Desarrollo de una arquitectura de comunicaciones basada en SDN para el desarrollo de las ciudades inteligentes en convergencia a las redes 5G

Abstract

El gran incremento de la demanda de los servicios de Internet requiere contar con una infraestructura de comunicaciones sólida, dinámica, innovativa y resiliente que ofrezca seguridad al utilizarla en las Ciudades. En el presente documento presentamos la gran importancia que tiene el manejo de la información en el desarrollo de las ciudades, analizamos las características de la infraestructura heredada y los requerimientos de los nuevos servicios que demandan los ciudadanos. Estos servicios requieren cada día mayor velocidad de transferencia de información para garantizar la eficiencia de ellos. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) en 2019 incluye a las redes 5G como solución a los problemas de velocidad y movilidad en las ciudades ya que estas ofrecerán velocidades mayores a 10 Gbit. El Internet de las Cosas juega un gran papel en el desarrollo de las Ciudades para la recolección de datos, a través de él se ha desarrollado la instalación de redes de sensores para la recolección de información. Estas redes deben ser montadas sobre las redes convencionales cuya estructura y comportamiento ha sido heredado a través de las décadas desde los años 80’s. Presentamos la incorporación de redes definidas por Software para eficientar la entrega de datos. Si bien las redes 5G son una tendencia para brindar una infraestructura más eficiente, en las Ciudades en desarrollo, como es el caso de México y América Latina, no es viable basar las nuevas implementaciones en sus características, sin embargo, si se requiere que la infraestructura se construya de forma que pueda converger de forma natural hacia estas redes. Se realiza un análisis de las herramientas y protocolos que soportan a las redes, tanto las heredadas (Ethernet, TCT/IP) como las nuevas (SDN, NFV, Cloud); así como las herramientas de monitoreo que nos ayudan a garantizar el cumplimiento de los tiempos de entrega de la información, así como su integridad. Se presentan las etapas de desarrollo de la infraestructura y los resultados obtenidos de la implementación de las distintas versiones propuestas, así como de la arquitectura final, la cual incorpora todos los elementos estudiados y el papel que juegan en ella. Terminamos presentando nuestras conclusiones y los trabajos desarrollados y publicados de forma paralela al desarrollo de este trabajo durante el curso del Doctorado en Tecnologías de Información.