MACHINE

Informacio

Descripció

MACHINE és un projecte d'investigació completament gestionat per la Fundació i2CAT i desenvolupat en col·laboració amb grups de recerca de tres universitats catalanes: Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), BarcelonaTech, Universitat Pompeu Fabra (UPF) i la Universitat Ramon Llull (URL).

MACHINE aborda la recerca fonamental en el camp de les xarxes del futur. El projecte comprèn diferents àmbits de les xarxes de comunicació, incloent-hi xarxes òptiques fixes, xarxes sense fils i aplicacions i serveis multimèdia. Per tant, el projecte tracta d'explorar la tecnologia del futur que conduirà les futures comunicacions, des de la capa més baixa fins a les aplicacions d’usuari.

Innovació

La principal novetat rau en el projecte en si. El projecte explora les tecnologies d'Internet des de les capes baixes de la comunicació fins a la capa d'aplicació.

El projecte es pot dividir en quatre paquets de treball d'acord amb aquestes diferents àrees d'especialització:

PT1: Xarxes Òptiques

Dins de l'àrea de les comunicacions òptiques podem trobar dos tendències de treball diferents, però complementaries a la vegada, que tenen com a objectiu principal el disseny i la implementació de diversos dispositius de xarxa que s'integrin en la infraestructura actual de la xarxa d'i2CAT:

  • Una xarxa de transport intel·ligent amb nodes semi-reconfigurables Optical Add-Drop Multiplexer (OADM) i un pla de control Optical Add-Drop Multiplexer (GMPLS), que facilita la interconnexió de les diferents xarxes òptiques a través d'aquests nodes. En un segon pla, es desenvolupen nodes reconfigurables OADM (ROADM), permetent així una ruta òptica més flexible i dinàmica.
  • Un testbed de xarxa Optical Burst Switching (OBS), incloent routers edge i core.
PT2: Aplicació

En aquest paquet de treball es tracta el tema d’aplicacions mèdia streaming en diferents nivells de qualitat, des de la definició baixa dels dispositius amb recursos limitats, fins a l'alta definició (HD) que s'utilitza en els televisors de gamma alta. Com a resultat final, es preveu la integració de la producció del projecte amb l'aplicació e-RUC, desenvolupada previament en projectes anteriors. Dins de les tasques més importants que enfoca aquest paquet de treball es troben els següents temes:

  • Tècniques Peer-to-peer (P2P) per a la distribució i el descobriment de recursos.
  • Adaptació de senyalització Session Initiation Protocol (SIP) per mobilitat, seguretat, entorns heterogenis i peer-to-peer.
  • Serveis avançats de contingut personalitzat.
  • Tècniques avançades per a l'adaptació i transcodificació de continguts.
  • Digital Rights Management (DRM) per a la transmissió, incloent la transcodificació i l'autorització de lliurament de contingut.
  • Seguretat: l'optimització de les tècniques de xifrat i desxifrat per a la transmissió, l'optimització d'autenticació i accés i autorització d'auditoria en temps real.
PT3: Videoconferència

El tercer paquet de treball inclou serveis de vídeo en temps reals i videoconferència sobre la plataforma i2CAT existent. Per tal d'assolir aquest objectiu, es tria SIP com a protocol de senyalització donada la creixent popularitat d'aquest protocol. La estandardització SIP està desenvolupada per Internet Engineering Task Force (IETF) i l’adopten altres organitzacions de desenvolupament estàndard. SIP fa una distinció entre el pla de dades i el pla de senyalització.

S’espera que els resultats obtinguts s'integrin amb l'aplicació e-RUC, basada en peer-to-peer, juntament amb altres sistemes de vídeo d'alta definició, com ara Digital Video Transport System (DVTS) i UltraGrid.

PT4: Sensors i Xarxes Ad-Hoc

En els últims anys, Internet ha avançat no només cap a un major ample de banda de dades, sinó també cap a una major ubiqüitat. Les xarxes de sensors ajuden a construir aquest concepte en el qual Internet és accessible des d'una àmplia gamma d'objectes de diversa tipologia.

Aquest paquet de treball té per objectiu l'aplicació de protocols diferents per a xarxes ad-hoc i xarxes de sensors per ser comparats. Per tal d'aconseguir-ho, es desenvolupa i s'implementaun node sense fils mitjançant el protocols IPv6 i un conjunt de capacitats de configuració automàtica. Una part important del treball està relacionada amb el grup de treball IETF conegut com IPv6 sobre xarxes sense fil de baix consum d'àrea personal (6LoWPAN), que defineix els protocols necessaris per a xarxes de sensors o xarxes de baix consum d'àrea personal.

Beneficis

A nivell mundial, aquest projecte avança en algunes àrees tecnològiques clau considerades estratègiques per i2CAT. La naturalesa de recerca del projecte també preveu obtenir resultats a més llarg termini, donat l'ús d'un desenvolupament més experimental de tecnologies que encara no ha cobert la indústria.

Pel que fa al primer paquet de treball del projecte, els resultats són una xarxa de ROADM controlats a través d'un pla de control GMPLS. Pel que fa a l'OBS, es va realitzar un disseny complet i la implementació en FPGA d'un testbed OBS. Tots els nodes poden funcionar tant com edge routers com a core routers.

El paquet de treball 2 desenvolupa els conceptes vinculats a la transmissió a través de xarxes de distribució peer-to-peer, per exemple, fent ús de JXTA com a mitjà per descobrir automàticament els serveis disponibles, el control remot de mèdia a través de SIP, o els sistemes d'adaptació de contingut basats en MPEG21 i P2P.

Els resultats del tercer paquet de treball són; el desenvolupament d'una MCU amb suport per a mèdia d’alta definició, el desenvolupament d'un client compatible amb SIP i un registre SIP distribuït sobre una estructura de P2P basada en distributed hash tables (DHT).

Finalment, l’últim paquet de treball demostra la possibilitat que una xarxa basada en sensors tingui recopilació de dades, prengui decisions i doni ordres en entorns que fins ara no tenien capacitats automàtiques, sobretot per qüestions de costos.

Entitats

Els grups de recerca involucrats en el projecte són:

  • Grup de Xarxes Òptiques (GXO) de BAMPLA de la UPC, dirigit per la Dra.Cristina Cervelló.
  • Grup de Comunicacions Òptiques de la UPC, dirigit per Gabriel Junyent
  • Wireless Network Group (WNG) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), BarcelonaTech, dirigit per Josep Paradells.
  • Grup de recerca de l'Equip de Mèdia (MEDIAENTEL) de Disseny i Evaluació de Xarxes i Serveis Broadband (BAMPLA) de la UPC, dirigit pel Dr. Jesús Alcober.
  • El Laboratori de Càlcul de la Facultat d'Informàtica (FIB) de la UPC (LCFIB-UPC), dirigit per Rosa M. Martín.
  • Grup de Aplicacions Distribuïdes Multimèdia (DMAG) de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), dirigit per Jaime Delgado.
  • Grup de Tecnologies Audiovisuals i Multimèdia (TAM) de la Universitat Ramon Llull, dirigit per Gabriel Fernández.