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Transición (informática)

El objetivo de una transición es proporcionar una calidad uniforme y constante, por ejemplo, QoS en un sistema de comunicación.

La transición se refiere a un paradigma informático en el contexto de los sistemas de comunicación que describe el cambio de los mecanismos de comunicación, es decir, las funciones de un sistema de comunicación, en particular, los componentes de servicio y protocolo . En una transición, los mecanismos de comunicación dentro de un sistema se reemplazan por mecanismos funcionalmente comparables con el objetivo de garantizar la mayor calidad posible, por ejemplo, como se refleja en la calidad del servicio .

Las transiciones y la posterior adaptación de los sistemas de comunicación permiten la optimización de las condiciones g.

Las transiciones permiten que los sistemas de comunicación se adapten a condiciones cambiantes durante el tiempo de ejecución. Este cambio en las condiciones puede ser, por ejemplo, un aumento rápido en la carga de un determinado servicio que puede ser causado, por ejemplo, por grandes reuniones de personas con dispositivos móviles. Una transición a menudo afecta a múltiples mecanismos en diferentes capas de comunicación de una arquitectura en capas .

Los mecanismos se dan como elementos conceptuales de un sistema de comunicación en red y están vinculados a unidades funcionales específicas, por ejemplo, como un componente de servicio o protocolo. En algunos casos, un mecanismo también puede comprender un protocolo completo. Por ejemplo, en la capa de transmisión, LTE puede considerarse como un mecanismo de este tipo. Siguiendo esta definición, existen numerosos mecanismos de comunicación que son parcialmente equivalentes en su funcionalidad básica, como Wi-Fi , Bluetooth y Zigbee para redes inalámbricas locales y UMTS y LTE para conexiones inalámbricas de banda ancha. Por ejemplo, LTE y Wi-Fi tienen una funcionalidad básica equivalente, pero son tecnológicamente significativamente diferentes en su diseño y funcionamiento. Los mecanismos afectados por transiciones a menudo son componentes de un protocolo o servicio. Por ejemplo, en el caso de transmisión/transmisión de vídeo, se puede llevar a cabo el uso de diferentes codificaciones de datos de vídeo dependiendo de la velocidad de transmisión de datos disponible. Estos cambios se controlan e implementan mediante transiciones; un ejemplo de investigación es un servicio de adaptación de vídeo consciente del contexto para soportar aplicaciones de vídeo móviles. [1] Mediante el análisis de los procesos actuales en un sistema de comunicación, es posible determinar qué transiciones deben ejecutarse en qué capa de comunicación para cumplir con los requisitos de calidad. Para que los sistemas de comunicación se adapten a las respectivas condiciones marco, se pueden utilizar enfoques arquitectónicos de sistemas autoorganizados y adaptativos, como el ciclo MAPE [2] (Monitorizar-Analizar-Planificar-Ejecutar). Este concepto central de la Computación Autónoma se puede utilizar para determinar el estado del sistema de comunicación, analizar los datos de monitoreo y planificar y ejecutar la(s) transición(es) necesaria(s). Un objetivo central es que los usuarios no perciban conscientemente una transición mientras ejecutan aplicaciones y que la funcionalidad de los servicios utilizados se perciba como fluida y sin problemas.

Investigaciones recientes

El estudio de nuevos métodos, modelos y técnicas de diseño fundamentales que permitan transiciones automatizadas, coordinadas y entre capas entre mecanismos funcionalmente similares dentro de un sistema de comunicación es el objetivo principal de un centro de investigación colaborativo financiado por la fundación alemana de investigación (DFG). El centro de investigación colaborativo DFG 1053 MAKI - Adaptación de múltiples mecanismos para la Internet del futuro - se centra en cuestiones de investigación en las siguientes áreas: (i) investigación fundamental sobre métodos de transición, (ii) técnicas para adaptar sistemas de comunicación capaces de realizar transiciones sobre la base de la calidad alcanzada y deseada, y (iii) transiciones específicas y ejemplares en sistemas de comunicación desde diferentes perspectivas técnicas.

En [3] se presenta una formalización del concepto de transiciones que captura las características y relaciones dentro de un sistema de comunicación para expresar y optimizar el proceso de toma de decisiones asociado con dicho sistema. Los bloques de construcción asociados comprenden (i) líneas de productos de software dinámicos , (ii) procesos de decisión de Markov y (iii) diseño de utilidad . Mientras que las líneas de productos de software dinámicos proporcionan un método para capturar de manera concisa un gran espacio de configuración y especificar la variabilidad del tiempo de ejecución de los sistemas adaptativos, los procesos de decisión de Markov proporcionan una herramienta matemática para definir y planificar las transiciones entre los mecanismos de comunicación disponibles. Finalmente, las funciones de utilidad cuantifican el rendimiento de las configuraciones individuales del sistema de comunicación basado en transiciones y proporcionan los medios para optimizar el rendimiento en dicho sistema.

Las aplicaciones de la idea de transiciones han encontrado su camino hacia las redes de sensores inalámbricos [4] y las redes móviles, [5] programación reactiva distribuida, [6] [7] modificación del firmware WiFi, [8] planificación de sistemas informáticos autónomos, [9] análisis de CDN , [10] extensiones flexibles de la pila ISO OSI , [11] comunicaciones vehiculares 5G mmWave , [12] [13] el análisis de sistemas paralelos tipo MapReduce , [14] programación de TCP Multipath , [15] adaptabilidad para entrenamiento de haz en 802.11ad , [16] ubicación del operador en entornos de usuario dinámicos, [17] análisis del reproductor de video DASH , [18] transmisión de tasa de bits adaptativa [19] y procesamiento de eventos complejos en dispositivos móviles. [20]

Referencias

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