   n et w o r k .   No n eth ele s s ,   o n ce   u s er   r o am s   w i th i n   h e ter o g en eo u s   n e t w o r k ,   t h u s er   r eq u ir es  o b tain in g   a n   ap p r o p r iate   b an d w id t h   d er iv ed   f r o m   d i f f e r en w ir eless   ac ce s s   p o in ts .   T h tr an s itio n   b et w ee n   h eter o g en eo u s   n et w o r k s ,   s u c h   as  W iFi   an d   W iM A was  en co u n ter ed   th r o u g h   d if f er en lo ca tio n s .   A cc es s i n g   VO s er v ices  is   h i g h l y   p o s s ib le  f o r   m o b ile  clie n ts ,   wh er s ea m les s   an d   s m o o t h   d eliv er y   o f   t h v id eo   f r o m   t h s er v er   to   its   u s er s .   T h h eter o g en eo u s   n et w o r k   ar ch itect u r s h o u ld   h av m ec h a n i s m   th at  co u ld   g u ar a n tee  co n n ec ti v it y   i n   d if f er e n n et w o r k s   an d   co v er ag w h en   h a n d o v er   o cc u r s ,   VOD  s er v ices  ca n   b p o s s ib l y   p r o v id ed   VOD   s er v ices,  s o   th at  t h e y   ca n   allo w   s ea m le s s   ac ce s s   to   m a n y   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s .   T h cu r r en VOD  s y s te m s   s till   e x p lo r p o s s ib le  s o lu t io n s   f o r   s ea m less   s w i tch in g   n et w o r k s .   F u r t h er m o r e,   w h ile   s w itc h i n g   b et w ee n   th n et w o r k s ,   t h s er v er   m a y   n o b ab le  to   p r o v id s u i ta b le  s er v ice s   s i n ce   i r estrict s   th s er v ice s   w it h i n   ce r tain   lo ca tio n .   T h m ian   p r o b lem   o f   t h i s   d o m ai n   i s   t h l ac k   o f   en s u r i n g   co n n ec ti v it y   o n ce   u s er s   tr a n s f e r   f r o m   s i n g le  ar ea   to   an o th er .   A c co r d in g l y ,   s ea m les s   p lay b ac k   tech n iq u is   p r o d u ce d   in   t h is   p ap er     f o r   en s u r in g   t h at  t h n e w   r e q u ested   v id eo s   p la y b ac k ,   wh en e v er   u s er s   m o v f r o m   o n tr an s m is s io n   ar ea     to   an o th er .   T h p r o p o s ed   ar c h itect u r is   d esig n ed   to   w o r k   o v er   ex is ti n g   n et w o r k   in f r as tr u ctu r e s   as  s h o w n     in   Fi g u r 1 .             Fig u r 1 .   Mo d u les o f   th s y s te m   ar ch itec tu r e       T h is   ar ch itect u r i s   f r ag m e n ted   in to   t h r ee   m o d u le s t h e   in f r astr u ct u r m o d u le,   co m m u n icat io n   m o d u le  a n d   t h ap p licatio n   m o d u le.   T h in f r astru ct u r m o d u le  ca n   co n s tr u ct   th e   b ase - li n o f   t h ar ch i tectu r e ,   w h ic h   is   in c lu d i n g   th e   w ir eles s   n et w o r k   i n f r astru ct u r e,   s u c h   as  W if an d   W i m a x   w it h   d i f f er en s er v ices  w it h   th eir   o w n   d is ti n cti v ch ar ac t er is tics .   T h co m m u n icatio n   m o d u le  p r o v id es  th r eliab ilit y   o f   e n d - to - en d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   n o ve l a d a p tive  s ch ema   t o   fa cilita tes p la yb a ck   s w itch in g   tech n iq u e   ( S a leh   A li A lo ma r i )   5349   s er v ices  r e g ar d less   o f   d if f er e n w ir eles s   tec h n o lo g ies;   w h il d if f er e n t y p e s   o f   co m m u n i ca tio n   m e th o d s   ca n   b u s ed   to   p r o v id s ea m less   s e r v ices  w it h   t h ad v an tag e s   o f   u n d er n ea th   tec h n o lo g ies.    T h m ain   o b j ec tiv o f   th is   p a p er   is   to   p r o v id s o lu tio n s   t h a ar b ased   o n   th ap p licatio n   m o d u le s ,   s u c h   as   p r o v id VOD   s er v ic es  to   t h o s m o b ile  d ev ice s   wh en   th e y   ar m o v in g   th r o u g h   d if f er en n et w o r k   in f r astru ct u r es  f o r   th s a k o f   p r o v id in g   s e a m le s s   s er v ices,  s u ch   a s ,   W i - Fi,  W iM A X.   T h s y s te m   ar c h itect u r is   d esi g n ed   to   b m o d u lar .   A d d in g   m o r co m p o n e n ts   i n   t h f u tu r w i ll o v er co m th co n s tr ain ts   o f   b an d w id t h   an d   th li m itat io n   o f   m o b ile  cl ien ts .   T h p r o p o s ed   V o s y s te m   ar ch itect u r in   [ 2 ,   20 - 22 ]   p r ese n ts   t w o   m aj o r   t y p es  o f   s er v er s ,   n a m e l y ,   Glo b al - Me d ia - Fo r w ar d   ( GM F )   an d   L o ca l - Me d ia - Fo r w ar d   ( L MF) .   T h b asic  o b j ec tiv o f   b o th   s er v er s   i s   to   h av th v id eo   tr an s m i tted   th r o u g h   to   s e v er al  v ie w er s   w it h i n   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s .   L MF  s er v er   i s   d ef i n ed   as  th s er v er ,   w h ic h   is   f o r ti f ie d   in   w a y   it  is   ac co m p an ied   b y   t h W iFi ,   w h ile  o th er   t y p o f   s er v er   is   f o r ti f ied   in   w a y   it  i s   ac co m p a n ied   b y   t h W iM A X.   T h ter m s   W iFi   a n d   W iM A i n d icate   to   th d o m ain   o f   h eter o g e n eo u s   n et w o r k s ,   w h ic h   co n tai n   th e ir   o w n   p a r ticu lar   co v er ag ar ea .     I n   th p ap er ,   c o m p r eh e n s i v el y   d e f in e s   th co n n ec ti v it y   p r o b lem s   ar p r esen ted   in   Sectio n   2 .   Sectio n   3   d escr ib es  s eq u en ce   o f   s tate m e n ts   f o r   v alid atin g   th p r o d u ce d   tech n iq u e.   Se ctio n   4   in tr o d u ce s     th s m o o t h i n g   p la y b ac k   tec h n iq u e   o f   th e   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s .   Sec tio n   5   ex p lai n s   t h m o b ilit y   m o d el.   Sectio n   6   d is c u s s e s   t h s i m u latio n   m o d el.   Sect io n   7   h ig h lig h ts   t h r es u lt s   o f   t h co n d u cted   s i m u la tio n .   Sectio n   8   d r a w s   t h co n cl u s io n   r e m ar k s   o f   t h is   r esear c h .       2.   H ANDO VE I H E T E RO G E NE O U S NE T WO RK   E N VIRO NM E NT   W ith   t h r ap id   i m p r o v e m en o f   t h w ir ele s s   tec h n o lo g y ,   d if f er en t   t y p e s   o f   m o b ile   ter m in als   a n d     th u s o f   h i g h - p er f o r m an ce   m o b ile   d ev ice s ,   s u c h   as   p o r tab le  co m p u ter s ,   p o ck e P C s ,   m o b ile   p h o n e s   a n d   P DA s ,   ar e   r is i n g   w o r ld w id e.   T h er ar m an y   u s er s   w h o   e n j o y   co n n ec ti n g   to   t h I n ter n e f o r   o b tain in g   v ar io u s   s er v ices   an y ti m a n d   a n y w h e r b y   u s i n g   f i x ed   I P   ad d r ess es.  T h i m p r o v e m e n o f   t h m o b ile   I n ter n et  h a s   r is en   a s   ti m e   p ass e s   b y .   I n   o r d er   to   s atis f y   u s er s   r eq u ir e m en ts   f o r   t h m o b ile  I n ter n et,   t h m o b ile  I P   tech n o lo g y   n ee d s   to   b f u r th e r   s tu d ied   to   ac h iev u s er s   r eq u est s .   A   m o b ile  I P   is   d ef in ed   as  n et w o r k   la y er   s o lu tio n ,   w h ich   d eliv er s   m o b ile  f u n ctio n al it y   t h r o u g h   to   t h I n ter n et.   T h is   s o l u tio n   is   s ec u r e,   r eliab le  a n d   s ca lab le  w h er it  lets   t h m o b ile  n o d r etain   co n tin u o u s   c o m m u n icatio n   li n k   o n ce   u s e r   s w itc h es  t h li n k .   Mo b ile  I P   ap p lies   to o f o r   I P   r o u tin g   th at  let s   m o b ile  n o d ea s il y   co n n ec o v er   an y   li n k   w ith   p er m a n en t   I P .   Mo b ile  I tech n o lo g y   h a s   b ec o m a n   i m p o r ta n is s u e   in   th f u t u r f o r   its   f r eq u en u s i n   m o b ilit y ,   r eliab ilit y   a n d   s ec u r it y   w h e n   d eliv er i n g   u p - to - d ate  s er v ices  as  I P   v id eo   an d   Vo ic o v er   I P   ( Vo I P ) .   Fu r t h er m o r e,   it  m ain tain s   a n   ex tr e m e l y   e f f icie n p er f o r m a n ce   w i th   i n d ef in i te  p o ten tial  a n d   d is ti n cti v v al u e   th at  ca n   b i m p r o v ed .   T h Mo b ile  I P   n o w ad a y s   in d icate s   to   I P v 4   an d   I P v 6   m o b iles .   T h f o r m at io n   o f   Mo b ile  I P v 6   is   an   i m p r o v e m e n o f   Mo b ile  I P v 4   an d   is   u ti lis ed   th r o u g h   s e v er al  n e w   c h ar ac t er is tics   o f   t h I P v 6   m o b ile.   He n ce ,   it   d eliv er s   m o r ef f icie n c h ar ac ter is tics   co m p ar ed   to   th I P v 4   m o b ile.   I ca n   co m p le tel y   m ee t   th ad d r ess   it r eq u ir es   f o r   a   n u m er o u s   n u m b er   o f   m o b ile  ter m i n als.  Han d o v er   a   p r o ce d u r th at   p er m it s   m o b ile   d ev ices to   tr a n s f er   f r o m   a   s i n g le  n et w o r k   ce ll to   a n o t h er   w it h o u t t h n e ed   o f   alter i n g   t h eir   I P   ad d r ess es.  W h en   m o b ile  to   tr an s f er   f r o m   s in g le  n et w o r k   ce ll  to   an o th er ,   it  is   o n l y   b y   m ea n s   to   r o a m   th r o u g h   o th er   ce lls   t h at   r eq u ir an   au th o r is at io n   a n d   au th e n tica tio n   f r o m   t h h o m ce ll  an d   t h v is iti n g   ce ll.  No w ad a y s ,   m o b il e   d ev ices  ar eq u ip p ed   w it h   s e v er al  W ir eless   Net w o r k   I n ter f ac C ar d s   ( W NI C s )   i n   o r d er   to   p er m it   th e n tir e   m o b ile   clie n t s   to   p as s   t h r o u g h   m a n y   h e ter o g en eo u s   w ir ele s s   tech n o lo g ie s   a n d   to   o u ts p r ea d   th s er v ice   ar ea   f o r   en ter i n g   th s er v ice s   i n   s i m p le  w a y   o n c t h ese  c lien ts   ar tr an s f er r in g   f r o m   s i n g le  n et w o r k   to   a n o th er ,   o r   f r o m   W NI C   to   an o t h er   [ 23 ] .   On ce   Mo b ile  C lien ( MC)  b eg i n s   tr a n s f er r in g   o u o f   th co n v er g ar ea ,     th M C   b eg i n s   m is s in g   t h c o n n ec tio n   o f   th v id eo   to   it s   ac ce s s   p o in ( A P )   w h er d at is   s to p p ed   b ein g   r ec eiv ed   f o r   a   n u m b er   o f   s ec o n d s .   T h MC   b eg i n s   at  t h i s   p o in tr ac in g   a n o t h er   b ase  s ta tio n   ( B S)  o r   A P   in   o r d e r   t o   b e   l i n k e d   w i t h   i t .   T h i s   t y p e   o f   p r o c e d u r e   i s   n a m e d   h a n d o v e r   [ 24 25 ] ,   w h i c h   r e t a i n s   t h e   f r a m e   t r a n s m i s s i o n   a n d   c h a n n e l   c o n n e c t i o n   w h e r e   t h e   m o v e m e n t   o f   t h e   M C   i s   b a s e d   o n   t h e   s m o o t h   h a n d o v e r   [ 2 3 ,   2 5 ] .   T h d e m a n d   f o r   h i g h l y   p er v as iv i n f o r m ati o n   ac ce s s   ca u s es  th m er g o f   s e v er al  k i n d s   o f   in f r astr u ct u r an d   n et w o r k s   i n   co m b i n atio n   to   th W ir ele s s   L o ca A r ea   Net w o r k in g   ( W L A N) ,   W ir eles s   Fid elit y   ( W iFi ) ,   w ir eles s   w id ar ea   n et w o r k   a n d   W ir eless   Me tr o p o litan   A r ea   Net w o r k s   ( W iM AX)   s u c h   as th L T E   an d   3 G   [ 5 ,   1 0 ] .   W iFi   r elies  o n   th I E E E   8 0 2 . 1 1   s tan d ar d   [ 26 ]   th at  is   m ain l y   r ef er r ed   to   th L o ca A r ea   Net w o r k in g   ( L A N)   tec h n o lo g y ,   a n d   w h ic h   i s   f o r m ed   to   p r o d u ce   an   in - b u ild i n g   b r o ad b an d   co v er ag e .   W iFi   i s   c u r r en tl y   co n s id er ed   as  t h s ta n d ar d   f o r   b r o a d b an d   co n n ec tiv i t y   i n   p u b lic  h o ts p o lo ca tio n s ,   o f f ice s   a n d   h o m e s .     T h b r o ad ca s tin g   r an g o f   t h in f r a s tr u ct u r es  a n d   n et w o r k s   b eg in s   f r o m   s m aller   co v er a g r eg io n s .   R ad io   s ig n al s   th at  ar tr an s f er r ed   f r o m   W iFi   a n te n n a s   ar s elec ted   v ia  W iFi   r ec eiv er s ,   s u c h   as  d ev ices  th a t   ar e   f o r tif ied   w it h   W iFi   ca r d s .   O n c co m p u ter   g et s   an y   s ig n als  in   t h r an g o f   W iFi   n et w o r k ,   w h ic h   i s   u s u al l y   r an g i n g   f r o m   3 0   to   1 0 0 m   in   co m p ar is o n   w i th   t h I E E E   8 0 2 . 1 6   s tan d ar d s   an d   t h W iM A X,   w h ich   o v er la y     r eg io n   r an g in g   f r o m   5 k m   to   1 5 k m   f o r   m o b il ce n tr es  as  s h o w n   in   Fi g u r 2 .   W iFi   w ir eles s   L A tec h n o lo g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 3 4 7   -   5367   5350   is   ex tr e m el y   s i m p le  an d   co s tle s s   i n   b ein g   d is s e m i n ated   co m p ar ed   to   w ir ed   s y s te m s .   A cc o r d in g l y ,   W iFi   allo w s   n et w o r k   ac ce s s   in   u r b an   an d   r u r al  r eg io n s   w h er i is   n o ea s y   to   in s tall  ca b le s   f o r   w ir ed   n et w o r k .   A d d itio n al l y ,   m as s i v t y p es  o f   ce ll u lar   p h o n e s ,   m ed ia  p la y er s ,   P DA s ,   lap to p s ,   ca m er as  a n d   co r d less   p h o n e s   co n tain   b u i lt - in   W iFi   i n ter f a ce ,   w h ich   i n   r etu r n   p r o v id es se a m les s   co n n ec ti v it y   [ 2 7 ] .           Fig u r 2.   T h ca teg o r is atio n   o f   th w ir ele s s   W iFi ,   3 G,   W iM ax ,   4 an d   5 co n v er g r e g io n s       I n   o r d er   to   g ai n   ac ce s s   to   d if f er en ac ce s s ib le  tec h n o lo g ies,   m o b ile  d e v ice  s h o u ld   s u p p o r m u ltip le   w ir ele s s   n et w o r k   in ter f ac es.  T h s ce n ar io   th at  is   d escr ib ed   in   th i s   p ap e r   f o r   th co n v er g e n ce   o f   h eter o g en eo u s   n et w o r k s   is   s i m ilar   to   t h ar c h itect u r t h at  is   p r esen ted   i n   [ 2 8 ,   2 9 ] .   T h is   ar ch i tectu r co n s is t s   o f   t w o   s er v ice  ar ea s   as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 ,   w h ich   co m p r i s es  t h W L A co n n ec t iv i t y   ( i n - b u ild in g )   an d   W W A co n n ec tiv i t y   (m etr o p o litan   ar ea ) .             Fig u r 3.   Ov er la y   w ir ele s s   n et w o r k s   ar ch itect u r e       Hav i n g   m o r th a n   o n ac ce s s   tech n o lo g y   a v ailab le,   t h s ele ctio n   o f   t h n et w o r k   to   b co n n ec ted   to   ca n   b p er f o r m ed   ac co r d in g   to   d if f er en cr iter ia  an d   th er ef o r th m ec h a n is m   to   s w it ch   b et w ee n   ac ce s s   tech n o lo g ies  m u s b p r o v id ed .   Fig u r 2   illu s tr ates  d if f er e n s ta n d ar d s   o f   h eter o g e n eo u s   w ir eles s   n et w o r k s   w it h   t h eir   i n ter s ec ti n g   n at u r b ased   o n   th co v er a g e.   Fro m   s h ar ed   u s er s   p er ce p tio n ,   th n et w o r k   co n n ec ti v it y   a n d   co v er a g ar in cr ea s ed   b y   t h n et w o r k   co n v er g en ce .   I n   o r d er   to   u n d er s ta n d   th r eq u ir e m e n t an d   co n s id er atio n s   f o r   s ea m less   h an d o v er ,   th f o llo w i n g   l in es  d escr ib s o m b asic  co n c ep ts .   Han d o v er   ca n   b s ee n   f r o m   d i f f er e n p o in ts   o f   v ie w s .   W h e n   m o b ile  s ta tio n   is   tr an s f er r ed   f r o m   s i n g le  w ir eles s   ce ll  to   an o th er ,   it  is   n a m ed   Han d o v er   o r   Han d o f f .   I is   ca teg o r is ed   as  v er tical  ( in ter - s y s t e m )   an d   h o r izo n tal     ( in tr a - s y s te m )   [ 3 0 ] .   W h en   u s er   m o v es  f r o m   o n ce ll  to   an o th er   u s i n g   t h s a m ac ce s s   tech n o lo g y   is   ca lled   h o r izo n tal  o r   h o m o g en eo u s   h an d o v er .   A   t y p ical  e x a m p le   in cl u d es  u s er   tr an s f er r i n g   b e t w ee n   t w o   ce ll s   w it h i n   ce ll u lar   s y s te m   [ 2 4 ] .   A   h o r izo n tal  h a n d o f f   a m o n g   b ase  s tatio n s   ( B Ss )   o r   ac ce s s   p o in t s   ( A P s )   co n n ec t s   w it h   ea ch   o th er   i n   o r d er   t o   s u p p o r th h o m o g en ei t y   p er tai n in g   to   th m o b ile  n o d h an d o f f .     Fo r   in s ta n ce ,   th m o b ile  n o d e s   ( MN )   in   th W iFi   n et w o r k   d o m ai n   tr an s f er s   f r o m   s i n g l A P   to   an o th er   as  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   n o ve l a d a p tive  s ch ema   t o   fa cilita tes p la yb a ck   s w itch in g   tech n iq u e   ( S a leh   A li A lo ma r i )   5351   s h o w n   i n   Fi g u r 4   ( a)   an d   is   s i m ilar   to   th W iM A n et wo r k   d o m ai n .   MN F   tr an s f er s   f r o m   s i n g le  B to   an o th er   B S.  T h h a n d o v er   p r o ce s s   r elies  o n   t h I E E E   w o r k in g   g r o u p   i n   2 0 1 1   f in al is ed   th I E E E   8 0 2 . 1 6 e   s tan d ar d s   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   4   ( b )   [ 3 1 - 33 ] .   On   th o th er   h an d ,   i f   t h h a n d o f f   h ap p en s   th r o u g h   d i f f er en t   n et w o r k s   ( i.e .   h eter o g e n eo u s   n et w o r k s ) ,   th e   Han d o f f   w it h in   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s   r ef er s   to   v er tical   h an d o f f .   Fo r   ex a m p le,   m o b i le  n o d tr an s f er s   f r o m   L T E   to   W iMa x   n et w o r k   o r   f r o m   W i - Fi  n et w o r k   to     W iMa x   n et w o r k   a s   s h o w n   i n   Fig u r 5 .           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   ( a)   Ho r izo n tal  h an d o f f   b et w ee n   W iFi   ac ce s s   p o in ts   ( A P s ) ,     ( b )   h o r izo n tal  h an d o f f   b et w ee n   W iMa x   b ase  s ta tio n   ( B S)           Fig u r 5.   Ver tical  h an d o v er   f r o m   W i - Fi to   W iMa x   a n d   W iMa x   to   W iFi       2 . 1 .     H a nd o v er   s m o o t hin g   a lg o rit h m   Han d o v er   is   d ef i n ed   as  th p r o ce d u r o f   ac co m p lis h i n g   p er s is te n s er v ices  w h e n   t h u s er   tr an s f er s   a m o n g   d i f f er e n n et w o r k s .   Han d o v er   i s   r eq u ir ed   w h en   m o b ile  u s er s   cr o s s i n g   o c cu r s   a n d /o r   w h e n     d eg r ad atio n   o cc u r s   w it h   th e   s ig n al  q u ali t y   t h r o u g h   t h n e w   c h a n n el.   Ne v er th ele s s ,   w h e n   h a n d o f f   o cc u r s ,   th er is   s w ap p in g   w it h i n   th n et w o r k s .   Hen ce ,   u s er s   ar tr an s f er r ed   to   an o th er   B o r   an o th er   n et w o r k   [ 3 4 ] .   T h b asics   o f   th 5 m o b ile  n et w o r k   r e f er s   to   th h eter o g e n eo u s   n et w o r k s   w h er i n   th ese  n et w o r k s ,   s ea m le s s   h an d o v er   in   n o n - n e g o tiab le  [ 2 7 ,   3 5 ] .   T h h a n d o v er   p r o ce d u r co m p r is es   o f   th r ee   p h ases ,   w h ic h   ar e   ex ec u t io n ,   d ec is io n   a n d   d is co v er y .   Net w o r k   d i s co v er y   ex p lo r es  s u itab le  n et w o r k ,   w h i ch   m ee ts   t h u s er   d esire d   Qo S.  T h d ec is io n   p h ase  r ef er s   to   w h en   th e   h a n d o f f   p r o ce s s   i s   co n s id er ed   ( also   ca lled   h a n d o v er   in itiat io n   p h a s e)   [ 3 6 3 7 ] .   T h e   I P - la y er   m o b ilit y   m a n a g e m e n s c h e m ai m s   at  p r o v id in g   MN s   w it h   u n ce asi n g   in ter n e ac ce s s   w h e n   th e y   tr an s f er   f r o m   s i n g le  A P   d o m a in   to   an o th er .   T h is   p r o ce d u r o f   ch an g i n g   t h e   A P   is   n a m ed   a s   t h h a n d o v er .   Du r i n g   th is   p r o ce d u r e,   th e   MN   i s   in ca p ab le  o f   eit h er   r ec eiv i n g   o r   s en d i n g   p ac k ets   d u to   th h an d o v er   d ela y   p r o ce s s .   T h h an d o v er   p r o ce d u r e   co n tain s   s eq u e n ce   o f   d if f er en tas k s   as  s h o wn   in   [ 3 8 ]   as sh o w n   i n   Fi g u r 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 3 4 7   -   5367   5352       Fig u r 6.   T h g en er al  h a n d o v e r   s tep s       E v er y   tas k   s h o u ld   b co n d u cted   s in ce   t h m o b ile  n o d i s   i n ca p ab le  to   g e t h I P   p ac k ets   u n ti l     th e n tire   ta s k   i s   co m p leted .   T h ti m p er io d   b et w ee n   t h f i n al   o b tain ed   p ac k et   v ia  t h m o b ile  n o d o f     th p ast  co n n ec t io n   a n d   th f ir s o b tain ed   p ac k et  v ia  t h m o b ile   n o d in   th c u r r en t   c o n n ec tio n   r ef er s   to     th h an d o f f   late n c y .   T h is   p er io d   o f   ti m i s   a f f ec ted   v ia  m an y   co n te n ts ,   w h ic h   co m p r is e:  t h L i n k   L a y er   E s tab lis h m e n Dela y   th a r ef e r s   to   th r eq u ir e d   p er io d   o f   ti m b y   p h y s ica b o r d er   f o r   cr ea tin g   c u r r en t   o r g an is at io n   [3 8 3 9 ].   T h m o v e m e n p atter n   o f   m o b ile  u s er s ,   th eir   lo ca tio n ,   th eir   v elo c it y   a n d   ac ce ler atio n   th at  i s   c h an g ed   o v er   t i m e   is   ex p lai n ed   b y   t h m o b ilit y   m o d el   [ 40 4 1 ] .   T h p r o to c o l’ s   p er f o r m a n ce   i s   ef f icien tl y   s elec ted   v ia  m o b i lit y   f o r m s .   T h s h i f ti n g   f o r m   o f   ac t u al  i m p le m e n tat io n s   is   n o n ee d ed   f o r   e m u latio n   in   s e n s ib le  m a n n er .   Mo b ile  n o d es  ar p r ese n ted   b y   m o b ilit y   p r o to t y p es   ac co r d in g   to   f r ee   m o v e m e n ts   o f   th e s n o d es  ( en tit y   m o d el s ) .   A d d itio n al l y ,   th e s n o d es  ar b ased   o n   s et  o f   m et h o d s .     F ew   e n t i t y   m e t h o d s   a r e   a v a i l a b l e   a n d   a r e   c o n t i n u o u s l y   u t i l i s e d ,   i n c l u d i n g   t h e   R a n d o m   w a l k   m o b i l i t y   m e t h o d   [ 4 2 ],   th R a n d o m   w a y p o in m o b ilit y   m e th o d   [ 4 3 ] ,   th Gau s s - Ma r k o v   m o b il it y   m et h o d   [ 4 3 an d   th m ass   m o b ilit y   m et h o d   [ 4 4 ] ,   th cit y   s ec tio n   m o b il it y   m et h o d   [ 4 5 ] .   A   s et  o f   m e th o d s   co n tai n s   t h co lu m n ,   itin er a n s o ciet y   an d   p u r s u e s   g r o u p   m o b il it y   m eth o d .       3.   I SS U E S AN ASS UM P T I O NS   I n   th is   s ec tio n ,   th is s u es  an d   th ass u m p tio n   f o r   th p r o p o s ed   s m o o th in g   p la y b ac k   m ec h an i s m     ar d is cu s s ed .     3 . 1 .     I s s ues   T h p r ev io u s   p r o p o s ed   ar ch itectu r ( i.e .   th V o s y s t e m   ar c h itect u r e)   in   [ 2 ,   2 0 - 2 2 ] ,   w h ic h   p r o v id es  t w o   s er v er s ,   n a m el y ,   th e   GM an d   L MF  is   p r esen ted   in   F ig u r e   7 .   T h L MF   s er v er   is   d ef i n ed   as   s er v er ,   w h ic h   is   f o r ti f ied   t h r o u g h   W i Fi,  w h ile  t h GM F   s er v er   is   d ef i n ed   as  s er v er ,   w h ich   is   f o r tif ied   w it h   w ir ele s s   n et w o r k   tech n o lo g y   ( e. g .   W iMA X) .   T h ter m s   W iM A X   an d   W iF i n d icate   to   th h e ter o g e n eo u s   n et w o r k   d o m ai n .   I n   f ac t,  t h e y   h a v t h eir   p ar ticu lar   co v er ag ar ea .   T h e n co u n ter ed   p r o b lem s   w it h i n   th is   d o m ai n   co m p r is e:     Ho w   t h p la y b ac k   is   s m o o th e d   o n ce   u s er s   tr an s f er   f r o m   s in g le  r eg io n   to   an o th er .   T h m o v e m e n f r o m     n e w   r eg io n   to   an o th er   r e q u ir es  an   id le  p er io d   o f   ti m p er tain i n g   to   th p la y b a ck .   A cc o r d in g l y ,     th p r o d u ce d   lin k i n g   o f   t h n e w   L MF  i s   to tall y   n o li n k ed .   Hen ce ,   th v id eo   t h at  is   tr an s m itted   i s   ter m i n ated .   An   i n ter r u p tio n   o c cu r s   to   th p la y b ac k .     T h w a y   o f   cr ea ti n g   to o f o r   th P SC B   [ 2 0 ,   2 1 ]   to   s m o o th e n   th p la y b ac k   w h e n   u s er s   ar m o v i n g   w i th i n   th eir   ar ea s .             Fig u r 7.   T h o v er all  p r o d u ce d   m et h o d   o f   th G MF  an d   L M F   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   n o ve l a d a p tive  s ch ema   t o   fa cilita tes p la yb a ck   s w itch in g   tech n iq u e   ( S a leh   A li A lo ma r i )   5353   3 . 2 .     Ass u m ptio n s   T o   s tr ea m li n th p r o b le m ,   s o m as s u m p tio n s   f o r   th w o r k   ar en u m e r ated   as f o llo w s :     T h en tire   GM Fs   a n d   L MF s   s t o r s i m ilar   v id eo s .     T h en tire   GM Fs   a n d   L MF s   a r in s talle d   i n clu d i n g   P C SB   en g i n [ 2 0 ,   2 1 ] .     T h L MF  is   u s ed   to   f o r m   m ai n   lin k i n g   r eso u r ce   w h il s d eliv er in g   th s er v ices  o f   th Vo th r o u g h   to   in ter io r   d o m ai n s .     T h GM is   u s ed   as  s u b o r d in ate  li n k   r eso u r ce   w h ils d eli v er in g   t h s er v ices  o f   th Vo th r o u g h   o u ts id e   d o m ai n s .   Su b s eq u en t l y ,   W i MA is   p r ef er r ed   to   b u ti lis ed   in   s u c h   d o m ai n s   f o r m i n g   m ai n   li n k .   No n eth ele s s ,   W iFi   i s   u t ilis ed   a s   s u b o r d in ate  li n k   o n ce   it e x i s ts .     T h MFs ar in   c h ar g e   o f   c h ec k in g   t h v al u es o f   th e   R SS I   v a lu es  f o r   ex i s ti n g   s u b s tr u c tu r es  o f   th MN   an d   g iv in g   th r e s h o ld   r ate  alo n g   t o   th C VSP .   T h C VSP   co llects  d ata  ab o u an   e x is tin g   l in k   v ia  t h m o b ile  d ev ice  i n   o r d er   to   d eliv e r   s er v ices   w it h i n   h e ter o g en eo u s   n et w o r k in g   s y s te m s .     T h C VSP   p r o d u ce s   f ac ilit ie s   f o r   m o b ile  d e v ices b ased   o n   u p h o ld in g   d o u b le  li n k   d er iv e d   f r o m   t h G MF   an d   L M F.       4.   NE SM O O T H I NG   P L A YB ACK   P RO CE DUR E   F O H E T E RO G E N E O US N E T WO RK   W h en   m o v e m e n t s   o cc u r   in   h e ter o g en eo u s   n et w o r k s ,   t h cr it ical  r eg io n   i s   p u at   th e   m o v e m en p o in t   as  s h o w n   i n   Fig u r 8 .   W h en   cu r r en t   n et w o r k   tak e s   p lace   d u r in g   th e   m o v e m en p o in t,   t h p la y b ac k   s h o u ld   b u n i n ter r u p ted .   T o   tack le  th p r o b lem ,   s ea m less   Vo p lay b ac k   tec h n iq u is   p r o d u ce d .   T h t ec h n iq u e   in v o l v es a   co u p le  o f   p r o ce s s e s   co m p r is i n g :     T h r ec o g n is ed   n et w o r k   li n k i n g   p r o ce s s .     T h s ea m les s   p la y b ac k   p r o ce s s .   As  illu s tr ated   f r o m   Fi g u r 8 ,   th p ap er   p r o d u ce s   d is s e m i n atio n   r elate d   to   th L MF  {L M F1 ,   L MF2 ,   L MF3 . . .   L M Fk }.   T h L MF  is   d ef in ed   as  s tat io n ar y   a n d   d ed icate d   d ev ice  th at  is   u tili s e d   to   p r o v id r elay   f o r   th e   s er v ice  to   tr a n s m i s s io n   co v er a g ar ea   o f   th e   L M F.  T h r eg io n   is   ca l led   as  t h e   lo ca s er v ice  ar ea .     T h is   d is s e m i n atio n   is   p r o d u ce d   f o r   th p u r p o s o f   cr e atin g   in ter io r   d o m a in s   p er tain i n g   to   th L MF     ( e. g .   ca m p u s es,   m u s eu m s ,   air p o r ts ,   etc. )   an d   r ep r esen ti n g   it   as  P r i m ar y   C o n n ec tio n   ( P r C )   o f   m o b ile  cl ien t s .     T h GM {GM F1 ,   GM F2 ,   G MF3 , . . ,   GM Fn g r an t s   w id r eg io n   s er v ices  w it h i n   d if f er en t   d is tr ib u ted   n et w o r k   in f r astru ct u r es  ( e. g .   W iM A X) .   T h s er v ices  o f   W iM A n e t w o r k   ar p r ac ticall y   u tili s ed   i n   o u t s id o r   p u b lic  lo ca tio n s   s i n ce   t h e y   ar ch e ck ed   an d   r ec o m m en d ed   v ia   s er v ice  p r o v id er s   ac co r d in g   to   r o b u s lin k   d ef icien c y   w i th i n   i n ter io r   d o m ai n s .   A d d itio n a ll y ,   t h p ap e r   co n s id er s   t h GM F   f o r m s   s u b o r d in ate  r eso u r ce   f o r   d eliv er i n g   t h s er v ice s   o f   t h Vo D   th r o u g h   to   m o b ile  d e v ices.   E v er y   v id eo   m a in tai n s   t h C VSP ,   w h ic h   i s   tr an s m itte d   th r o u g h   to   t h M b ased   o n   th e   u s o f   t h P o p u lar it y   C u s h io n   Sta g g er ed   B r o ad ca s tin g   ( P C SB )   p r o to co [ 20 ] .   T h MF  is   u tili s ed   s o   th a th C VSP   co u ld   p r o v id v id eo s   an d   tr an s m i th e m   w it h i n     th W ir eless   Net w o r k   I n ter f a ce   C ar d   ( W NI C )   it  o w n s   th r o u g h   m u ltip le  m o b ile  d ev ice s   ac co r d in g   to   its   tr an s m is s io n   d o m ai n .   Mo b ile  d ev ices  m u s e x is i n   th co v er ag r eg io n s   r an g o f   th lo ca f o r w ar d er   f o r     th p u r p o s o f   o b tain   it.  T h C VSP   is   d ef in ed   as  g r o u p   o f   L MF s ,   w h ic h   ar lin k ed   to g eth er   w it h i n     th s u b s tr u c tu r w ir eles s   b ase d   n et w o r k .             Fig u r 8.   A   p ar ad ig m   o f   th tr an s it io n   p o in t b y   li n k i n g   t h G MF  an d   L M F   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 3 4 7   -   5367   5354   As  ill u s tr ated   f r o m   Fi g u r 8 ,   th p ap er   p r o d u ce s   d is s e m i n atio n   r elate d   to   t h L MF   { L M F1 ,   L MF2 ,   L MF3 . . .   L M Fk }.   T h L MF  is   d ef in ed   as  s tat io n ar y   a n d   d ed icate d   d ev ice  th at  is   u tili s e d   to   p r o v id r elay   f o r   th e   s er v ice  to   tr a n s m i s s io n   co v er a g ar ea   o f   th e   L M F.  T h r eg io n   is   ca l led   as  t h e   lo ca s er v ice  ar ea .     T h is   d is s e m i n atio n   is   p r o d u ce d   f o r   th p u r p o s o f   cr e atin g   in ter io r   d o m a in s   p er tain i n g   to   th L MF     ( e. g .   ca m p u s es,   m u s eu m s ,   air p o r ts ,   etc. )   an d   r ep r esen ti n g   it   as  P r i m ar y   C o n n ec tio n   ( P r C )   o f   m o b ile  cl ien t s .     T h GM {GM F1 ,   GM F2 ,   G MF3 , . . ,   GM Fn g r an t s   w id r eg io n   s er v ices  w it h i n   d if f er en t   d is tr ib u ted   n et w o r k   in f r astru ct u r es  ( e. g .   W iM A X) .   T h s er v ices  o f   W iM A n e t w o r k   ar p r ac ticall y   u tili s ed   i n   o u t s id o r   p u b lic  lo ca tio n s   s i n ce   t h e y   ar ch e ck ed   an d   r ec o m m en d ed   v ia   s er v ice  p r o v id er s   ac co r d in g   to   r o b u s lin k   d ef icien c y   w i th i n   i n ter io r   d o m ai n s .   A d d itio n a ll y ,   t h p ap e r   co n s id er s   t h GM F   f o r m s   s u b o r d in ate  r eso u r ce   f o r   d eliv er i n g   t h s er v ice s   o f   t h Vo D   th r o u g h   to   m o b ile  d e v ices.   E v er y   v id eo   m a in tai n s   t h C VSP ,   w h ic h   i s   tr an s m itted   th r o u g h   to   t h M b ased   o n   th e   u s o f   t h P o p u lar it y   C u s h io n   Sta g g er ed   B r o ad ca s tin g   ( P C SB )   p r o to co [ 20 ] .   T h MF  is   u tili s ed   s o   th a th C VSP   co u ld   p r o v id v id eo s   an d   tr an s m i th e m   w it h i n     th W ir eless   Net w o r k   I n ter f a ce   C ar d   ( W NI C )   it  o w n s   th r o u g h   m u ltip le  m o b ile  d ev ice s   ac co r d in g   t o   its   tr an s m is s io n   d o m ai n .   Mo b ile  d ev ices  m u s e x is i n   th co v er ag r eg io n s   r an g o f   th lo ca f o r w ar d er   f o r     th p u r p o s o f   o b tain   it.  T h C VSP   is   d ef in ed   as  g r o u p   o f   L MF s ,   w h ic h   ar lin k ed   to g eth er   w it h i n     th s u b s tr u c tu r w ir eles s   b ase d   n et w o r k .     Th L MF   is   s ta ted   at  t h m e d ia   f o r w ar d   s er v er   a s   K ,   w h er {K 1 ,   K 2,   K 3 …,   K n } .   T h L M ap p lies     th b r o ad ca s tin g   ch a n n els  s o   th at  v id eo   s eg m e n ts   co u ld   b d o w n lo ad ed   f r o m   t h m e d ia   f o r w ar d   s er v er .   A d d itio n al l y ,   t h L MF  g en er a tes  2 K   s u b - c h an n el s   f o r   ev er y   r eg u lar   ch a n n el  th a is   ap p lie d   w it h i n   p h y s ical  in ter f ac e.   T h cr ea ted   s u b - c h a n n el s   ar ap p lied   in   o r d er   t o   b r o ad ca s s u b - s e g m e n ts   t h at  ar r elate d   to   th f ir s t   r ec eiv ed   s eg m e n f r o m   t h m ed ia  s er v er .   T h u s ,   th f ir s s eg m e n is   s eg m e n ted   in to   2 K   s u b - s e g m e n ts   a n d   b r o ad ca s ted   alo n g   th r o u g h   m u ltip le  s u b - c h a n n el s   i n   s i m i lar   w a y   to   th e   P C SB   w h e n   t h v ir tu al  i n ter f ac is   b ein g   g e n er ated .   I f   a   clie n j o in s   t h n et w o r k ,   its   v ir tu al   in ter f ac e   is   ac co r d in g l y   u s ed   f o r   d o w n lo ad in g     th f ir s s u b - s eg m e n t.  Fo llo w i n g   s ea m less   a n d   an   e f f ec tiv d o w n lo ad ,   it  w ill  i m m ed iate l y   b co n v er ted   to   th p h y s ical  i n ter f ac s o   t h at  o th er   av ailab le  s eg m e n t s   co u l d   b d o w n lo ad ed   [ 1 8 ] .   A s s u m th at  th le n g t h   o f     v id eo   is   L   an d   t h n u m b e r   o f   r eg u lar   c h an n el s   i s   K .   T h s er v ice  d ela y   i s   h ig h li g h ted   ac co r d in g   to     th f o llo w i n g s :     =     1   / 2   ( 1 )     Sin ce     1   =L/K ,   s er v ice  s tar t - u p   d ela y   ca n   b r ep r esen ted   as  f o ll o w s :     =       ( )   2   ( 2 )     T h clien ca c h i n g   s p ac is   co n s id er ed   to   r ep r esen t   an   is s u th r o u g h   m o b ile   ad   h o n et w o r k s   as  t h i s   r ef er s   to   th li m i tatio n s   in c u r r ed   in   th s to r ag o f   m o b ile  clien t.  C o n s eq u en tl y ,   s tr ea m i n g   v id eo   w it h     th lea s s p ac o f   t h clie n t s   s id is   ta k e n   i n to   ac co u n t.  I n   Mo b iv o D,   clien t s   p o s s e s s   t w o   b u f f er s   f o r   s to r i n g   v id eo   s eg m e n t s   as  r e u s ab le  an d   p r e - f etch ed   b u f f er s .   T h e   r eu s ab le  b u f f er   i s   m ain l y   a p p lied   f o r   ca ch in g     th f ir s v id eo   s eg m e n t.  A cc o r d in g l y ,   t h e   b u f f er   s p ac s h o u l d   b eq u al  to   th s ize  o f   th f i r s s eg m e n w h er e   th is   i s   h i g h li g h ted   ac co r d in g   t o   th f o llo w i n g s :     =     1  =     ( 3 )     Fu r t h er m o r e,   s in ce   m o b ile  clien t s   r ep r esen b an d w id th   l i m ited ,   d iv id i n g   S eg 1   in to   2K   s eg m en t s   m i n i m is e s   th n ee d ed   b an d w id th   f o r   d o w n lo ad in g   S eg 1 .   Me an w h ile,   it  m i n i m is e s   th e   clien o v er h ea d   f o r     th p u r p o s o f   s er v in g   m u lti p le  n eig h b o u r in g   n o d es.  Su p p o s th at  th v id eo   f ile  s ize  d en o tes  to   V size ,   an d     th co n s u m p tio n   r ate  d e n o t es  to   r ,   th e n   B   =   S K   *   r   ,   w h er e   B   d en o tes   to   t h n ee d ed   b an d w id t h .     Seg 1   b an d w id th   i s   p r o v id ed   as:         1   =    2   ( 4 )     4 . 1 .     T he   pro ce s s   o f   t he  net w o rk   lin k   cr ea t io n   Mo b ile  d ev ices  ar s u p p o r ted   in   co m b i n atio n   to   s ev er al   m ed iu m s   o f   w ir ele s s   co m m u n icat io n   s y s te m s   ( e. g .   W iM A ( I E E E   8 0 2 . 1 6 d )   an d   W iFi   ( I E E E   8 0 2 . 1 1 g ) ) .   W h en   Vo s er v ices  ar in itia lis ed ,     th m o b ile  n o d r ep ea ts   ex is ti n g   w ir eles s   n et w o r k   co m m u n i ca tio n   s er v ices.   T h in itial  p r o ce s s   o f   id en ti f y i n g   an   i n f r a s tr u ct u r c h o ice  v i m o b ile   clie n ts   i s   h i g h l ig h ted   as  s h o w n   in   Fi g u r 9 .   T h cl ien ap p licatio n   o n   m o b ile  clie n t s   r ec o u n t s   ex is t in g   s er v ice s   f o r   co m m u n icat io n s .   C o n s ec u tiv el y ,   it  s ee k s   ex is ti n g   n et w o r k s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   n o ve l a d a p tive  s ch ema   t o   fa cilita tes p la yb a ck   s w itch in g   tech n iq u e   ( S a leh   A li A lo ma r i )   5355   b ased   o n   its   in ter f ac e s   ( e. g .   W iMA a n d   W iFi ) .   A cc o r d in g l y ,   i f   th er ex i s s i n g le  in f r a s tr u ct u r e,   it  w il l   co n n ec t i m m ed iatel y ,   o t h er w i s e,   it  w ill s ee k   th m o s t e f f ec ti v co n n ec tiv it y .     T h ap p licatio n   p r o d u ce s   co n n ec tio n s   w it h   t h m o s ap p r o p r iate  an d   ex i s ti n g   m ai n   co n n e ctiv it y   a n d   s ee k s   s u b o r d in ate  li n k .   I n   t h p ap er ,   W iF is   u s ed   t h r o u g h   in ter io r   d o m ai n s   r ep r esen tin g   m ai n   li n k ,   w h ile   W iMA is   u s ed   as  s u b o r d in ate  lin k .   S u b s eq u e n tl y ,   w ith in   o u ts id d o m a in s ,   W iMA ca n   b b est  u tili s ed   as  b asic c o n n ec ti v it y   w h ile  W iFi   is   b est  u tiil i s ed   as a   s ec o n d ar y   co n n ec t iv i t y   w h e n   i t d o es e x is t.           Fig u r 9.   T h p r elim i n ar y   p r o ce d u r o f   ch o o s in g   t h n et w o r k   s u b s tr u ct u r e       Du r in g   t h is   p r o ce d u r e,   th C V SP   co llects  in f o r m atio n   r eg ar d in g   t h r ela y   o f   th m ed ia  f o r w ar d er   f o r   th m o b ile  n o d in   o r d er   to   d eliv er   s er v ice s   w ith in   h o m o g en eo u s   n et w o r k s .   F u r t h er ,   th C V SP   ar r an g es   p ar ticu lar   f ac ilit ies  f o r   m o b ile  d ev ices  b y   r etain in g   a   d o u b le  lin k   v ia  GM F s   an d   L MFs.  A cc o r d in g   to     th p r o ce s s ,   t h s er v er   r e m ain s   f r eq u en tl y   h a n d lin g   t h d eli v er y   o f   t h s er v ices   p er tain i n g   to   t h Vo f o r   a n   ap p r o p r iate  o r   an   ac tiv lin k   w it h i n   v ar io u s   s u b s tr u ct u r es .   Fig u r 1 0   illu s tr ates  t h p r o ce s s .   T h m o b ile   d ev ice  s tar t s   co m m u n icati n g   f o r   ac ce s s i n g   t h s er v ice s   p er tain i n g   to   t h Vo s y s te m .   T h C VSP   co llects   in f o r m atio n   ab o u t   th e   ex is ti n g   co n n ec ti v it y   f r o m   th e   n o d es  in cl u d in g   th e   i n f r a s tr u ctu r as   s h o w n   i n     Fig u r 1 0 .   T h is   in f o r m at io n   is   co llected   b ased   o n   th DNDS  p r o to co l.           Fig u r 1 0.   T h C VSP s   p r o ce s s   in   co llecti n g   th d ata  o f   t h e x is t in g   li n k   to   it s   s u b s tr u ct u r f r o m   t h e   m o b ile     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 3 4 7   -   5367   5356   T h p r o ce s s   o f   th C VSP   co llects  in f o r m a tio n   o f   th ex i s ti n g   co n n ec ti v it y   ac c o r d in g   to   th f o llo w i n g   s tep s :     T h C VSP   id en tif ie s   th M Fs   w it h i n   t h s er v ice s   r eg io n .     T h C VSP   o r d er s   th ex is ti n g   in f o r m atio n   f r o m   t h MF s .     L MF1   c h ec k s   th r eq u e s t.     L MF1   c h ec k s   f o r   an   i n f o r m ati o n   r eg ar d in g   t h e x is t in g   i n f r a s tr u ct u r an d   co n n ec ti v it y   f r o m   MN 1 .     T h MN 1   co llects  in f o r m a ti o n   ab o u th e x is ti n g   co n n ec tiv it y   i n clu d i n g   th Se C ,   P r C   an d   th eir   in f r astru ct u r es a cc o r d in g   to   th DNDS  p r o to co l.     T h MN 1   tr an s m it s   th r eq u e s ted   in f o r m a tio n   to   L MF1 .     T h in f o r m at io n   is   s en t i n   t u r n   b y   t h L MF1   alo n g   to   th C V SP .     T h C VSP   s to r es a n d   r etain s   t h e   in f o r m at io n   to   d eliv er   th b est s er v ice s   w it h i n   th Se C   o r   th P r C .   T h MN   in d icate s   to   th m o b ile  n o d e,   th SeC   in d icate s   to   th s u b o r d in ate  li n k ,   t h P r C   in d icate s   to   th p r i m ar y   co n n ec ti v it y   w h e r L MF1   in d icate s   to   th L Fo r w ar d er .   Fig u r 1 1   clar if ies   t h p r o ce s s   o f     th u s er   i m p le m e n tatio n   f o r   co llectin g   d ata  ar o u n d   a n   e x is t in g   b an d w id t h   i n cl u d in g   c h o o s in g   a   co n n ec ti v i t y   th at  is   th e   m o s ap p r o p r iate.   On ce   th e   m o b ile   i n v e s ti g ates   an   ex is ti n g   b a n d w id th   o v er   t h p r i m ar y   co n n ec ti v it y ,   it   w ill   ex a m i n th s tr en g t h   o f   t h s ig n al  a n d   b an d w id th   in   ter m s   o f   h o w   ad eq u ate  th e y   ar e.     I f   it   ap p ea r s   t h at  b o th   ar ad eq u ate,   t h p r i m ar y   li n k   is   f o r m e d   f r o m   th e   f ac ilit ie s   o f   t h e   VO s y s te m ,   co n n ec t   an d   b eg in   o b tain i n g   t h ese  s e r v ices  an d   b eg i n   o p er atin g   t h v id eo .   On ce   b o th   ar in ad eq u ate,   th m o b ile  d ev ice  m o v es   t h r o u g h   th e   s u b o r d in ate  li n k   a n d   p r o d u ce   co m p ar is o n s   f o r   it  o n m o r ti m e   b ased   o n     th p r i m ar y   li n k .   On ce   it  s ee m s   m o r ef f ec ti v e,   it  w ill  i m m e d iatel y   b co n n ec ted   th r o u g h   t h s u b o r d in ate  lin k   w h er it   b eg i n s   o b tai n i n g   th e s f ac ilit ie s   a n d   b eg i n s   o p er a tin g   t h v id eo .   A f ter   th at,   it  n o tifie s   t h C V SP   ac co r d in g   to   th DSD w h er e   it b eg in s   o b tain i n g   a n d   o p er at in g   t h f ac ilit ie s   o f   t h Vo D.           Fig u r 1 1 .   T h co n n ec ti v it y   d eter m i n atio n       Mo r in f o r m atio n   ab o u lin k in g   a m o n g   h eter o g en eo u s   n et w o r k s   i s   h ig h li g h ted   as   s h o w n   i n     Fig u r es  1 2   an d   1 3 .   T h f ig u r es  d is cu s s   t h p r o ce d u r o f   m o v ab le  n e t w o r k s   w h e n   en te r in g   t h f ac ilit ie s   o f     th Vo s y s te m .   T h is   w o r k   is   in tr o d u ce d   in   o r d er   to   u tili s t h L M as  p r i m ar y   lin k   r eso u r ce   f o r   d eliv er in g   Vo f ac ili ties   t h r o u g h   m o b il d ev ices  w i th i n   t h ( W L AN ) ,   w h ich   co n tai n s   s m aller   r an g o f   co v er a g e.   W h en   m o b ile  clie n t s   tr an s f e r   o u ts id th W L AN  r eg io n ,   th e y   m u s d ir ec tl y   d i s co v e r   th ab s en ce   o f     th p r i m a r y   l in k   t h at  m o v es  t h lin k i n g   alo n g   th r o u g h   th s u b o r d in ate  li n k   r eso u r ce .   T h is   p r o ce s s   m a k es  it   b r in g   e f f icien Vo f ac i liti es   to   m o b ile  d ev ices  w i th i n   t h GM b ased   o n   th u ti lis i n g   lar g r a n g o f   in ter n e i n f r astru ct u r es   ( e. g .   W iMA X) .   Hen ce ,   th e   b asi c   n o tio n   is   to   co n v er t   to   t h s ec o n d ar y   co n n ec ti v it y   p r io r   to   th b r ea k d o w n   o f   t h e   W L A w h e n   r e m a in i n g   i n   t h W L AN  r eg io n   as  lo n g   as  m u c h   a s   it  co u ld   b d u to   its   m o s ef f ec ti v Qu alit y   o f   Ser v ice  an d   lo w er   p r ice.   A cc o r d in g l y ,   th R ec ei v ed   Sig n al  Stre n g t h   I n d icatio n   ( R S SI)   is   ap p lied   i n   [ 4 6 ]   an d   [ 3 3 ,   4 7 ] .   T h R S SI  is   d ef in ed   as  a n   ac r o n y m   in   w h ich   t h s i g n a s tr en g th   i n d icatio n   is   r ec eiv ed   to   it.  I t is u s ed   to   m ea s u r th s ig n al  p o w er   o f   t h r ad io   lin k .     T h m o b ilit y   co m p o n en in ce s s a n tl y   ch ec k s   t h v al u es   o f   th R S SI  r elate d   to   th ex is t in g   in f r astru ct u r es  b y   c h ec k in g   w h et h er   th ese  v al u es  r ea ch   t h v al u o f   t h in it ial  th r es h o ld .   On ce   it  f i n d s     th v a lu o f   th f ir s t h r es h o l d ,   th C VSP   is   ac k n o w led g e d   r eg ar d in g   t h m o b ile  d ev ic es  th at  ar o u t s id   th co v er ag r a n g e.   Af ter   t h a t,  it  s tar ts   f lo w i n g   o v er   th e   s u b o r d in ate  li n k .   T h C V SP   l ets  t h lo ca tio n   o f     th f lo w in g   m ed ia  b r elate d   to   th s u b o r d in ate  li n k   at  th s a m lo ca tio n   p er tain in g   to   th n e w   s tr ea m ed   v id eo   alo n g   to   th p r i m ar y   li n k .   On ce   th m o b ile  d ev ice s   ar clo s to   th ed g o f   th lin k ,   n e w   v alu o f     th t h r es h o ld   v al u is   tr ig g er ed   b y   t h e s d ev ice s   in   o r d er   to   m o v a n d   ac ti v ate  t h s ec o n d ar y   co n n ec ti v it y .   T h is   p r o ce s s   is   co n d u cted   b y   a n   ap p r o p r iate  s u b s eq u en t li n k i n g   f o r   Vo f ac ilit ies.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.