Tecnologías Específicas

Ingeniería de Computadores
Tecnologías de la Información

Descripcion y Objetivos

Las redes inalámbricas, o WLANs [1], deben dar soporte a un gran número de aplicaciones y servicios de forma simultánea, cada uno de las cuales con requisitos de ancho de banda, latencia y fiabilidad distintos. Una arquitectura de red rígida tradicional no resulta suficiente para dar cabida a tal variedad, siendo necesario buscar métodos que permitan asignar recursos a cada aplicación y servicio en base a sus necesidades. Gracias a las redes definidas por software (SDN) [2], la tećnica conocida como network slicing [3] permite crear múltiples redes virtuales o, dicho de otro modo, particiones en la red, que permiten aislar el tráfico de dichas aplicaciones y servicios, asignando recursos a cada partición en función de las necesidades de estos.

Este TFG parte de una solución de slicing punto-a-punto programable para WLANs basadas en SDN ya existente [4] [5] que utiliza como principal planificador la técnica de Round Robin, y pretende extenderla para dar soporte a planificadores más avanzados, como aquellos basados en minimizar retraso, otorgar más prioridad a aquellas estaciones con peor o mejor estado de canal, o a aquellas con más paquetes en cola. Tras esto, se pretende definir una comparativa con el planificador base y evaluar las bondades y mayores problemáticas de cada uno en un entorno validado en hardware real.

 

Metodología y Competencias

Se llevarán a cabo reuniones periódicas semanales/bisemanales en las que se hará un control del progreso del siguiente plan de trabajo:

1. Revisión de los conceptos básicos sobre transmisión en redes inalámbricas, el estándar 802.11, y las redes definidas por software.
2. Revisión del estado del arte y otros trabajos relacionados en la literatura.
3. Análisis del problema y diseño del planificador o planificadores propuestos para network slicing en redes 802.11.
4. Implementación del planificador o planificadores en un entorno hardware real.
5. Evaluación de rendimiento.
6. Escritura de la memoria.

Las competencias desarrolladas a lo largo de este proyecto son:

• [IC4] Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones.
• [IC8] Capacidad para diseñar, desplegar, administrar y gestionar redes de computadores.
• [TI2] Capacidad para seleccionar, diseñar, desplegar, integrar, evaluar, construir, gestionar, explotar y mantener las tecnologías de hardware, software y redes, dentro de los parámetros de coste y calidad adecuados.
• [TI4] Capacidad para seleccionar, diseñar, desplegar, integrar y gestionar redes e infraestructuras de comunicaciones en una organización.

 

Medios a utilizar

Todos los recursos software que se utilizan para la realización de este TFG tales como compiladores, librerías, etc., así como la arquitectura de slicing existente, son de libre disposición. Cualesquiera medios requeridos por el alumno o alumna para su realización podrán ponerse a su disposición en la ESII o en el I3A.

 

Bibliografía

[1] Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications," in IEEE Std 802.11-2020, 26 Feb. 2021, doi: 10.1109/IEEESTD.2021.9363693.

[2] A. Papa et al., "MARC: On Modeling and Analysis of Software-Defined Radio Access Network Controllers," in IEEE Transactions on Network and Service Management, doi: 10.1109/TNSM.2021.3095673.

[3] P. H. Isolani et al., "Airtime-Based Resource Allocation Modeling for Network Slicing in IEEE 802.11 RANs," in IEEE Communications Letters, vol. 24, no. 5, pp. 1077-1080, May 2020, doi: 10.1109/LCOMM.2020.2977906.

[4] E. Coronado et al., "Lasagna: Programming Abstractions for End–to–End Slicing in Software-Defined WLANs", in Proc. of IEEE WoWMoM 2018, Chania, Greece.

[5] 5G-EmPOWER Repository, https://5g-empower.io/