Karl-Johan Grinnemo

Min forskning är inriktad på att analysera kvaliteten på tjänster som tillhandahålls av IP-baserade dator- och cellulära nätverk. På senare tid har efterfrågan på moderna mobilnät ökat markant, och de kräver stöd för tjänster med strikta krav som hög genomströmning, låg latens och hög tillgänglighet. För att möta dessa behov undersöker jag flervägslösningar (eng. multi-connectivity), nätverksskivor (eng. network slicing) och kantberäkning (eng. edge computing).

För att dra nytta av flervägskommunikation och nätverksskivor i dagens 5G och kommande 6G nätverk har vi föreslagit en policy-baserad arkitektur för nätverksdelning (PLANS). Detta policyramverk optimerar användningen av tillgängliga nätverksskivor via policysystem installerade både i nätverket och på användarens utrustning.

Inom kantberäkning har vi modellerat avlastningsproblemet i en kantmolninfrastruktur som ett MILP-problem (eng. mixed integer linear programming). Vi letar efter effektiva optimeringstekniker för att minimera den totala fördröjningen av systemet efter att ha slutfört alla uppgifter för alla tjänster som efterfrågas av alla användare. Vi har föreslagit flera offlinelösningar och överväger onlinelösningar som involverar förstärkningsinlärning och andra sekventiella inlärningstekniker.

Med introduktionen av 5G-teknik har det funnits ett stort intresse för Internet of Things (IoT), särskilt Cellular IoT (CIoT). Därför har energibesparande mekanismer och konfigurationer blivit avgörande forskningsfrågor. Det är viktigt att balansera de begränsade resurserna och batteritiden för CIoT-enheter och resurskrävande applikationer. Min forskning tar upp dessa utmaningar och syftar till att tillhandahålla lösningar som kan bana väg för effektivare och pålitligare mobilnät i framtiden.

Endast tillgänglig på engelska.

Jag arbetar i nära samarbete med ett antal välrenommerade svenska universitet och forskningsinstitut, bland annat MDU, KTH och RISE, i olika projekt som fått nationell finansiering. Dessutom samarbetar jag med flera väletablerade europeiska universitet och institut i olika projekt som får finansiering från EU. Några av universiteten och instituten jag jobbar med är bland annat universitetet i Oslo, Simula, universitetet i Malaga, universitetet i Aten, Fraunhofer FOKUS och FH Munster. Mitt mål är att utnyttja dessa partnerskap för att främja mina forsknings- och utvecklingsinsatser och ligga i framkanten av innovation inom mina forskningsområden.

Jag avslutade doktorsstudier i juni 2006 och arbetade ett halvår som forskarassistent vid dåvarande institutionen för datavetenskap vid Karlstads universitet. Under den tiden fortsatte jag min forskning från min doktorsexamen med studier kring telefonsignalering över IP och SCTP med Ericsson Research i Aachen. Jag deltog också i ett forskningssamarbete med Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i Barcelona om användning av SCTP i mobilnät. I januari 2007 upphörde min forskarassistentstjänst vid Karlstads universitet och jag återupptog min tjänst som konsult på Tieto i Karlstad. Mitt arbete på Tieto involverade förstudier, systemdesign och implementering och var i linje med min forskning. Till exempel implementerade jag en larmfunktion i Ericssons Connectivity Packet Platform (CPP). Jag genomförde en förstudie med kollegor från Tietos kontor i Peking med syfte att bygga en SCTP-trafikavlastningsmotor för SCTP i CPP.

Jag fortsatte att vara involverad i forskning och deltog aktivt i olika forskningsprojektfaser, inklusive planering, anslagssökning och genomförande, som adjungerad forskare. Jag tog även tjänstledigt från Tieto i Karlstad mellan hösten 2009 och hösten 2010 för att arbeta som tillförordnad universitetslektor vid Kungliga Tekniska Högskolan. Under denna tid initierade jag ett forskningsprojekt vid namn "Smart Session Management for Multi-homed SCTP" (SCTP Smartswitch) med Karlstads universitet och Ericsson Research i Kista. Projektet syftade till att utöka SCTP:s failover-/changeover-mekanism med intelligent sessionshantering, vilket gör det möjligt för den att hantera realtidsapplikationer, såsom interaktiva spel, som kräver snabba failovers/changeovers, och mobilterminaler som ibland upplever långa frånkopplingsperioder under roaming.

Hösten 2010 fick jag en fyraårig anställning vid Karlstads universitet och arbetade som biträdande lektor på deras datavetenskapliga institution i två år. Under denna tid var projektet "SCTP SmartSwitch" en betydande del av mitt forskningsarbete, vilket resulterade i ett tiotal publikationer, ett SCTP-baserat ramverk för mobilitetshantering för smartphones och surfplattor som erbjöd vertikal överlämning under en sekund mellan 3G- och WiFi-nätverk, och ett generiskt SCTP-baserat sessionslager för mobilitetsstöd i mobila fördröjningstoleranta nätverk. Jag blev universitetslektor vid Karlstads universitet hösten 2014 och docent hösten 2016. Jag har skrivit och varit medförfattare till över 100 konferens- och tidskriftsartiklar och är seniormedlem i IEEE.

Det här är mina tio senaste peer-reviewed publikationer i skrivande stund:

• D. Rico, K.-J. Grinnemo, A. Brunstrom, and P. Merino. Performance Analysis of The Multi-connection Tactile Internet Protocol over 5G. Journal of Network and Systems Management, Springer, vol. 31, issue 3, pp. 1573–7705.
• H. Haile, K.-J. Grinnemo, S. Ferlin, P. Hurtig, and A. Brunstrom. Copa-D: Delay Consistent Copa for Dynamic Cellular Networks, in The 2023 EuCNC & 6G Summit, Gothenburg, Sweden, June 2023.
• A. Mahjoubi, K.-J. Grinnemo, and J. Taheri. An Efficient Simulated Annealing-based Task Scheduling Technique for Task Offloading in a Mobile Edge Architecture, in The 11th IEEE International Conference on Cloud Networking (IEEE CloudNet 2022), Paris, France, November 2022.
• B. Ahlgren and K.-J. Grinnemo. ZQTRTT: A Multipath Scheduler for Heterogeneous Traffic in ICNs Based on Zero Queueing Time Ratio, in The 9th ACM Conference on Information-Centric Networking (ICN), Osaka, Japan, September 2022.
• A. Rabitsch, T. Anagnostopoulos, K.-J. Grinnemo, J. McNamara, A.-M. Bosneag, M.A. Kourtis, G. Xilouris, Ö. Alay, A. Brunstrom, and G. Caso. Integrated Network and End-host Policy Management for Network Slicing, in The 18th International Conference on Network and Service Management (CNSM), Thessaloniki, Greece, October 2022.
• M. T. Abbas, J. Eklund, A. Brunstrom, S. Alfredsson, M. Rajiullah, K.-J. Grinnemo, G. Caso, K. Kousias, and Ö. Alay. On the Energy-efficient Use of Discontinuous Reception and Release Assistance in NB-IoT, in The IEEE 8th World Forum on Internet of Things (WFIoT), Yokohama, Japan, November 2022.
• A. Mahjoubi, K.-J. Grinnemo, and J. Taheri. EHGA: A Genetic Algorithm Based Approach for Scheduling Tasks on Distributed Edge-Cloud Infrastructures, in The 13th International Conference on Network of the Future, Ghent, Belgium, October 2022.
• H. Haile, K.-J. Grinnemo, S. Ferlin, P. Hurtig, and A. Brunstrom. Performance of QUIC congestion control algorithms in 5G networks, in The 2nd ACM SIGCOMM Workshop on 5G and Beyond Network Measurements, Modeling, and Use Cases (5G-MeMU), Amsterdam, Netherlands, August 2022.
• M. T. Abbas, K.-J. Grinnemo, J. Eklund, S. Alfredsson, M. Rajiullah, A. Brunstrom, G. Caso, K. Kousias, and Ö. Alay. Energy-Saving Solutions for Cellular Internet of Things - A Survey. IEEE Access. vol. 10, pp. 62073–62096. 2022.
• D. Rico, K.-J. Grinnemo, A. Brunstrom, P. Merino. Implementation and evaluation of the Multi-connection Tactile Internet Protocol and API, in The 2nd IFIP/IEEE International Workshop on Fully-Flexible Internet Architectures and Protocols for the Next-Generation Tactile Internet (FlexNGIA), Budapest, Hungary, April 2022.