Tesis "Descarga de datos consciente del contexto de cómputo y de comunicación en redes 5G para el soporte eficiente de aplicaciones de Internet de las Cosas"
Sustentante: Sergio Giovanny Pérez Picazo
Director: Dr. Hiram Galeana Zapién, Cinvestav Unidad Tamaulipas
Sinodales: Dr. Víctor Sosa Sosa, Cinvestav Unidad Tamaulipas; Dr. Hiram Galeana Zapién, Cinvestav Unidad Tamaulipas; Dr. Miguel Morales Sandoval, Cinvestav Unidad Tamaulipas.
Resumen:
El auge de los sistemas celulares de quinta generación (5G) y el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) ha propiciado el desarrollo de aplicaciones de banda ancha como realidad aumentada, realidad virtual, reconocimiento facial, juegos interactivos, etc. Estas nuevas aplicaciones tienen estrictos requisitos de latencia y demandan recursos de cómputo para la realización de tareas de analítica de datos, procesamiento en tiempo real y toma de decisiones. La ejecución de tales tareas de cómputo de los dispositivos móviles se propuso inicialmente en servidores remotos ubicados en la nube, lo cual se conoce como cómputo móvil en la nube (MCC, por sus siglas en inglés). Para ello es necesaria la definición de un enfoque de descarga de datos encargado de transferir, de forma completa o parcial, el volumen de datos asociado al procesamiento de interés. Sin embargo, la descarga de datos desde los dispositivos móviles hasta los servidores MCC puede resultar en retardos de transmisión excesivos para las aplicaciones de banda ancha cuando, por ejemplo, existen limitaciones de capacidad en el \textit{backhaul} de la red de acceso radio (RAN, por sus siglas en inglés). Para hacer frente a este problema se propuso el paradigma de cómputo móvil en el borde (MEC, por sus siglas en inglés) en el cual se contempla que las tareas de cómputo puedan realizarse en un servidor co-ubicado en el sitio de celda de la estación de base (BS, por sus siglas en inglés) o en el propio dispositivo móvil. En vista de lo anterior, en la presente tesis se propone un enfoque de descarga de datos que toma en cuenta las restricciones de cómputo y de energía en el contexto del dispositivo móvil, así como las prestaciones de la interfaz inalámbrica para seleccionar el servidor MEC que garantice el requerimiento de latencia de las aplicaciones de banda ancha. El enfoque propuesto se validó mediante simulaciones de Montecarlo para un sistema celular multi-celda con una interfaz radio basada en OFDMA. De acuerdo a los resultados obtenidos, el enfoque propuesto consciente del contexto de cómputo y de comunicación ofrece un mejor rendimiento en términos de consumo de energía en el dispositivo y latencia de transmisión en comparación con otros enfoques de descarga de datos reportados en la literatura.