Today’s and tomorrow’s networks are becoming increasingly complex and heterogeneous with a large diversity of devices and technologies. To meet growing demand, and support client mobility there is need for intelligent mechanisms like multi-technology load balancing and handovers. Current solutions, like Multipath Transmission Control Protocol (MPTCP), fail to provide a fine-grained, coordinated, and transparent answer to this heterogeneity, while the lower layers of the Open Systems Interconnection stack simply ignore it by providing full separation of layers. Therefore, we introduce ORCHESTRA, a data link layer framework for the management of multi-technology networks and devices, enabling packet-level dynamic handovers, load balancing, and duplication across network technologies. The framework is the first of its kind in providing fine-grained packet-level control across different technologies in a network-wide manner. Moreover, it works on top of existing standards without the need for hardware changes. This is achieved through a fully transparent virtual Medium Access Control layer and a Software-Defined Networking controller with global intelligence. The framework is implemented in a prototype running on off-the-shelf hardware and we demonstrate its features across different IEEE 802.11 technologies and 4G (Long Term Evolution). We demonstrate that ORCHESTRA outperforms MPTCP and allows for real-time inter-technology handovers and that overall throughput and reliability are improved in wireless networks.

中文翻译：

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ORCHESTRA：通过多技术管理增强无线回程网络

今天和未来的网络正变得越来越复杂和异构，设备和技术种类繁多。为了满足不断增长的需求并支持客户端移动性，需要多技术负载平衡和切换等智能机制。当前的解决方案，如多路径传输控制协议 (MPTCP)，无法为这种异构性提供细粒度、协调和透明的答案，而开放系统互连堆栈的较低层通过提供完全的层分离来简单地忽略它。因此，我们引入了 ORCHESTRA，一种用于管理多技术网络和设备的数据链路层框架，支持跨网络技术的数据包级动态切换、负载平衡和复制。该框架是第一个以网络范围的方式跨不同技术提供细粒度数据包级控制的框架。此外，它可以在现有标准之上运行，无需更改硬件。这是通过完全透明的虚拟媒体访问控制层和具有全球智能的软件定义网络控制器来实现的。该框架是在运行在现成硬件上的原型中实现的，我们展示了它在不同 IEEE 802.11 技术和 4G（长期演进）中的特性。我们证明 ORCHESTRA 优于 MPTCP 并允许实时跨技术切换，并且无线网络中的整体吞吐量和可靠性得到提高。它在现有标准之上工作，无需更改硬件。这是通过完全透明的虚拟媒体访问控制层和具有全球智能的软件定义网络控制器来实现的。该框架是在运行在现成硬件上的原型中实现的，我们展示了它在不同 IEEE 802.11 技术和 4G（长期演进）中的特性。我们证明 ORCHESTRA 优于 MPTCP 并允许实时跨技术切换，并且无线网络中的整体吞吐量和可靠性得到提高。它在现有标准之上工作，无需更改硬件。这是通过完全透明的虚拟媒体访问控制层和具有全球智能的软件定义网络控制器来实现的。该框架是在运行在现成硬件上的原型中实现的，我们展示了它在不同 IEEE 802.11 技术和 4G（长期演进）中的特性。我们证明 ORCHESTRA 优于 MPTCP 并允许实时跨技术切换，并且无线网络中的整体吞吐量和可靠性得到提高。该框架是在运行在现成硬件上的原型中实现的，我们展示了它在不同 IEEE 802.11 技术和 4G（长期演进）中的特性。我们证明 ORCHESTRA 优于 MPTCP 并允许实时跨技术切换，并且无线网络中的整体吞吐量和可靠性得到提高。该框架是在运行在现成硬件上的原型中实现的，我们展示了它在不同 IEEE 802.11 技术和 4G（长期演进）中的特性。我们证明 ORCHESTRA 优于 MPTCP 并允许实时跨技术切换，并且无线网络中的整体吞吐量和可靠性得到提高。