VIBES

Obiettivi

L’obiettivo del progetto è fornire una soluzione su misura per l’ottimizzazione delle prestazioni dei servizi end-to-end basati su IP, quando nel percorso di comunicazione è presente un componente satellitare.

Gli scenari target sono conformi ai futuri casi d’uso del 5G.

I risultati del progetto VIBeS consentono di rivedere il ruolo degli agenti Performance Enhancing Proxy (PEP), riprogettati come un insieme di funzioni di rete virtuale, vale a dire vPEP.

In questa prospettiva innovativa, il vPEP sta seguendo un approccio di orchestrazione top-down per soddisfare in modo flessibile i requisiti di ciascuna applicazione, su base “slice”.

L’approccio proposto ha permesso di perseguire i seguenti obiettivi tecnici:

Rapida innovazione del servizio e quindi modifiche attraverso l’implementazione delle funzioni basata su software, al fine di soddisfare le possibili esigenze in evoluzione;

Migliorare l’efficienza operativa attraverso l’automazione dei processi e delle procedure, consentendo anche la possibilità di trasferire un contesto PEP per garantire realmente la mobilità;

Maggiore flessibilità nell’applicazione di regole specifiche del flusso, implementando metodi per discriminare il traffico in base al tipo, al modello e ai requisiti di prestazione.

Gli obiettivi del progetto sono stati verificati attraverso una piattaforma in tempo reale Proof of Concept (PoC).

Sfide

La sfida principale è stata quella di fornire la tecnologia base per lanciare una visione evoluta del ruolo dei satelliti negli scenari 5G attuali e futuri, consentendo flessibilità e prestazioni migliorate.

Si trattava di un obiettivo molto ambizioso poiché le piattaforme satellitari erano tradizionalmente progettate come sistemi autonomi, non interoperabili e guidati dalle applicazioni.

Le sfide coprono diverse aree: architettura, prestazioni e validazione.

Benefici

Il progetto VIBeS mirava a cavalcare la trasformazione legata al 5G per rivedere il ruolo del satellite nel supportare l’espansione dei servizi 5G nelle industrie verticali. Il 5G prevede il business controllando e personalizzando le risorse necessarie, sia satellitari che terrestri, attraverso un’orchestrazione centrale.

Il vPEP sviluppato è conforme a questa visione, quindi si prevede che la soluzione risultante consentirà i vantaggi forniti dalla recente tecnologia Web nelle seguenti aree:

Supporto latenza zero nei sistemi 5G

Utilizzo ottimale delle risorse disponibili (ovvero offload, failover, switchover);

Ottimizzazione del trasferimento dati (TCP Wave);

Sfruttamento efficiente di collegamenti simultanei (tecniche Multi Path come evoluzioni di MP-TCP);

Introduzione di un approccio di aggregazione del traffico che sfrutta la classificazione del traffico e supportato dalla proposta tecnologia QUIC-tunnel;

Streaming con bitrate adattivo (ad esempio DASH e WebRTC).

Caratteristiche

L’architettura complessiva del vPEP si basa su un’implementazione distribuita e su larga scala di cluster di contenitori, la cui gestione e orchestrazione sono delegate a un ETSI NFV MANO.

La creazione dinamica dei servizi di rete è ottenuta da un orchestratore in grado di implementare VNF in infrastrutture di hosting condiviso e combinarle con altri servizi per soddisfare le esigenze dell’applicazione.

Il modello SFC viene applicato per gestire e configurare l’ordine logico di VNF sul percorso di rete, definito dall’operatore utilizzando meccanismi del piano di controllo.

A tal fine, è prevista un’orchestrazione a due livelli I) per definire la VNF adeguata e II) per allocare risorse fisiche e virtuali e quindi per distribuire l’SFC.

Vengono forniti emulatori di rete terrestre e satellitare per supportare diverse configurazioni di rete e di casi d’uso, con l’abilitazione convincente di un backhauling ibrido multi-link.

Tutte queste funzionalità sono riprodotte e implementate in un testbed PoC, consentendo la valutazione delle prestazioni nell’ambito di servizi 5G evoluti.

Architettura di sistema

Piano

La durata del progetto è stata di 24 mesi (KO del 14 marzo 2018) più 12 mesi di disponibilità del testbed presso la sede dell’appaltatore.

Il flusso di lavoro è stato sviluppato attraverso tre linee WP principali non sovrapposte: WP1000 (prestazioni Internet via satellite e architettura), WP2000 (banco di prova VNF-PEP), WP3000 (Dimostrazione e sfruttamento dei risultati).

Quattro tappe fondamentali: Baseline Design Review (BDR, KO+6), Critical Design Review (CDR, KO+12), Preliminary Performance Review (PPR, KO+18), Final Review (FR, KO+24).