ONENESS

Operation and maNagement of programmablE NEtworks for active Support of user-centric Services

  • Nº Expediente: PID2020-116361RA-I00
  • Investigadores Principales o Coordinadores: Isaías Martinez Yelmo y Elisa Rojas Sánchez
  • Participantes: UAH
  • CIF.: Q2818018J
  • Fecha inicio proyecto: 01/09/2021
  • Duración del proyecto: 36 meses

Resumen

El proyecto ONENESS busca transformar la gestión y operación de redes de comunicación hacia un enfoque centrado en el usuario, eliminando las barreras tradicionales entre consumidores y proveedores de servicios de red. A través de la virtualización y softwarización, se pretende permitir que cualquier usuario participe activamente en la red, no solo como consumidor pasivo, sino también como proveedor de funcionalidades y servicios. Para lograrlo, el proyecto desarrolla una arquitectura adaptable, conocida como "red blanca", que facilita la interacción entre dispositivos, la personalización de servicios y la integración de nuevas tecnologías como SDN, IoT y redes energéticas inteligentes. El proyecto se articula en cuatro grandes objetivos: mejorar la interfaz de control para hacerla más accesible (GO1 – Norte), ampliar la programabilidad del plano de datos (GO2 – Sur), integrar todos los dispositivos finales en la red softwarizada (GO3 – Este y Oeste) y definir un diseño de red a largo plazo que contemple aspectos legales, económicos y de seguridad (GO4). ONENESS también estudia casos de uso en escenarios extremos, redes locales autónomas y redes eléctricas inteligentes, impulsando un ecosistema sostenible y flexible que promueva nuevas oportunidades de negocio y una mayor implicación de los usuarios en la evolución de Internet.

Objetivos

Tradicionalmente, las redes de comunicación han sido consideradas aparte de otros campos, ya que estaban definidas por su hardware. Las tendencias actuales de virtualización y softwarización demuestran que las fronteras entre diversas áreas de la ingeniería están comenzando a desdibujarse. ONENESS aboga por la eliminación completa de esas fronteras, promoviendo un enfoque multidisciplinario que se nutra de diferentes perspectivas provenientes de la electrónica, la informática o las ciencias sociales. Más específicamente, ONENESS planea aprovechar el momento favorable actual para guiar la evolución de las redes hacia un Internet centrado en el usuario. Mediante la expansión de la arquitectura de red actual en cuatro (o mejor dicho, tres) direcciones: Norte, Sur y Este/Oeste, como se muestra en la Figura 2, ONENESS buscará alcanzar una red "blanca" (modificable y unificada como plastilina), que proporcione las capacidades necesarias para lograr la unicidad del usuario. En este sentido, ONENESS establece tres objetivos generales principales (GO1, GO2, GO3), uno por cada dirección. Además, en el camino hacia esta "red blanca", es necesario considerar varios aspectos transversales en el diseño de la red, como la sostenibilidad ambiental (por ejemplo, la eficiencia energética de la solución), la seguridad de la información (por ejemplo, al compartir la capacidad computacional de dispositivos personales), y las implicaciones económicas y legales (por ejemplo, en qué medida los proveedores de red se verán afectados o beneficiados por este cambio). En ONENESS, las tecnologías descritas en la sección 1.1.3 servirán como base, y el primer paso se centrará en lograr un diseño sostenible, manteniendo la seguridad y los aspectos económicos/legales en el horizonte. Para este último propósito, se define un cuarto objetivo general transversal (GO4).

  • GO1 – El "Norte" de la red Fomentar la usabilidad de las interfaces northbound para facilitar la configuración del plano de control, siguiendo una doble misión: proporcionar una abstracción más alta que no dependa de la plataforma y, al mismo tiempo, desbloquear la conexión entre esta interfaz y los dispositivos que controla. Este objetivo generará interfaces alternativas que podrían ser utilizadas no solo por los administradores de red, sino por cualquier usuario, permitiéndoles no solo monitorear la red, sino también configurarla, programarla y utilizarla.
  • GO2 – El "Sur" de la red Trabajar hacia la programabilidad total de los dispositivos (incluyendo IoT e incluso componentes de microred), mediante la definición de lenguajes, marcos de trabajo y objetivos específicos para ellos. Al mismo tiempo, este objetivo debe prestar atención a la viabilidad de desarrollar nuevas primitivas de plano de datos que puedan traducirse posteriormente en funcionalidades de red existentes o nuevas.
  • GO3 – El "Este" y "Oeste" de la red Lograr la inclusión de todo el espectro de dispositivos (smartphones, wearables, sensores, vehículos, etc.) como parte de una red completamente softwarizada, mejorando así el control y la gestión. Para ello, ONENESS evaluará la implementación de interfaces y protocolos que cumplan este objetivo. Indirectamente, GO3 también evaluará la coordinación entre diferentes plataformas de control (SDN) y aplicaciones, dado que distintos tipos de dispositivos pueden estar gobernados por diferentes softwares en última

    • Grupos

    Redes y Sistemas Inteligentes - Networks and Intelligent Systems

    Grupo de investigación perteneciente a la Universidad de Alcalá y cuyo objetivo es contribuir a la sociedad mediante la investigación, el desarrollo tecnológico y la formación de personal especializado en el ámbito de las tecnologías de la información y las comunicaciones, especialmente en relación a las redes y los servicios telemáticos, la optimización de redes complejas, los sistemas inteligentes de transporte y los sistemas de ayuda a la toma de decisiones.

    Equipo

    Investigador/es principal/es

    Nº Nombre Apellido/s Titulación Web
    1 Isaías Martínez Yelmo Doctor en Ingeniería Telemática
    2 Elisa Rojas Sanchez Doctora en Ingeniería de Telecomunicación

    Miembros

    Nº Nombre Apellido/s Titulación Web
    1 José Manuel Arco Rodríguez Doctor en Ingeniería de Telecomunicación
    2 Juan Antonio Carral Pelayo Doctor en Ingeniería de Telecomunicación

    Resultados

    Publicaciones

    Nº Autores Titulo Año de Publicación Tipo Revista
    1 Rojas Sánchez, Elisa; Carrascal Acebron, David; López Pajares, Diego; Álvarez Horcajo, Joaquín; Carral Pelayo, Juan Antonio; Arco Rodríguez, José Manuel y Mártinez Yelmo, Isaías Towards visual programming abstractions in Software-Defined Networking 2022 Letter Internet Technology Letters
    2 Joaquin Alvarez-Horcajo,Isaias Martinez-Yelmo,Elisa Rojas,Juan Antonio Carral and David Carrascal ieHDDP: An Integrated Solution for Topology Discovery and Automatic In-Band Control Channel Establishment for Hybrid SDN Environments 2022 Artículo Symmetry
    3 Carrascal Acebron, D., Rojas Sánchez, E., Arco Rodríguez, J. M., López Pajares, D., Álvarez Horcajo, J., & Carral Pelayo, J. A. A Comprehensive Survey of In-Band Control in SDN: Challenges and Opportunities 2023 Artículo Electronics
    4 Joaquin Alvarez-Horcajo; Isaias Martinez-Yelmo; Elisa Rojas; Juan A. Carral y Victoria Noci-Luna MuHoW: Distributed protocol for resource sharing in collaborative edge-computing networks 2024 Artículo Computer Networks
    5 Carrascal Acebron, David; Rojas Sánchez, Elisa; Carral Pelayo, Juan Antonio; Martinez Yelmo, Isaias; Álvarez Horcajo, Joaquín Topology-aware scalable resource management in multi-hop dense networks 2024 Artículo Heliyon
    6 Rojas Sánchez, Elisa; Carrascal Acebron, David; López Pajares, Diego; Álvarez Horcajo, Joaquín; Carral Pelayo, Juan Antonio; Arco Rodríguez, José Manuel y Mártinez Yelmo, Isaías A Survey on AI-Empowered Softwarized Industrial IoT Networks 2024 Artículo Electronics
    7 Diego Lopez-Pajares; Elisa Rojas; Mankamana Prasad Mishra; Parveen Jindgar; Joaquin Alvarez-Horcajo; Nicolas Manso y Jonathan Desmarais MDTA: An efficient, scalable and fast Multiple Disjoint Tree Algorithm for dynamic environments 2024 Artículo Computer Communications
    8 Joaquin Alvarez-Horcajo, Isaias Martinez-Yelmo, Elisa Rojas, Juan A. Carral y Victoria Noci-Luna MuHoW: Distributed protocol for resource sharing in collaborative edge-computing networks 2024 Artículo Computer Networks
    9 Elisa Rojas; Carlos Guimarães; Antonio de la Oliva; Carlos J. Bernardos; Robert Gazda Beyond Multi-Access Edge Computing: Essentials to Realize a Mobile, Constrained Edge 2024 Artículo IEEE Communications Magazine

    Conferencias

    Nº Autores Titulo Año de Publicación Tipo Conferencia
    1 David Carrascal; Elisa Rojas; Diego Lopez-Pajares; Nicolas Manso y Emma Gutierrez A scalable SDN in-band control protocol for IoT networks in 6G environments 2023 Artículo 6th International Conference on Advanced Communication Technologies and Networking (CommNet)
    2 Rojas, E., Lopez-Pajares, D., Alvarez-Horcajo, J., & Llopis Sánchez, S. The Cloud Continuum for Military Deployable Networks: Challenges and Opportunities 2022 Artículo European Symposium on Research in Computer Security
    3 Elisa Rojas; David Carrascal; Diego Lopez-Pajares; Nicolas Manso y Jose M. Arco Towards AI-enabled Cloud Continuum for IIoT: Challenges and Opportunities 2024 Artículo International Conference on Artificial Intelligence, Computer, Data Sciences and Applications (ACDSA)
    4 Ruben Comeron; Elisa Rojas; David Carrascal; Joaquin Alvarez-Horcajo y Jose M. Arco Multi-hop collaborative edge computing involving constrained IoT devices at the far edge 2024 Artículo 15th International Conference on Network of the Future (NoF)
    5 Elisa Rojas; David Carrasca; Isaias Martinez-Yelmo; Joaquín Alvarez-Horcajo; Nicolas Manso y Diego Lopez-Pajares Softwarized data-driven architecture for edge computing IIoT environments: a proof of concept 2025 Artículo 28th Conference on Innovation in Clouds, Internet and Networks (ICIN)

    Financiación

    Este proyecto está cofinanciado por el MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACION.

    Financiación otorgada

    Año 2021 2022 2023
    Presupuesto Anual 7.511,68€ 16.345,78€ 23.090,54€
    Presupuesto Total 46.948,00 €