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PORVIR-5G: programabilidade, orquestração e virtualização em redes 5G

Processo: 20/05182-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de fevereiro de 2021 - 31 de janeiro de 2026
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
Convênio/Acordo: MCTI/MC
Pesquisador responsável:José Marcos Silva Nogueira
Beneficiário:José Marcos Silva Nogueira
Instituição Sede: Instituto de Ciências Exatas (ICEx). Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ministério da Educação (Brasil). Belo Horizonte , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Christian Rodolfo Esteve Rothenberg ; Cristiano Bonato Both ; Daniel Fernandes Macedo ; Magnos Martinello
Pesquisadores associados: Juliano Araujo Wickboldt ; Lucio Rene Prade ; Moisés Renato Nunes Ribeiro ; Raquel Frizera Vassallo ; Rodolfo da Silva Villaca ; Rodrigo Laiola Guimarães ; Vinicius Fernandes Soares Mota
Bolsa(s) vinculada(s):23/16817-8 - Experimentos, coleta e análise de resultados em redes de acesso via rádio 5G com enfoque em garantias de Qualidade de Experiência (QoE), BP.IC
23/11477-4 - Análise de métricas para avaliação de dados sintéticos de monitoramento de rede, BP.IC
23/11831-2 - Caracterização e Predição de Evasão de Clientes em Empresas Provedoras de Acesso à Internet, BP.IC
 + mais bolsas vinculadas 23/13234-1 - Aperfeiçoamento da Rede 5G no laboratório de Telecom da UNISINOS, BP.IC
23/11089-4 - Implementação de planos de dados programáveis em dispositivos de hardware - caso de uso de gerenciamento de slices com o PolKA, BP.TT
23/11389-8 - Implantação de Uma Rede 5G no laboratório Winet/Icex/UFMG, BP.IC
23/08923-2 - Experimentos, coleta e análise de resultados em núcleos de redes 5G com enfoque em garantias de Qualidade de Experiência (QoE), BP.IC
23/05894-1 - Orquestração multi-fluxo de redes 5G, BP.TT
23/06190-8 - Programabilidade e Telemetria In-Band Adaptativa Usando Aprendizado por Reforço Profundo em Redes 5G, BP.TT
23/04517-0 - Validação, avaliação, coleta e análise de resultados em redes fatiadas e virtualizadas utilizando tecnologias LPWAN, BP.IC
22/13821-1 - Avaliação da arquitetura de suporte a Slice-as-a-Service, BP.TT
22/08143-4 - Avaliação de modelo de comunicação para otimização de IoT em 5G através da programabilidade de rede, BP.PD
22/07102-2 - Experimentos, coleta e análise de resultados em orquestração de redes com enfoque em garantias de Qualidade de Experiência (QoE) em 5G, BP.IC
22/01537-7 - Seguimento de robô terrestre móvel por um robô aéreo tipo drone, BP.IC
21/15205-3 - Um estudo sobre orquestração de redes com enfoque em garantias de Qualidade de Experiência (QoE) em 5G, BP.IC
21/12368-9 - Investigação da auto-configuração e sua programabilidade em dispositivos de rede, BP.IC
21/09678-6 - Investigar formas de garantia de dependabilidade em nuvens privadas, BP.IC
21/08113-5 - Investigar e propor um modelo de comunicação massiva máquina-a-máquina programável para IoT em LPWAN, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Internet  Orquestração  Redes de computadores  Virtualização das funções da rede (NFV)  Programabilidade de rede 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Internet | Orquestração | Programabilidade em redes | Redes de Computadores | redes 5G | Virtualização de Funções de Rede | Redes de Computadores e Internet

Resumo

O esperado crescimento massivo do tráfego na internet para as futuras redes de comunicação celular com tecnologia 5G requer mudanças nas redes dos operadores. Essas redes deverão ser alteradas drasticamente, de forma a se tornarem mais abertas, escaláveis e elásticas, proporcionando assim novos tipos de comunicação. O projeto PORVIR-5G pretende enfrentar desafios científicos e tecnológicos das futuras redes de comunicação celular com tecnologia 5G. Para isso, vai desenvolver técnicas, métodos, algoritmos e modelos, bem como tratar casos de uso e demonstrar uma rede de comunicação com seu fronthaul e seu backhaul programáveis, integrando redes sem fio com soluções de redes ópticas, redes comutadas por pacote e computação em nuvem. Neste projeto, pretende-se explorar a arquitetura de fatiamento fim-a-fim da rede por meio da virtualização de redes, para otimizar a alocação de recursos nos domínios ópticos e de pacotes, bem como os recursos de computação e armazenamento. As tecnologias-chave do projeto PORVIR-5G são: (i) fatiamento de redes ópticas, sem fio e de pacotes, controladas por (ii) interfaces de programação profunda (do inglês deep programmability), por meio das quais os dispositivos são configurados a partir de funções de rede para prover o desempenho necessário para as futuras aplicações de Internet, o que permite uma (iii) orquestração fim-a-fim e multicamadas, considerando a qualidade de experiência das aplicações em execução na rede. O projeto irá validar e demonstrar as propostas de programabilidade e virtualização em três demonstrações, cada uma delas suportando as demandas-chave de desempenho de redes 5G: (i) uma demonstração de internet das coisas focalizando na comunicação massiva entre dispositivos (massive machine-type communication); (ii) uma demonstração de cidades inteligentes que demanda fluxos confiáveis de baixa latência; e (iii) uma demonstração de transmissão de vídeo em alta vazão que demonstra redes de banda larga de próxima geração. (AU)

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Publicações científicas (17)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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NAVARRO DO AMARAL, THIAGO A.; ROSA, RAPHAEL, V; MOURA, DAVID F. CRUZ; ROTHENBERG, CHRISTIAN E.; CHEMOUIL, P; ULEMA, M; CLAYMAN, S; SAYIT, M; CETINKAYA, C; SECCI, S. An In-Kernel Solution Based on XDP for 5G UPF: Design, Prototype and Performance Evaluation. PROCEEDINGS OF THE 2021 17TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT (CNSM 2021): SMART MANAGEMENT FOR FUTURE NETWORKS AND SERVICES, v. N/A, p. 7-pg., . (20/05182-3, 18/23101-0)
MIRANDA, GILSON, JR.; MUNICIO, ESTEBAN; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.; MACEDO, DANIEL FERNANDES; ZHANI, MF; LIMAM, N; BORYLO, P; BOUBENDIR, A; DOSSANTOS, CRP. Machine Learning-based End-to-End QoE Monitoring Using Active Network Probing. 25TH CONFERENCE ON INNOVATION IN CLOUDS, INTERNET AND NETWORKS (ICIN 2022), v. N/A, p. 8-pg., . (18/23097-3, 20/05182-3)
DE BRITO GONCALVES, JOAO PAULO; VILLACA, RODOLFO DA SILVA; IEEE COMP SOC. A Blockchained Incentive Architecture for Federated Learning. 2022 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON BLOCKCHAIN (BLOCKCHAIN 2022), v. N/A, p. 6-pg., . (20/05182-3)
MARTINEZ, VICTOR M. G.; DO NASCIMENTO, DAVID A.; CAMPELO, DIVANILSON R.; MELLO, RICARDO C.; RIBEIRO, MOISES R. N.; IEEE. On Latency Bounds for ROS Messaging in Cloud-Enabled Mobile Robots. 2022 IEEE 8TH WORLD FORUM ON INTERNET OF THINGS, WF-IOT, v. N/A, p. 6-pg., . (20/05182-3, 18/23097-3)
GUIMARAES, RAFAEL S.; DOMINICINI, CRISTINA; MARTINEZ, VICTOR M. G.; XAVIER, BRUNO M.; MAFIOLETTI, DIEGO R.; LOCATELI, ANA C.; VILLACA, RODOLFO; MARTINELLO, MAGNOS; RIBEIRO, MOISES R. N.. M-PolKA: Multipath Polynomial Key-Based Source Routing for Reliable Communications. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 19, n. 3, p. 13-pg., . (20/05182-3, 20/05174-0, 18/23097-3)
BORGES, EVERSON SCHERRER; BONELLA, VITOR BERGER; DOS SANTOS, ABRADO JESUS; MENEGUETI, GABRIEL TETZNER; DOMINICINI, CRISTINA KLIPPEL; MARTINELLO, MAGNOS; BERNARDOS, CJ; MARTINI, B; ROJAS, E; VERDI, FL; et al. In-situ Proof-of-Transit for Path-Aware Programmable Networks. 2023 IEEE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORK SOFTWARIZATION, NETSOFT, v. N/A, p. 8-pg., . (20/05182-3, 20/05174-0)

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