FMON 2019 – Poboljšanje performansi mobilnih mreža pete generacije (5G) primjenom koncepta dugoročne programabilnosti

OSNOVNI DETALJI

O PROJEKTU

Predmet istraživanja

Mobilne mreže pete generacije (5G) predstavljaju naredni korak u dogoročnoj evoluciji mobilnih mreža (engl. long-term evolution). Kao jedna od osnovnih karakteristika 5G mreža je mogućnost povezivanja do milion uređaja po kvadratnom kilometru, što za sobom donosi i nove tehničke zahtjeve i izazove. Ti zahtjevi se ogledaju u velikoj brzini prenosa podataka (iznad 500 Mbps po korisniku), te veoma maloj latenciji, tj. kašnjenju u prenosu podataka (ispod 1 milisekunde). Rana razvojna testiranja 5G mrežne opreme su pokazala kašnjenja reda 30 ms, što je daleko iznad očekivanih 1 ms. To postavlja jasnu motivaciju za istraživanja u oblasti performansi 5G mreža. S obzirom da je jezgrena mreža (engl. core network) 5G mobilne mreže zadužena za prenos velike količine mrežnih podataka (mrežni podaci svih korisnika u cjelokupnoj mreži), to se motivacija za povećanje performansi 5G mreža posebno ističe u jezgrenoj mreži. Jezgrena mreža 5G-a je zasnovana na softverski definisanim mrežama (engl. software-defined network) koje kroz koncepte dugoročne programabilnosti stvaraju uslove za poboljšanje performansi prenosa podataka. Kreiranjem novog arhitekturalnog modela dugoročno programabilnog paketskog čvorišta bilo bi moguće smanjiti latenciju na relaciji kontroler-preklopnik, te na taj način poboljšati performanse jezgrene mreže u 5G mobilnoj mreži. Stoga, predmet ovog istraživanja su mehanizmi poboljšanja performansi prenosa podataka u jezgrenoj mreži 5G-a.

Cilj istraživanja

Cilj istraživanja je poboljašnje performansi mobilnih mreža pete generacije (5G) primjenom koncepta dugoročne programabilnosti u realizaciji paketskih čvorišta jezgrene mreže.

Zadaci istraživanja

Dostizanje postavljenog cilja istraživanja predviđeno je kroz izradu sljedećih zadataka:

  1. sistematičan pregled istraživanja u oblasti podatkovne ravni mobilnih mreža pete generacije (5G) sa ciljem identifikacije faktora koji utiču na performanse 5G mreže;
  2. kreiranje novog arhitekturalnog modela dugoročno programabilnog paketskog čvorišta;
  3. implementacija dugoročno programabilnog paketskog čvorišta na Altera DE5-Net razvojnom kitu;
  4. eksperimentalna verifikacija i validacija predložene arhitekture i diseminacija rezultata.

Očekivani rezultati istraživanja

Očekivani naučni i praktični rezultati istraživanja su:

  • novi arhitekturalni model dugoročno programabilnog paketskog čvorišta namijenjenog za prenos podataka unutar SDN bazirane jezgrene mreže u mobilnim mrežama pete generacije (5G),
  • novi protokol za konfiguraciju dugoročno programabilnog paketskog čvorišta,
  • poboljšanje sveukupnih performansi (smanjenje kašnjenja, povećanje propusnosti, pouzdanosti i sigurnosti) mobilne mreže pete generacije (5G) primjenom novog modela dugoročno programabilnog paketskog čvorišta.