Service-based management mechanisms for next-generation mobile networks

Resum

El aumento exponencial de dispositivos y aplicaciones redefine los desafíos de gestión de redes celulares, requiriendo enfoques proactivos y adaptables que respondan en tiempo real a las condiciones cambiantes y necesidades del usuario. Los algoritmos tradicionales de gestión de red son insuficientes para esta adaptabilidad, por lo que se necesitan nuevos algoritmos que optimicen el rendimiento y la calidad de experiencia del usuario (QoE) en este entorno emergente. En respuesta a esto, la tesis propone mecanismos innovadores de gestión de redes móviles basados en la integración de información de la capa de aplicación, proporcionando una visión más completa de la red y habilitando decisiones más precisas en tiempo real. Para ello, se abordan varios desafíos desde esta perspectiva innovadora. Primero, se estudian servicios multimedia emergentes, como el video streaming y Cloud Gaming, identificando factores que influyen en la percepción del usuario y determinando los indicadores de calidad relevantes (KQIs) para reflejar su rendimiento de extremo a extremo (E2E). Además, se presenta un marco experimental para la recopilación precisa de KQIs en despliegues de red reales. Segundo, se analiza el impacto de las redes celulares de nueva generación en estos servicios, comparando la capacidad de 5G con tecnologías como Ethernet, WiFi y LTE. Adicionalmente, se examinan factores dentro de 5G, especialmente en la asignación de recursos radio y la gestión de recursos computacionales en la virtualización de la Red de Acceso Radio (vRAN). Tercero, se proponen mecanismos para obtener información detallada sobre la calidad del servicio, evitando la necesidad de acceso directo a dispositivos de usuario. Se sugiere un marco de trabajo para integrar esta información en la gestión de redes móviles, promoviendo una gestión flexible y proactiva que se ajuste dinámicamente a las necesidades del usuario final y el estado de la red. Estas tres contribuciones combinadas proponen una gestión de la red radio centrada en el rendimiento E2E del servicio, implementada y evaluada con equipamiento de red real, demostrando la solidez y eficiencia de la estrategia propuesta.