The Multi-connection Tactile Internet Protocol

Abstract

Internet Táctil se refiere a la transmisión del tacto y el control en tiempo real de aplicaciones críticas que requieren bajos niveles de latencia combinados con fiabilidad como el control remoto de máquinas industriales, drones o vehículos. Con la llegada de las redes 5G, se han desarrollado múltiples soluciones para soportar este tipo de comunicaciones, como el uso de la multiconectividad, la virtualización o las redes programables. Las aplicaciones del Internet Táctil requieren protocolos que puedan explotar las ventajas de estas nuevas redes y, al mismo tiempo, adaptarse a los requisitos específicos de cada caso.

En este contexto, esta tesis presenta el Protocolo de Multiconectividad para el Internet Táctil (MTIP), un protocolo de transporte que crea un enlace entre un controlador remoto y un dispositivo utilizando múltiples conexiones extremo a extremo llamadas subenlaces. MTIP utiliza preferencias de la aplicación y mediciones sobre el estado de la red para realizar una selección inteligente y dinámica de estos subenlaces.

La tesis sigue un enfoque incremental en el desarrollo de MTIP. En primer lugar, se han desarrollado modelos en Promela y Uppaal que abstraen el funcionamiento de MTIP y permiten la validación de la corrección del intercambio de datos y del impacto del uso de múltiples subenlaces. Tras la verificación formal, se ha desarrollado una implementación de MTIP en C/C++ y se han realizado evaluaciones tanto en un entorno simulado, como en un testbed 5G real y un robot industrial en la Universidad de Málaga. Las evaluaciones confirman la capacidad de MTIP para seleccionar de manera inteligente diferentes subenlaces en diversos escenarios, mostrando cómo MTIP puede configurarse para ofrecer servicios de transporte fiables y de baja latencia al coste de enviar paquetes redundantes.