SFI2: fatiamento de infraestruturas de internet do futuro

• Processo: 18/23097-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Acordo de Cooperação: MCTI/MC
• Pesquisador responsável: Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho
• Beneficiário: Tereza Cristina Melo de Brito Carvalho
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Daniel Fernandes Macedo ; Flávio de Oliveira Silva ; Joberto Sérgio Barbosa Martins ; José Ferreira de Rezende
• Pesquisadores associados: Antonio Jorge Gomes Abelém ; Cesar Augusto Cavalheiro Marcondes ; Cristiano Bonato Both ; Daniel Fernandes Macedo ; Fernando Frota Redigolo ; João Henrique Gonçalves Medeiros Corrêa ; Joberto Sérgio Barbosa Martins ; José Augusto Suruagy Monteiro ; José Marcos Silva Nogueira ; Juliano Araujo Wickboldt ; Kleber Vieira Cardoso ; Leobino Nascimento Sampaio ; Luiz Claudio Schara Magalhaes ; Magnos Martinello ; Moisés Renato Nunes Ribeiro ; Rafael Pasquini ; Ricardo Carminati de Mello ; Rodolfo da Silva Villaca ; Rodrigo Moreira ; Sand Luz Correa ; Tiago Coelho Ferreto
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/23727-8 - Segurança e isolamento para aplicações críticas hospedadas em plataformas de computação em nuvem, BP.IC; 24/20829-4 - Alocação inteligente de recursos para redes móveis de quinta geração que utilizam o paradigma de fatiamento da rede, BP.PD; 24/13782-1 - Coleta e análise de métricas em ambiente experimental O-RAN, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 24/13783-8 - Avaliação do Ciclo de Controle de uma xApp de Fatiamento de Rede em um Ambiente Experimental com Rádio Definido por Software, BP.IC; 24/14623-4 - Investigação de Técnicas de Comunicação Semântica com Rádio Definido por Software, BP.IC; 24/08973-2 - Construção e validação de um agente de Aprendizado por Reforço flexível para Arquiteturas de Fatiamento de Redes, BP.IC; 24/02767-1 - Modelagem do consumo de energia de uma fatia de rede, BP.TT; 23/13381-4 - Experimentação de Técnicas de Eficiência Energética em Sistemas de Fatiamento de Redes, BP.IC; 23/13383-7 - Métodos e Métricas de Eficiência Energética em Sistemas de Fatiamento de Rede, BP.IC; 23/13518-0 - Projeto e implementação de uma função de análise de dados de rede para segurança do núcleo 5G, BP.TT; 23/10898-6 - Orquestração de fatias e funcionalidade de rede 5G - IC-WP3-ORQ, BP.IC; 23/09277-7 - Segurança e isolamento em testbeds usando infraestruturas baseadas em Containers e Máquinas Virtuais, BP.TT; 22/05397-5 - Alocação inteligente de recursos para redes móveis de quinta geração que utilizam o paradigma de fatiamento da rede, BP.PD; 21/09894-0 - Orquestração inteligente de fatiamento multidomínio, BP.TT; 21/05759-1 - Design de experimentação para otimização de infraestrutura, BP.TT - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Internet do futuro Internet das coisas Infraestrutura de rede Redes definidas por software Eficiência energética Virtualização das funções da rede (NFV) Computação em nuvem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eficiência Energética em Infraestruturas Digitais | Fatiamento de Infraestruturas Multidomínios | Infraestruturas Auto-guiadas | Internet do Futuro | Orquestração Inteligente de Infraestruturas de Experimentação | Slice-as-a Service | Internet do Futuro

Resumo

A evolução tecnológica centrada nos conceitos de Redes Definidas por Software (SDN), Virtualização das Funções de Rede (NFV), Computação em Nuvem, Internet das Coisas (IoT) e, mais recentemente, a quinta geração das redes móveis de telecomunicações, conhecida como 5G, tem causado grande impacto na internet. Esse impacto advém, não somente da criação de novas tecnologias, protocolos de comunicação, soluções de segurança, mecanismos de eficiência energética e outros, mas também da necessidade da operação conjunta dessa plêiade de inovações entre si e com o legado da internet. Como decorrência, tem surgido no Brasil diversos ambientes de experimentação com escopos diversos, visando a pesquisa de subconjuntos de tecnologias, dentre os quais: FIBRE, experimentação em alternativas à arquitetura atual da internet; FUTEBOL, experimentação em redes de telecomunicações envolvendo comunicações ópticas e sem-fio; CloudNEXT, experimentação em computação em nuvem com provisionamento de recursos de hardware (bare-metal); FIWARE, plataforma para o desenvolvimento de aplicações do futuro baseadas em Internet das Coisas (IoT), Big Data e computação em nuvem; 5GINFIRE, experimentação em redes 5G, baseadas em NFV e no uso de nuvem; e por último, o NECOS com foco no "fatiamento" e virtualização de recursos de computação em nuvem. Neste cenário, o objetivo principal deste projeto é prover uma solução para o provimento de cenários avançados de rede e de alocação de recursos computacionais por meio do fatiamento (slicing) dessas infraestruturas de experimentação, possibilitando a criação simplificada de redes complexas com o mínimo de esforço de configuração, a partir da orquestração inteligente desse fatiamento multidomínio, oferecendo Slice-as-a Service (SlaaS) para desenvolvedores de aplicações da internet do Futuro. (AU)

Publicações científicas

(28)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVEIRA, LUCAS B. D.; DE RESENDE, HENRIQUE C.; BOTH, CRISTIANO B.; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.; SILVESTRE, BRUNO; CARDOSO, KLEBER, V. Tutorial on communication between access networks and the 5G core. Computer Networks, v. 216, p. 15-pg., 2022-10-24. (20/05182-3, 18/23097-3, 20/05127-2)

SOUTO, VICTORIA DALA PEGORARA; DESTER, PLINIO SANTINI; FACINA, MICHELLE SOARES PEREIRA; SILVA, DANIELY GOMES; DE FIGUEIREDO, FELIPE AUGUSTO PEREIRA; TEJERINA, GUSTAVO RODRIGUES DE LIMA; SANTOS FILHO, JOSE CANDIDO SILVEIRA; FERREIRA, JULIANO SILVEIRA; MENDES, LUCIANO LEONEL; SOUZA, RICHARD DEMO; et al. Emerging MIMO Technologies for 6G Networks. SENSORS, v. 23, n. 4, p. 19-pg., 2023-02-01. (18/23097-3, 22/03457-0, 20/05152-7)

ESPER, JOAO PAULO; BASTOS LOUREIRO MONCAO, ANA CLAUDIA; CHAVES RODRIGUES, KARLLA B.; BOTH, CRISTIANO BONATO; CORREA, SAND LUZ; CARDOSO, KLEBER VIEIRA; IEEE. QoE-DASH: DASH QoE Performance Evaluation Tool for Edge-Cache and Recommendation. IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (ICC 2022), v. N/A, p. 6-pg., 2022-01-01. (18/23097-3)

GUIMARAES, RAFAEL S.; DOMINICINI, CRISTINA; MARTINEZ, VICTOR M. G.; XAVIER, BRUNO M.; MAFIOLETTI, DIEGO R.; LOCATELI, ANA C.; VILLACA, RODOLFO; MARTINELLO, MAGNOS; RIBEIRO, MOISES R. N.. M-PolKA: Multipath Polynomial Key-Based Source Routing for Reliable Communications. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 19, n. 3, p. 13-pg., 2022-09-01. (20/05182-3, 20/05174-0, 18/23097-3)

MARTINEZ, VICTOR M. G.; DO NASCIMENTO, DAVID A.; CAMPELO, DIVANILSON R.; MELLO, RICARDO C.; RIBEIRO, MOISES R. N.; IEEE. On Latency Bounds for ROS Messaging in Cloud-Enabled Mobile Robots. 2022 IEEE 8TH WORLD FORUM ON INTERNET OF THINGS, WF-IOT, v. N/A, p. 6-pg., 2022-01-01. (20/05182-3, 18/23097-3)

MIRANDA, GILSON, JR.; HAXHIBEQIRI, JETMIR; MACEDO, DANIEL F.; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.. Soft-W-TSN: Extending Time-Sensitive Networking Capabilities to Wi-Fi using Virtualized Elements. 2023 IEEE CONFERENCE ON NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION AND SOFTWARE DEFINED NETWORKS, NFV-SDN, v. N/A, p. 4-pg., 2023-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

DE QUEIROZ, GABRIEL F. C.; DE REZENDE, JOSE F.; BARBOSA, VALMIR C.. A flexible algorithm to offload DAG applications for edge computing. JOURNAL OF NETWORK AND COMPUTER APPLICATIONS, v. 222, p. 13-pg., 2023-11-23. (21/08211-7, 18/23097-3, 20/05127-2)

MIRANDA, GILSON, JR.; HAXHIBEQIRI, JETMIR; HOEBEKE, JEROEN; MOERMAN, INGRID; MACEDO, DANIEL F.; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.. Flexible Wired/Wi-Fi TSN Networking through SDN and Soft Traffic Control. 2023 IEEE CONFERENCE ON NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION AND SOFTWARE DEFINED NETWORKS, NFV-SDN, v. N/A, p. 2-pg., 2023-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

MOURA, HENRIQUE D.; OLIVEIRA, JUNIA MAISA; SOARES, DANIEL; MACEDO, DANIEL F.; VIEIRA, MARCOS A. M.. Improved Video QoE in Wireless Networks using Deep Reinforcement Learning. 2023 19TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, CNSM, v. N/A, p. 7-pg., 2023-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

LINS, SILVIA; CARDOSO, KLEBER VIEIRA; BOTH, CRISTIANO BONATO; MENDES, LUCIANO; DE REZENDE, JOSE F.; SILVEIRA, ANTONIO; LINDER, NEIVA; KLAUTAU, ALDEBARO. Artificial Intelligence for Enhanced Mobility and 5G Connectivity in UAV-Based Critical Missions. IEEE ACCESS, v. 9, p. 111792-111801, 2021. (18/23097-3)

MAFIOLETTI, DIEGO ROSSI; MARTINELLO, MAGNOS; RIBEIRO, MOISES R. N.; RUFFINI, MARCO; SLYNE, FRANK; IEEE; CHARALAMBIDES, M; PAPADIMITRIOU, P; CERRONI, W; KANHERE, S; et al. To Embed or Not to Embed SHA in Programmable Network Interface Cards. 2022 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT (CNSM 2022): INTELLIGENT MANAGEMENT OF DISRUPTIVE NETWORK TECHNOLOGIES AND SERVICES, v. N/A, p. 7-pg., 2022-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

MIRANDA, GILSON, JR.; MUNICIO, ESTEBAN; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.; MACEDO, DANIEL FERNANDES; ZHANI, MF; LIMAM, N; BORYLO, P; BOUBENDIR, A; DOSSANTOS, CRP. Machine Learning-based End-to-End QoE Monitoring Using Active Network Probing. 25TH CONFERENCE ON INNOVATION IN CLOUDS, INTERNET AND NETWORKS (ICIN 2022), v. N/A, p. 8-pg., 2022-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

MIRANDA, GILSON, JR.; MACEDO, DANIEL FERNANDES; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.. Estimating Video on Demand QoE From Network QoS Through ICMP Probes. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 19, n. 2, p. 13-pg., 2022-06-01. (20/05182-3, 18/23097-3)

MARTINS, JOBERTO S. B.; CARVALHO, TEREZA C.; MOREIRA, RODRIGO; BOTH, CRISTIANO BONATO; DONATTI, ADNEI; CORREA, JOAO H.; SURUAGY, JOSE A.; CORREA, SAND L.; ABELEM, ANTONIO J. G.; RIBEIRO, MOISES R. N.; et al. Enhancing Network Slicing Architectures With Machine Learning, Security, Sustainability and Experimental Networks Integration. IEEE ACCESS, v. 11, p. 20-pg., 2023-01-01. (18/23097-3)

BRILHANTE, DAVI DA SILVA; MANJARRES, JOANNA CAROLINA; MOREIRA, RODRIGO; VEIGA, LUCAS DE OLIVEIRA; DE REZENDE, JOSE F.; MUELLER, FRANCISCO; KLAUTAU, ALDEBARO; MENDES, LUCIANO LEONEL; DE FIGUEIREDO, FELIPE A. P.. A Literature Survey on AI-Aided Beamforming and Beam Management for 5G and 6G Systems. SENSORS, v. 23, n. 9, p. 61-pg., 2023-04-28. (18/23097-3, 21/06946-0, 22/03457-0, 20/05152-7)

PIRES JUNIOR, WILLIAM; DE ALMEIDA, GABRIEL; CORREA, SAND; BOTH, CRISTIANO; PINTO, LEIZER; CARDOSO, KLEBER; IEEE. Bi-objective Optimization for Energy Efficiency and Centralization Level in Virtualized RAN. IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (ICC 2022), v. N/A, p. 6-pg., 2022-01-01. (18/23097-3)

SOARES, DANIEL; CARVALHO, MARCOS; MACEDO, DANIEL F.. Enhancing Cloud Gaming QoE Estimation by Stacking Learning. Journal of Network and Systems Management, v. 32, n. 3, p. 22-pg., 2024-07-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

MIRANDA, RAIZZA; SCHWANINGER, MARKUS; LUCENA, ALVIMAR; LOGULLO, YGOR; BELDERRAIN, MISCHEL CARMEN N.; CARVALHO, TEREZA C. M. B.; SATO, RENATO C. C.. Sustainable Amazon: A Systemic Inquiry with Native Populations. SUSTAINABILITY, v. 15, n. 9, p. 24-pg., 2023-05-04. (18/23097-3)

MARTINEZ, VICTOR M. G.; RIBEIRO, MOISES R. N.; MOTA, VINICIUS F. S.. Wi-Fi faces the new wireless ecosystem: a critical review. ANNALS OF TELECOMMUNICATIONS, v. 79, n. 5-6, p. 17-pg., 2023-11-09. (18/23097-3, 20/05182-3)

MIRANDA, GILSON JR JR; MUNICIO, ESTEBAN; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.; MACEDO, DANIEL FERNANDES; ZHANI, MF; LIMAM, N; BORYLO, P; BOUBENDIR, A; DOSSANTOS, CRP. Real-Time QoE Estimation for DASH Video Using Active Network Probing. 25TH CONFERENCE ON INNOVATION IN CLOUDS, INTERNET AND NETWORKS (ICIN 2022), v. N/A, p. 3-pg., 2022-01-01. (20/05182-3, 18/23097-3)

XAVIER, BRUNO MISSI; SILVA GUIMARAES, RAFAEL; COMARELA, GIOVANNI; MARTINELLO, MAGNOS. MAP4: A Pragmatic Framework for In-Network Machine Learning Traffic Classification. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 19, n. 4, p. 13-pg., 2022-12-01. (20/05182-3, 20/05174-0, 18/23097-3)

SANTOS, JOAO F.; BRILHANTE, DAVI DA SILVA; DE REZENDE, JOSE F.; MARCHETTI, NICOLA; RUFFINI, MARCO; DASILVA, LUIZ A.. Optimal Embedding of Heterogeneous RAN Slices for Secure and Technology-Agnostic RANaaS. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 19, n. 4, p. 15-pg., 2022-12-01. (20/05152-7, 22/03457-0, 18/23097-3)

BRILHANTE, DAVI DA SILVA; DE REZENDE, JOSE F.; MARCHETTI, NICOLA. Handover optimisation for high-capacity low-latency 5G NR mmWave communication. Ad Hoc Networks, v. 153, p. 11-pg., 2023-10-24. (22/03457-0, 18/23097-3, 20/05152-7)

CARVALHO, MARCOS; MACEDO, DANIEL FERNANDES. Container Scheduling in Co-Located Environments Using QoE Awareness. IEEE TRANSACTIONS ON NETWORK AND SERVICE MANAGEMENT, v. 20, n. 3, p. 14-pg., 2023-09-01. (18/23097-3)

MOREIRA, RODRIGO; VILLACA, RODOLFO S.; RIBEIRO, MOISES R. N.; MARTINS, JOBERTO S. B.; CORREA, JOAO HENRIQUE; CARVALHO, TEREZA C.; DE OLIVEIRA SILVA, FLAVIO. An intelligent native network slicing security architecture empowered by federated learning. FUTURE GENERATION COMPUTER SYSTEMS-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ESCIENCE, v. 163, p. 17-pg., 2024-10-04. (18/23097-3)

MIRANDA, GILSON, JR.; SLAMNIK-KRIJESTORAC, NINA; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.; MACEDO, DANIEL F.. Towards Industrial/Multimedia TSN Network Slice Management: A Bottom-Up Approach. 2024 JOINT EUROPEAN CONFERENCE ON NETWORKS AND COMMUNICATIONS & 6G SUMMIT, EUCNC/6G SUMMIT 2024, v. N/A, p. 6-pg., 2024-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

CARVALHO, MARCOS; SOARES, DANIEL; MACEDO, DANIEL F.. A Human-in-the-Loop Based ML Framework to Estimate User's QoE on Cloud Gaming Using Active Learning. 2024 JOINT EUROPEAN CONFERENCE ON NETWORKS AND COMMUNICATIONS & 6G SUMMIT, EUCNC/6G SUMMIT 2024, v. N/A, p. 6-pg., 2024-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)

MIRANDA, GILSON, JR.; HAXHIBEQIRI, JETMIR; HOEBEKE, JEROEN; MOERMAN, INGRID; MACEDO, DANIEL F.; MARQUEZ-BARJA, JOHANN M.. A Flexible In-band Network Telemetry Framework for Heterogeneous Private Networks. 2024 IEEE 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON FACTORY COMMUNICATION SYSTEMS, WFCS, v. N/A, p. 8-pg., 2024-01-01. (18/23097-3, 20/05182-3)