Plataforma 6GEN
GINYS-I2CAT-004
C/ Gran Capità 2-4 Edifici Nexus
2ª planta 0034 Barcelona
6GEN transforma els testbeds independents d'i2CAT en una infraestructura heterogènia puntera per a la investigació en 5G+/6G, preparada per a proporcionar serveis d'experimentació a múltiples investigadors de forma concurrent, oberta a grups d'i2CAT i a la resta del ecosistema de recerca i innovació en 5G+ i 6G, equipada amb l'última tecnologia i amb capacitat de col·laboració i interconnexió amb altres infraestructures. La plataforma 6GEN està formada pels següents components individuals:
- RAN (Radio Access Network) outdoor.
- Infraestructura O-RAN i disruptive wireless.
- Mobile core amb RAN (Radio Access Network) indoor.
- Infraestructura de xarxa programable.
- Cloud continuum lab.
- Infraestructura NTN (Non Terrestrial Networks).
- Infraestructura IoT (Internet of Things).
- Infraestructura V2X (Vehicle to Everything).
- Infraestructura distribuida XR (eXtended Reality).
- Ciberseguretat.
Serveis
- RAN Outdoor: La infraestructura RAN outdoor del campus Nord capacitarà als investigadors per dur a terme activitats d’I+D en torn al control i gestió de RANs, RAN slicing u optimització de RAN entre altres. A més, és un element central de la infraestructura, que permetrà la conectivitat 5G avançada per a experiments de cloud continuum, IoT, NTN, V2X o ciberseguritat. La RAN outdoor està composta per 4 celdes, 2 d’elles situades en el teixit de l’edifici Nexus i altres 2 a fanals davant de la Biblioteca Rector Gabriel Ferraté. En quant a l’espectre radioelèctric, s’utilitzarà l’espectre experimental del ministeri.
- Infraestructura O-RAN i disruptive wireless. La infraestructura O-RAN permetrà investigar nous algoritmes d’assignació de recursos basats en intel·ligència artificial per a equips de xarxa O-RAN. La infraestructura permetrà programar diversos algorsmes en el node O-RAN, i provar la seva eficàcia i rendiment en diferents configuracions. Finalment, la infraestructura també comptarà amb elements sense fils disruptius, molt prometedors per a les futures comunicacions 6G: superfícies intel·ligents reconfigurables (RIS, Reconfigurable Intelligent Surfaces).
- Mobile core amb RAN indoor. El mobile core network amb cel.les indoor és una plataforma 5G comercial completa que permetrà als investigadors augmentar de manera significativa l’abast, l’escalabilitat i el rendiment dels experiments a realitzar.
- Infraestructura de xarxa programable. Permet definir el comportament dels equips de xarxa d’altes prestacions a través del llenguatge de programació P4. Els investigadors poden provar algorimes de reenviament i planificació de paquets per permetre el “network slicing” a nivell dels enllaços de backhaul o transport; desenvolupar esquemes d’equilibri de càrrega encastats a la xarxa per a optimitzar la distribució de tràfic entre instàncies de CNFs o VNFs (per exemple d’un core de xarxa basat en arquitectura de serveis), etc.
- Cloud continuum lab. El components “Cloud continuum lab” permet als investigadors optimitzar l’emplaçament dinàmic de funcions i aplicacions de xarxa virtualitzades i/o “cloud-native” en els recursos disponibles en diferents segments de la infraestructura: “Far Edge”, “Edge”, el nucli de la xarxa i Clouds de proveïdors externs.
- Infraestructura NTN. La infraestructura NTN proporciona equips i eines per a emular o simular els segments de terra, espai i serveis de xarxes no terrestres. Les plataformes de satèl·lit podran connectar-se a altres o a l’estació de terra a través d’un emulador de canals RF; emulador que també és capaç d’emular els enllaços entre dispositius IoT (sensors / actuadores) connectats als satèl·lits utilitzant els protocols LoRa o NB-IoT.
- Infraestructura IoT. Plataforma experimental flexible per al test de solucions d’intel·ligència cooperativa i distribuïda, arquitectures mallades i comunicació entre vehicles.
- Infraestructura V2X. La infraestructura per a l’experimentació amb comunicacions de vehicles permet treballar tant amb la part del vehicle com amb la part de la infraestructura de xarxa.
- Infraestructura distribuida XR. Permetrà accelerar la investigació tant en tecnologies d’holoconferència com en tecnologies de xarxa de 5G avançat i 6G, ja que aquesta infraestructura oferirà casos d’ús ideals per validar el rendiment i les millores assolits pels nous desenvolupaments en tecnologies 5G+ i 6G.
- Ciberseguretat. Permetrà als investigadors llançar atacs al pla de dades d’una xarxa 5G, així com també als plans de control i gestió. Al mateix temps, permetrà adoptar la perspectiva d’un centre d’operacions de seguretat (SOC, Security Operations Center), donant als investigadors la capacitat de monitoritzar el trànsit de la xarxa, classificar-lo, detectar atacs potencials i mitigar-los activant determinades accions.
Equipament
- RAN Outdoor. Cada una de les 4 cel.les tindrà els següents elements:
- 1 estació base exterior comercial u de codi obert a la banda n77 (2 cel.les disposaran d’una estació base comercial i 2 d’una estació base de codi obert).
- 1 servidor de mida reduïda per executar tares de configuració i gestió de la RAN.
- 1 switch exterior Ethernet de 16 ports 10 GbE i uplink de 100 GbE, incloent 8 mòduls SFP.
- Connectivitat per fibra òptica al laboratori del Nexus o al CPD de l’edifici Omega.
- Infraestructura O-RAN i disruptive wireless.
- 2 servidors d’alt rendiment amb CPU Intel, equipats amb GPU de 32 GBytes
- 2 NIC intel·ligents d’alt rendiment, capaços de processar el trànsit a 100 Gbps.
- 1 interruptor de nivell 2 amb FPGA programables a través de P4.
- 2 Superfícies intel·ligents reconfigurables (RIS).
- 2 robots de mida petita, amb connectivitat 5G.
- 3 UAVs amb connectivitat 5G.
- 1 UE equipat amb instrumentació per a medis paràmetres de la interfície de ràdio i els nivells de QoS i QoE experimentats per les aplicacions.
- Mobile core amb RAN indoor.
- 1 nucli mòbil 5G comercial d’altes prestacions.
- 1 estació base comercial indoor, a la banda n77.
- 2 estacions base comercial indoor, a la banda n278.
- Infraestructura de xarxa programable.
- 3 switches de 32 ports 100 GbE programables amb el llenguatge P4.
- 3 smart NICs programables amb el llenguatge P4.
- Un servidor on instal·lar les eines de desenvolupament de P4.
- Cloud continuum lab.
- 4 servidors MEC per a exteriors desplegats al “Far Edge” del Campus Nord, un en cada emplaçament de celda exterior de 6GEN.
- 3 servidors MEC desplegats al “Far Edge” del barri del 22@, situats en els armaris propers a les faroles on estan muntats els nodes radio.
- 3 servidors desplegats al segment “Edge”, situats al laboratori de l’edifici Nexus.
- 2 servidors desplegats al segment “Core”, situats al CPD de l’edifici Omega.
- Infraestructura NTN.
- 1 emulador de canals de satèl·lit; per emular els canals de ràdio de comunicacions entre satèl·lits i enllaços de terra, així com els enllaços entre satèl·lits.
- CPEs per poder accedir a les constel·lacions MEO i GEO, i així permetre activitats d’investigació en xarxes NTN de satèl·lit multinivell.
- Infraestructura IoT.
- 2 plataformes robòtiques per poder preparar i executar experiments repetibles amb mobilitat, utilitzant la mateixa trajectòria de forma automàtica.
- 3 robots lleugers per a comunicacions entre robots utilitzant protocols IoT.
- 1 estació base GPS-RTK; per a investigar en tecnologies de posicionament híbrides.
- 2 telèfons intel·ligents (1 Android i l’altre iOS) amb suport per a Ultra Wide Band (UWB), per a l’estudi de tecnologies de posicionament híbrides.
- 1 entorn d’experimentació en tecnologies de posicionament per la llum visible (VLP, Visible Light Positioning).
- 1 passarel·la satèl·lit – WAN de baixa potència (LPWAN); per a comunicacions amb xarxes NTN que transporten el trànsit de dispositius IoT.
- 5 mòdems 5G amb els seus SDK associats; per a la investigació i el desenvolupament de dispositius IoT amb connectivitat 5G.
- 1 entorn de desenvolupament per a microcontroladors ARM Cortex-M; per al desenvolupament de prototips de sensors i gateways.
- Infraestructura V2X.
- 2 RSUs (C-V2X/ITS-G5, 5G) instal·lades a l’edifici Nexus a la zona del Campus Nord, amb l’SDK associat per al poder programar.
- 4 Unitats OnBoard (OBU) amb els seus SDK associats per poder programar, ubicades al laboratori del Nexus.
- 4 tauletes Android amb el seu SDK, per poder controlar i mostrar informació de les OBU.
- 2 servidors d’alt rendiment amb espai per a GPU situats al laboratori del Nexus, per al desenvolupament d’aplicacions V2X.
- 2 rovers autònoms, per poder emular vehicles més grans i experimentar de manera ágil i amb seguretat tant en instal·lacions indoor (laboratori del Nexus) com a exteriors (exteriors de l’edifici Nexus i altres emplaçaments).
- Infraestructura distribuida XR. Per a cadascún dels 3 emplaçaments:
- 1 servidor Edge amb capacitat per a GPU i interfícies per a la virtualització, capaç d’executar diverses aplicacions que processen el trànsit XR.
- El maquinari necessari per desplegar 1 nodo d’holoconferència: 5 càmeres RGB-D i un PC d’escriptori d’alt rendiment.
- 1 casc de realitat virtual amb connectivitat 5G.
- 1 casc de realitat augmentada amb conectivitat 5G.
- 2 telèfons intel·ligents d’altes prestacions equipats amb múltiples sensors i conectivitat 5G, per poder capturar i generar contingut XR-
- 2 portàtils d’alt rendiment, per treballar amb realitat virtual en experiments i demostracions.
- Ciberseguretat.
- 1 Servidor enracable (256 GB de RAM, 3 Tb d’emmagatzematge, conectivitat 10 GbE), amb SmartNIC de 40 GbE.
- 1 USRP connectat al servidor per generar els paquets i senyals radio necessàries per dur a terme els atacs.
- 1 commutador de nivell 2 amb FPGAs programables a través del llenguatge P4.
- 1 mòdul de seguretat de maquinari amb format PCI-E.
- 1 Servidor d’alt rendiment (64 nuclis) amb 8 mòduls de memòria RAM de 32 GB i capacitat per a 4 GPUs; per entrenar i executar algorismes de IA.
- 15 mòduls d’emmagatzematge SSD de 2 Gbytes, per emmagatzemar el trànsit capturat de la xarxa, que posteriorment s’utilitzaran per entrenar els algorismes d’IA.
