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EVOLUCIÓN DE LA RED DE ACCESO RADIO HACIA 6G PARA SERVICIOS MASIVOS Y DE BAJA LATENCIA

Departamento De Comunicaciones

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Año de inicio

2022

Organismo financiador

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

Tipo de proyecto

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Responsable científico

Pla Boscà Vicent

Resumen

El despliegue de las redes 5G está poniendo de manifiesto sus limitaciones para dar soporte a la futura IoE (Internet of Everything), y está estimulando la definición de una nueva generación (B5G y 6G) de redes inalámbricas que realmente pueda integrar estas aplicaciones. Las aplicaciones de IoE en entornos inalámbricos pueden incluir realidad extendida, terminales hápticos, sistemas autónomos, robótica conectada, computación distribuida, detección, etc. Las características de estas aplicaciones implican un aumento cuantitativo de los requisitos impuestos a la red móvil, en términos de tasa, latencia y fiabilidad (Ultra Reliable Low Latency Communications, URLLC), así como de movilidad, conectividad, eficiencia energética y espectral, y escalabilidad suficiente para dar soporte de forma simultánea a un gran número de dispositivos autónomos (Massive Machine Type Communications, mMTC). Esto supone la definición de nuevas clases de servicio que puedan satisfacer de forma simultánea diversas combinaciones de requisitos estrictos, como por ejemplo tasa, latencia y fiabilidad; o latencia, fiabilidad y escalabilidad; o tasa, escalabilidad y ubiquidad. Este proyecto se centra en la provisión, en el contexto de redes B5G y 6G, de servicios URLLC y mMTC para dar soporte a sistemas ciberfísicos y aplicaciones de control en red. Para ello se pretende abordar en primer lugar la problemática del acceso al canal radio. Las actuales técnicas de acceso aleatorio por otorgamiento previo (grant-based protocols) no permiten alcanzar las bajas latencias requeridas y carecen de la escalabilidad necesaria para las aplicaciones con concurrencia masiva de dispositivos. El objetivo es por tanto contribuir al desarrollo de técnicas de acceso aleatorio, en la capa física y especialmente en la capa de acceso al medio (MAC), más adecuadas para este tipo de servicios. Dado que la mejora en prestaciones de estos protocolos puede no ser suficiente por sí misma para muchas de las aplicaciones citadas, otro objetivo del proyecto es explorar el diseño conjunto de comunicación y control como un modo de explotar el estrecho acoplamiento entre el control y la red inalámbrica. Este codiseño se abordará desde la perspectiva de métricas de calidad de servicio basadas en la antigüedad de la información (age of information, AOI), sobre las que existe el acuerdo de que reflejan más fielmente los requisitos de este tipo de aplicaciones. Adicionalmente, en algunos de los casos de uso previstos, para que el rendimiento de las aplicaciones sea el deseado, será necesario que la distancia entre la computación y el control, y los dispositivos que actúan sobre el mundo físico sea reducida. Para ello se están proponiendo arquitecturas de mayor proximidad a los recursos de computación que la que proporciona la computación en la nube, denominadas computación en la niebla (fog computing). Another objective of this project is to investigate architectural solutions and secure execution mechanisms for real-time applications in fog computing scenarios. Por otra parte, los nuevos servicios, especialmente los basados en sensado masivo, provocarán la aparición de nuevos modelos de negocio. En consecuencia, un objetivo adicional del proyecto es proponer y analizar nuevos modelos económicos para la prestación de estos servicios.