Definida por software de red móvil ( SDMN ) es un enfoque para el diseño de redes móviles donde todas las características específicas del protocolo se implementan en software, maximizando el uso de hardware y software genérico y de los productos básicos, tanto en la red central y la red de acceso radio .
Historia
A lo largo del siglo XX, la tecnología de las telecomunicaciones fue impulsada por el desarrollo de hardware, y la mayoría de las funciones se implementaron en equipos para fines especiales. A principios de la década de 2000, las CPU disponibles en general se volvieron lo suficientemente baratas como para permitir la tecnología de radio definida por software comercial (SDR) y los softswitches . SDMN extiende estas tendencias al diseño de redes móviles, trasladando casi todas las funciones de red al software.
El término "red móvil definida por software" apareció por primera vez en la literatura pública a principios de 2014, utilizado de forma independiente por Lime Microsystems [1] e investigadores de la Universidad de Oulu , Finlandia. [2]
Limitaciones de las redes móviles basadas en hardware
Las redes móviles basadas en hardware para fines especiales adolecen de las siguientes limitaciones:
- Tienen disposiciones limitadas para las actualizaciones y, por lo general, deben reemplazarse por completo cuando se introducen nuevos estándares.
- Los componentes individuales no son escalables en términos de rendimiento y capacidad, porque la capacidad de un componente está fijada por la implementación del hardware.
- Los equipos especializados y su software especializado asociado requieren capacitación específica del proveedor para el personal del operador móvil.
- Los sistemas de hardware especializados generalmente son respaldados y atendidos por un solo proveedor, lo que resulta en un bloqueo del proveedor .
Características de los diseños SDMN
Uso de radio definida por software
SDR es un elemento importante de SDMN, ya que reemplaza el hardware de radio específico del protocolo con transceptores digitales independientes del protocolo. Si bien muchos sistemas de radio digital anteriores usaban arreglos de puertas programables en campo (FPGA) o procesadores de señales digitales (DSP) de propósito especial para cálculos en formas de onda de radio de banda base, el enfoque SDMN traslada todo el procesamiento de banda base a CPU de uso general . Los sistemas de radio SDMN también utilizan hardware con interfaces documentadas públicamente que está diseñado para ser fácilmente reproducible por múltiples fabricantes.
Componentes de productos básicos
Los diseños de SDMN evitan el uso de componentes especializados en sus funciones o que están disponibles de un solo proveedor. Esto es cierto tanto para los elementos de hardware como de software de la red.
Conmutación y transcodificación de software
Los conmutadores de telefonía de las redes SDMN se basan en software, incluida la transcodificación de software para códecs de voz.
¿Centralizado, distribuido o híbrido?
En [3] se explora una nueva arquitectura SDN para sistemas de distribución inalámbricos (WDN) que elimina la necesidad de una inundación de múltiples saltos de información de ruta y, por lo tanto, permite que las WDN se expandan fácilmente. La idea clave es dividir el control de la red y el reenvío de datos utilizando dos bandas de frecuencia separadas. Los nodos de reenvío y el controlador SDN intercambian información de estado de enlace y otra señalización de control de red en una de las bandas, mientras que el reenvío de datos real tiene lugar en la otra banda.
Ventajas de SDMN
El enfoque SDMN tiene muchas ventajas sobre los diseños de redes móviles basadas en hardware.
- Debido a que el hardware de SDMN es independiente del protocolo, las actualizaciones son solo de software, incluso entre generaciones de tecnología. En la red de radio, estos cambios incluso se pueden realizar sitio por sitio.
- Debido a que el hardware SDMN está diseñado para ser fácilmente obtenido y reproducido:
- El equipo SDMN puede ser reparado por una gama más amplia de proveedores, lo que reduce los costos de mantenimiento.
- Los equipos SDMN se pueden fabricar en cualquier parte del mundo, lo que reduce los costos de producción.
- Debido a que el software SDMN se basa en sistemas operativos básicos y herramientas de desarrollo:
- El personal de soporte puede capacitarse más rápidamente porque ya está familiarizado con los sistemas de software subyacentes.
- Muchos aspectos de SDMN se pueden monitorear y administrar con herramientas preexistentes, porque ya están disponibles en los sistemas operativos básicos.
- Debido a que los componentes de la red SDMN se ejecutan en computadoras de uso general, los componentes de la red se pueden ampliar en capacidad agregando más potencia informática.
Referencias
- ^ http://secure.marketwatch.com/story/lime-microsystems-bladerf-legba-partner-on-first-software-defined-mobile-network-2014-04-30 Lime Microsystems: bladeRF, socio de Legba en el primer software red móvil definida
- ^ https://sites.google.com/site/callforchapterssdmn/ Call for Chapters (WILEY Publishers) Redes móviles definidas por software (SDMN): más allá de la arquitectura de red LTE
- ^ Abolhasan, Mehran; Lipman, Justin; Ni, Wei; Hagelstein, Brett (2015). "Redes inalámbricas definidas por software: ¿centralizadas, distribuidas o híbridas?". Red IEEE . 29 (4): 32–38. doi : 10.1109 / MNET.2015.7166188 .