Projecte matriculat

Títol: Especificación, implementación y evaluación de arquitecturas modulares asistidas por computación en el borde para optimizar servicios de comunicaciones holográficas multiusuario

Director/a: RINCÓN RIVERA, DAVID

Departament: ENTEL

Títol: Especificación, implementación y evaluación de arquitecturas modulares asistidas por computación en el borde para optimizar servicios de comunicaciones holográficas multiusuario

Data inici oferta: 29-11-2023 Data finalització oferta: 29-06-2024

Estudis d'assignació del projecte:

DG ENG AERO/TELEMÀT

Tipus: Individual

Lloc de realització: Fora UPC

Supervisor/a extern: Mario Montagud Climent
Institució/Empresa: Fundació i2Cat
Titulació del Director/a: Doctor en Telecomunicació

Paraules clau:
Arquitecturas de Comunicaciones, Comunicaciones Holográficas, Holoconferencias, Holoportación

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Los servicios de comunicaciones holográficas 3D tienen el potencial de convertirse en el medio de comunicación, interacción social y colaboración multiusuario dominante en un futuro cercano, así como un componente esencial del Metaverso. Dichos servicios de comunicaciones holográficas actualmente presentan desafíos técnicos muy relevantes, como la necesidad de un elevado ancho de banda y de procesado, así como de minimizar las latencias. En este sentido, las redes de próxima generación, tales como 5G avanzado y 6G, de manera coordinada con las nuevas tendencias de orquestación de recursos de computación a lo largo de la nube continua (Cloud Continuum), pueden contribuir a satisfacer los citados requisitos, a la vez que reducir los costes e incrementar la eficiencia de las comunicaciones. Los servicios y plataformas de comunicaciones holográficas, propuestos muy recientemente por la comunidad científica, se basan bien en el uso de Single Forwarding Unit (SFU) o Multipoint Control Unit (MCU) únicas y pre-desplegadas en la nube, lo que conlleva limitaciones de escalabilidad y potencial ineficiencia si los clientes no tienen una buena conexión a dicho servidor centralizado. Este Trabajo Final de Grado (TFG) plantea contribuir a la modularización y virtualización de una plataforma de comunicaciones holográficas desarrollada en i2CAT con tal de habilitar arquitecturas y estrategias de comunicaciones avanzadas que: (i) estén asistidas por computación en el borde (Edge): (ii) estén basadas en el despliegue estratégico de una o varias SFU por sesión multimedia en los emplazamientos de interés. La fase inicial del TFG consistirá en una familiarización con las tecnologías y componentes software y hardware asociados a la plataforma que conforma el punto de partida de este trabajo. A continuación, se analizará el estado del arte con tal de identificar las debilidades existentes y diferentes oportunidades a explotar. Tras ello, y en colaboración con los miembros del departamento I+D de i2CAT en el que se engloba el TFG, se especificarán los requisitos y escenarios a contemplar, así como la metodología de desarrollo y evaluación asociada. A continuación, se especificará la arquitectura de comunicaciones y los componentes de la plataforma a modularizar con tal de habilitar los servicios y escenarios contemplados, así como los procesos de ingeniería de software asociado (casos de uso, diagramas de secuencia'). Tras ello se procederá a las tareas de implementación, despliegue y test funcionales asociadas. Por último, se realizarán tests de rendimiento para cada una de las variantes de arquitecturas y estrategias de comunicación contempladas, en base a las métricas de calidad de servicio (ej. retardos, fluidez estabilidad, consumo de ancho de banda, etc.) seleccionadas durante la fase de especificación de requisitos. Cada una de las tareas y fases de trabajo se documentarán adecuadamente, con tal de que el proceso de documentación final para la memoria del TFG requiere el mínimo esfuerzo posible. Dimensionamiento de Plan de Trabajo [24 ECTS * 30 horas / ECTS = 720h] [30h] Análisis del estado del arte [30h] Especificación de requisitos [60h] Especificación de Arquitecturas de Comunicación e Ingeniería de Software [400h] Implementación y Adaptación de Tecnología [80h] Despliegue y tests funcionales [60h] Evaluación y Demostración [60h] Documentación

Orientació a l'estudiant:
Con tal de abordar este TFG, el estudiante requiere conocimientos en el área de la Ingeniería Telemática necesarios para entender, desplegar, adaptar y optimizar servicios de comunicaciones en tiempo real entre usuarios remotos, en este caso a través de representaciones holográficas 3D, aprovechando estrategias de computación y distribución en el borde de la red. Dichos conocimientos esenciales incluyen: programación en Javascript (e idealmente en C#), protocolos de comunicaciones / streaming (WebRTC, websockets, API REST, etc.), metodologías de evaluación y métricas de Calidad de Servicio (Quality of Service, QoS), arquitecturas de comunicaciones, tecnologías de virtualización de software y despliegue en la nube (borde de la red), etc. Asimismo, se requiere capacidades de comprensión de documentación técnica y científica, así como de comunicación oral y escrita, en este ámbito. Todos estos conocimientos previos se desarrollarán y ampliarán duranta la etapa de TFG en i2CAT. En cuanto a disponibilidad horaria, se requerirá disponibilidad a media jornada como mínimo, e idealmente disponibilidad a tiempo completo.



Horari d'atenció a estudiants per a l'assignació de projecte: