¿Qué papel cumplen las Redes Auto-organizadas en 5G?

Renato Torres - UNL

A más de uno nos ha pasado que cuando asistimos a un evento social masivo (conciertos, partidos de fútbol, ferias, etc.) la Red de Servicio Móvil Avanzado se congestiona y en muchas ocasiones no podemos ni si quiera disponer de ella, ya sea para servicios convencionales como llamadas, o el servicio de internet móvil. Estos problemas conforme avanza la tecnología y el desarrollo de las Redes móviles se pretenden solventar con el paradigma de Redes Auto-organizadas (Self Organizing Networks, SON) que viene agregando funciones y prestaciones interesantes a las Redes Móviles desde 3G para reducción de costos y mejoras en la calidad del servicio.

Mientras esto evoluciona, el usuario se vuelve cada vez más exigente y dispone de un conjunto de aplicaciones y funciones que consumen gran cantidad de Throughput de la Red, por lo que es necesario tomar medidas diferentes para que las actuales Tecnologías de Acceso Radio estén a la altura de los requerimientos de implementación de servicios con 5G.

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¿Cómo funciona la tecnología SON?

La optimización de la Red Móvil engloba 3 funciones principales: auto-configuración, auto-optimización y auto-curación (Self-Configuration, Self-Optimization & Self-healing) y su despliegue se puede dar bajo 3 arquitecturas diferentes: centralizada, distribuida o Híbrida. 

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El enfoque principal se basa en un sistema auto-controlado que sepa qué hacer y cómo actuar ante problemas de la caída de rendimiento de la red. Información de parámetros como la potencia de transmisión, la Relación Señal a Interferencia mas Ruido (Signal to Interference plus Noise Ratio, SINR), Potencia Recibida de la Señal de Referencia (Reference Signal Received Power, RSRP), el Margen de Traspaso (Handover Margin, HOM) han sido convencionalmente usados como información de realimentación bajo un esquema de Controlador Automático que modifica el valor de los parámetros usando reglas establecidas por controladores de Lógica Difusa (Fuzzy Logic Controller, FLC), controladores basados en grafos, entre otros.

¿Cómo mejoraría 5G con la tecnología SON?

A pesar de disponer de un conjunto de métricas posibles para manipular, los tiempos de respuesta no son los más adecuados. Por ello, actualmente uno de los enfoques de mejorar el rendimiento de la Red se relaciona con usar un sistema proactivo que se anticipe a situaciones de caída de rendimiento. Una de las opciones más viables es usar información de los eventos sociales (Social Data Events) para la gestión de las redes celulares usando información de contexto social como: calendarios online, buscadores, información de redes sociales (Facebook, Instagram Twitter), bases de datos abiertas, entre otros. De esta manera se prepara la red de forma anticipada ante cualquier fallo.

¿Cómo manipular y procesar la información adquirida de Eventos sociales?

El uso de técnicas de ML (Machine Learning) y Big Data colaboran con la clasificación de la información, selección y adaptación para que la red pueda actuar con la información entregada. Además, se busca usar nuevos métodos de optimización del Controlador Automático mediante algoritmos genéticos, Q-Learning, Deep Learning, y otros métodos de aprendizaje que se puedan implementar en cascada conjuntamente con las métricas de la Red antes mencionadas.

La implementación de modelos de movilidad más específicos y para los distintos escenarios definidos por el 3GPP y la ITU, y los médotos de ubicación y Localización de los Usuarios como Servicio (Location as a Service, LoS) ayudaría a solventar aún más y con mejor precisión los problemas de congestión de la red con mecanismo de self-healing basados en información de contexto (información social) y precisando la ubicación de los usuarios para asignar mayores recursos de la red, sobre todo cuando se trata de interiores (edificios, casas, centro de convenciones, etc).

Para Finalizar

La Redes Auto-organizadas juegan un papel primordial en la implementación de servicios bajo la arquitectura 5G, sobre todo cuando se trata de aplicaciones que requieren baja latencias y alto throughput. Sin embargo, es primordial determinar cuáles son las métricas que se debe manipular para mejorar la calidad de servicio del usuario sin que sea en vano la adquisición de mucha Data por parte de los software de gestión de Redes móviles.