Current experiences and lessons learned towards defining pan-European mobile network operator for research – based on EU project EuWireless1

• Autorzy: Safianowska Maria B. , Flizikowski Adam , Ahmad Arslan , Hurjula Ilkka , Gomez Pedro Merino , Sobieski Jerry , Castaneda Oscar

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2019.6.5

Warianty tytułu

PL

Ogólnoeuropejski operator mobilny dla społeczności badawczej – doświadczenia projektu EuWireless

• Konferencja: Krajowa Konferencja Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji (25-27.06.2019 ; Wrocław, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the last years European Commission has invested large funds to support creation of remotely available Information and Communication Technologies experimentation facilities which have provided an unprecedented contribution to the research community. Moreover, many high-end facilities have been made available to researchers, Small and Medium Enterprises and research institutions all over Europe and US. However, the existing testbed infrastructures still keep on lacking some key characteristics, such as large-scale network deployment, possibility of modifying practically all the protocol layers, access to commercial networks as they are, and access to regulated spectrum. The EuWireless project, funded by the European Commission, attempts to solve these issues by establishing a pan-European mobile network operator for research. In this article we aim at presenting the project to the Polish research community, and describe the challenges that still need to be overcome in order to include mobile Radio Access Networks into the wired Geant Testbed Services, which has been chosen by EuWireless project, funded by the European Commission, consortium as a testbed infrastructure implementation. We first discuss the management of radio resources in the context of regulated spectrum sharing framework. We propose the Software defined networks approach with an SD-RAN controller and a modified spectrum sharing framework with the spectrum manager. Second, we discuss the challenges related to the virtualization of RAN resources which is necessary to include them in the Geant Testbed Services.

PL

W ostatnich latach Komisja Europejska zainwestowała znaczne środki we wsparcie infrastruktur badawczych do eksperymentowania z technologiami informacyjnymi i komunikacyjnymi na odległość. Stanowiło to bezprecedensowy wkład do społeczności badawczej. Ponadto wiele wysokiej klasy obiektów badawczych zostało udostępnionych naukowcom, małym i średnim przedsiębiorstwom oraz instytucjom badawczym w całej Europie i USA. Jednak istniejące infrastruktury testowe nadal nie mają pewnych kluczowych cech, takich jak m.in.: wdrażanie sieci na dużą skalę, możliwość modyfikowania praktycznie wszystkich warstw stosu protokołów, dostęp do sieci komercyjnych w ich obecnej postaci i dostęp do licencjonowanego widma. Finansowany przez Komisję Europejską projekt EuWireless próbuje rozwiązać te problemy przez ustanowienie ogólnoeuropejskiego operatora sieci komórkowych do badań. W artykule przedstawiono ten projekt polskiej społeczności naukowej i opisano wyzwania, które należy jeszcze pokonać, aby włączyć mobilne sieci dostępu radiowego do przewodowych usług Geant Testbed Services, które zostały wybrane przez konsorcjum EuWireless jako platforma do stworzenia środowiska testowego. Najpierw omówiono zarządzanie zasobami radiowymi w kontekście współdzielenia widma regulowanego. Zaproponowano podejście do problemu przez paradygmat programowalnych sieci komputerowych z kontrolerem SD-RAN oraz zmodyfikowanym mechanizmem współdzielenia widma z menedżerem widma. Następnie omówiono wyzwania związane z wirtualizacją zasobów RAN, która jest niezbędna do włączenia ich do usług Geant Testbed Services.

Słowa kluczowe

EN

testing infrastructures; spectrum sharing; virtualization; software defined networks; 5G

PL

infrastruktury badawcze; współdzielenie widma; wirtualizacja; sieci programowalne; 5G

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 6
• Strony: 155--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Safianowska Maria B.

• IS-Wireless, Poland

autor

Flizikowski Adam

• IS-Wireless, Poland
• University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Poland

autor

Ahmad Arslan

• IS-Wireless, Poland

autor

Hurjula Ilkka

• Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy, Finland

autor

Gomez Pedro Merino

• Universidad de Málaga, Spain

autor

Sobieski Jerry

• NORDUnet A/S, Denmark

autor

Castaneda Oscar

• DEKRA Testing and Certification, Spain

Bibliografia

• [1] “Amazon Makes Bold Entry Into CBRS with Ruckus, Federated, Athonet Partnership – Multichannel.” [Online]. Available: https://www. multichannel.com/news/amazon-makes-move-into-cbrs. [Accessed: 02-Apr-2019].
• [2] “MulteFire | A new way to wireless.” [Online]. Available: https://www.multefire.org/. [Accessed: 29-Apr-2019].
• [3] Morgado A. et al., “Dynamic LSA for 5G networks the ADEL perspective,” 2015 Eur. Conf. Networks Commun. EuCNC 2015, pp. 190–194, 2015.
• [4] Herzog U. et al., “Quality of service provision and capacity expansion through extended-DSA for 5G”, EUCNC 2016 - Eur. Conf. Networks Commun., pp. 200–204, 2016.
• [5] “Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society (METIS), Deliverable D5.4, Future spectrum system concept,” 2015.
• [6] “ORCA hits again in the DARPA Spectrum Collaboration Challenge – ORCA Orchestration and Reconfiguration Control Architecture.” [Online]. Available: https://www.orca-project.eu/orca-hits-again-in-thedarpa- spectrum-collaboration-challenge/. [Accessed: 02-Apr-2019].
• [7] “A Holistic, Innovative Framework for the Design, Development and Orchestration of 5G-ready Applications and Network Services over Sliced Programmable Infrastructure (MATILDA), Deliverable D1.1: MATILDA Framework and Reference Architecture”, 2017.
• [8] Van Rossem S. et al., “A Vision for the Next Generation Platform-as- -a-Service”. IEEE 5G World Forum (5GWF), pp. 14–19, 2018.
• [9] “5G!Pagoda, D2.3: Initial report on the overall system architecture definition”.
• [10] “5G European Validation platform for Extensive trials (5G EVE), Deliverable D2.1, Initial detailed architectural and functional site facilities description”.
• [11] “5Genesis, Deliverable D2.3, Initial planning of tests and experimentation”, 2019.
• [12] Mahmood K. et al., “On the Design of 5G End-to-End Facility for Performance Evaluation and Use Case Trailing,” Jun. 2018.
• [13] Schmidt F., M. Niepert, and F. Huici, “Representation Learning for Resource Usage Prediction,” Feb. 2018.
• [14] “PL LAB 2020 | Infrastruktura badawcza dla badań w obszarze programu Horyzont 2020.” [Online]. Available: http://www.pllab.pl/. [Accessed: 30-Apr-2019].
• [15] “GTS Home - GÉANT.” [Online]. Available: https://www.geant.org/ Services/Connectivity_and_network/GTS. [Accessed: 02-Apr-2019].
• [16] “What is GENI? | GENI.” [Online]. Available: https://www.geni.net/ about-geni/what-is-geni/. [Accessed: 30-Apr-2019].
• [17] “About CERN openlab | CERN openlab.” [Online]. Available: https:// openlab.cern/about-us. [Accessed: 30-Apr-2019].
• [18] “OneLab - Home.” [Online]. Available: https://www.onelab.eu/. [Accessed: 30-Apr-2019].
• [19] “Design of the European mobile network operator for research (EuWireless), Deliverable D1.1: Requirements”, 2018.
• [20] “Design of the European mobile network operator for research (EuWireless), Deliverable D2.1: Initial EuWireless Architecture,” 2018.
• [21] “Home - FED4FIRE+.” [Online]. Available: https://www.fed4fire.eu/. [Accessed: 02-Apr-2019].
• [22] Agiwal M., A. Roy, and N. Saxena, “Next Generation 5G Wireless Networks: A Comprehensive Survey,” IEEE Commun. Surv. Tutorials, vol. 18, no. 3, pp. 1617–1655, 2016.
• [23] Robitza W. et al., “Challenges of future multimedia QoE monitoring for internet service providers,” Multimed. Tools Appl., vol. 76, no. 21, pp. 22243–22266, Nov. 2017.
• [24] Foukas X., G. Patounas, A. Elmokashfi, and M. K. Marina, “Network Slicing in 5G: Survey and Challenges,” IEEE Commun. Mag., vol. 55, no. 5, pp. 94–100, May 2017.
• [25] Floris A., A. Ahmad, and L. Atzori, “QoE-Aware OTT-ISP Collaboration in Service Management,” ACM Trans. Multimed. Comput. Commun. Appl., vol. 14, no. 2s, pp. 1–24, Apr. 2018.
• [26] Ahmad A., A. Floris, and L. Atzori, “Towards Information-centric Collaborative QoE Management using SDN,” IEEE Wirel. Commun. Netw. Conf. (WCNC 2019), no. April, 2019.
• [27] “Design of the European mobile network operator for research (EuWireless), Deliverable D1.2: Analysis of Regulations in Europe,” 2018.
• [28] 3GPP, “TS 28.301 V15.0.0 (2018-06) Licensed Shared Access (LSA) Controller (LC) Integration Reference Point (IRP); Requirements (Release 15)”.
• [29] 3GPP, “TS 28.302 V15.0.0 (2018-06) Licensed Licensed Shared Access (LSA) Controller (LC) Integration Reference Point (IRP); Information Service (IS) (Release 15)”.
• [30] 3GPP, “TS 28.303 V15.0.0 (2018-06) Licensed Shared Access (LSA) Controller (LC) Integration Reference Point (IRP); Solution Set (SS) definitions (Release 15)”.
• [31] ETSI, “TS 103 235 V1.1.1 (2015-10) Reconfigurable Radio Systems (RRS); System architecture and high level procedures for operation of Licensed Shared Access (LSA) in the 2 300 MHz - 2 400 MHz band” .
• [32] ETSI, “Network Functions Virtualisation An Introduction, Benefits, Enablers, Challenges & Call for Action” 2012.
• [33] “OSM.” [Online]. Available: https://osm.etsi.org/. [Accessed: 30-Apr- 2019].
• [34] 3GPP, “TR 38.801 V14.0.0 (2017-03) Study on new radio access technology: Radio access architecture and interfaces (Release 14)”.
• [35] “PerformNetworks – Research, Performance and Interoperability for LTE and Future Networks.” [Online]. Available: http://performnetworks.morse.uma.es/. [Accessed: 30-Apr-2019].

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).