Ohjelmisto-ohjattujen verkkojen älykkyyden ja tietoturvallisuuden parantaminen

Perinteiset tietoliikenneverkot pohjautuvat usein laajoille manuaalisesti konfiguroitaville valmistajakohtaisille ratkaisuille. Niissä käytetään laitekohtaista kontrollilogiikkaa tai verkon eri toiminnallisuuksien algoritmeja. Tämän johdosta verkon hajautettu kontrollitaso muodostuu monimutkaiseksi. Sitä on vaikea integroida ja operoida eikä se ole kovin joustava resurssien käytön suhteen.

Tietoliikenteen määrän kasvaessa tulee entistä tärkeämmäksi integroida useita verkkoteknologioita ja autonomisia verkon toiminnallisuuksia tehokkaan resurssinhallinnan saavuttamiseksi. Ohjelmisto-ohjatut verkkoratkaisut (SDN, Software Defined Networking) tarjoavat keinon hallita erikseen verkon kontrolliliikennettä eroteltuna dataliikenteestä keskitetysti.
Tämä kontrollitaso voi integroida erilaisia verkkolaitteita ja ohjata niitä ajonaikaisesti valmistajariippumattoman sovellusohjelmointirajapinnan kautta.

Väitöstyössä on tutkittu älykästä ohjelmisto-ohjattavaa verkkoratkaisua, jonka avulla eri radioverkkoteknologiat (mukaan lukien kognitiiviradio) voidaan integroida yhteisen kontrollialustan kautta lisäämään verkon kokonaissuorituskykyä. Työssä esitetään kognitiivinen ohjelmisto-ohjattu verkon arkkitehtuuriratkaisu ja sen suorituskyvyn arviointi mittauksiin pohjautuen.

Koska ohjelmisto-ohjattu verkko pohjautuu koko verkon keskitettyyn kontrollilogiikkaan, on tietoturvan merkitys korostunut entisestään. Työssä on sen vuoksi tutkittu juuri tällaisen verkkoratkaisun mahdollisia tietoturvauhkia ja niiden torjumiseen soveltuvia ratkaisuvaihtoehtoja sekä esitetään tulevaisuuden kehityssuuntia vielä ratkaisemattomille uhkille.

Lisäksi työssä on tutkittu laajemmin tulevien 5G-verkkojen tietoturvauhkia ja niiden ratkaisuja liittyen ohjelmisto-ohjattuihin verkkoratkaisuihin, pilviteknologioihin ja virtualisoituihin verkkotoiminnallisuuksiin. Työ tarjoaa myös näkemyksen siitä, miten verkon tietoturvaa voidaan kokonaisuudessaan lisätä 5G-verkoissa.