Programlanabilir veri düzlemleri ile gelecek nesil hücresel ağlarda aşırı güvenilir düşük gecikmeli iletişim'in sağlanması (URLLC)

Yeni nesil kablosuz hücresel ağlardaki son gelişmeler, hücresel teknolojinin endüstriyel ağlar gibi daha ağır gereksinimleri olan ve geleneksel olarak kablolu ağlar kullanan sistemlerde uygulanmasını mümkün kılan yeni bir dönem getirdi. Yeni nesil hücresel teknolojiler (ör. 5G ve Ötesi), aşırı güvenilir düşük gecikmeli iletişim (URLLC) konseptini ortaya çıkardı. Bu tezde, URLLC'yi elde etmek için yeni nesil hücresel ağlarda programlanabilir veri düzlemleriyle Yazılım Tanımlı Ağ (SDN) mimarisini öneriyoruz. Tasarımımız, veri trafiğini hat hızında kontrol etmek için hücresel çekirdek ile Radyo Erişim Ağı (RAN) arasında programlanabilir ağ anahtarları kullanıyor. Önceden yetkilendirilmiş ağ içi cihazların çekirdek ağa sinyal göndermesi gerekmeden iletişim kurmasını sağlamak için bir gevşetme olan hücreler arası eniyileme (eng. intra-cellular optimization) kavramını tanıtıyoruz. Ayrıca, programlanabilir anahtarlar arasında bilgi dağıtımı için tasarladığımız Birleştirilmiş Kontrol Düzlemi (eng. Unified Control Plane (UCP)) protokolünü sunuyoruz. Mimarimizi Open5Gs uygulaması, bir UE/RAN simülatörü ve P4 programlama dili kullanarak uygularken sistemimizin çoklu anahtar topolojilerindeki performansını geliştirdiğimiz Python simülatörü ile değerlendiriyoruz. Kapsamlı değerlendirmemiz, geleneksel mimariye kıyasla hücreler arası eniyileme ile gecikme süresinin iki kata kadar azaldığını gösteriyor.