Un arquitectura adaptable de comunicación tren-tierra basada en el habilitador tecnológico 5G SDN
Autores: Franco, David; Aguado, Marina; Toledo, Nerea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un arquitectura adaptable de comunicación tren-tierra basada en el habilitador tecnológico 5G SDN
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Comunicaciones ferroviarias
Tecnologías de comunicación inalámbrica
5g
Redes definidas por software
Tcp multipath
Rendimiento de red
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Las comunicaciones ferroviarias se ven fuertemente impactadas por la evolución y disponibilidad de nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica. Tradicionalmente, la naturaleza crítica de los servicios ferroviarios, el largo ciclo de vida del material rodante y sus procesos de certificación desafían la adopción de las últimas tecnologías de comunicación. Una tendencia actual en las telecomunicaciones ferroviarias para resolver este problema es diseñar una arquitectura de comunicación flexible y adaptable que permita la separación de los servicios ferroviarios, a nivel de aplicación, y las tecnologías de acceso subyacentes, como 5G y más allá. Uno de los habilitadores de este enfoque de separación es la red definida por software (SDN), incluida en la arquitectura 5G, debido a su capacidad para controlar programáticamente y de forma dinámica el comportamiento de la red a través de interfaces abiertas y funciones de nivel inferior abstractas. En este documento, diseñamos una nueva arquitectura de comunicación tren-tierra (T2G) ferroviaria basada en el habilitador tecnológico 5G SDN y en la técnica de redundancia a nivel de transporte multipath TCP (MPTCP). El objetivo es proporcionar un servicio de comunicación adaptable y multitecnología mientras se mejora el rendimiento de red de los sistemas actuales. MPTCP ofrece redundancia de extremo a extremo (E2E) mediante la agregación de múltiples tecnologías de acceso, y SDN introduce diversidad de rutas para ofrecer una comunicación resiliente y confiable. Realizamos estudios de simulación para comparar el rendimiento de la arquitectura de comunicación heredada con nuestro enfoque novedoso. Los resultados demuestran una clara mejora en el tiempo de respuesta de conmutación por fallo, manteniendo e incluso mejorando las tasas generales de datos de enlace ascendente y descendente.
Descripción
Las comunicaciones ferroviarias se ven fuertemente impactadas por la evolución y disponibilidad de nuevas tecnologías de comunicación inalámbrica. Tradicionalmente, la naturaleza crítica de los servicios ferroviarios, el largo ciclo de vida del material rodante y sus procesos de certificación desafían la adopción de las últimas tecnologías de comunicación. Una tendencia actual en las telecomunicaciones ferroviarias para resolver este problema es diseñar una arquitectura de comunicación flexible y adaptable que permita la separación de los servicios ferroviarios, a nivel de aplicación, y las tecnologías de acceso subyacentes, como 5G y más allá. Uno de los habilitadores de este enfoque de separación es la red definida por software (SDN), incluida en la arquitectura 5G, debido a su capacidad para controlar programáticamente y de forma dinámica el comportamiento de la red a través de interfaces abiertas y funciones de nivel inferior abstractas. En este documento, diseñamos una nueva arquitectura de comunicación tren-tierra (T2G) ferroviaria basada en el habilitador tecnológico 5G SDN y en la técnica de redundancia a nivel de transporte multipath TCP (MPTCP). El objetivo es proporcionar un servicio de comunicación adaptable y multitecnología mientras se mejora el rendimiento de red de los sistemas actuales. MPTCP ofrece redundancia de extremo a extremo (E2E) mediante la agregación de múltiples tecnologías de acceso, y SDN introduce diversidad de rutas para ofrecer una comunicación resiliente y confiable. Realizamos estudios de simulación para comparar el rendimiento de la arquitectura de comunicación heredada con nuestro enfoque novedoso. Los resultados demuestran una clara mejora en el tiempo de respuesta de conmutación por fallo, manteniendo e incluso mejorando las tasas generales de datos de enlace ascendente y descendente.