bachelorThesis
Montando uma rede 5G virtualizada com o open air interface e plataformas de rádio definido por software
Registro en:
LIMA FILHO, Carlos Antonio de. Montando uma rede 5G virtualizada com o open air interface e plataformas de rádio definido por software. Orientador: Vicente Angelo de Sousa Junior. 2023. 48f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Telecomunicações) - Departamento de Engenharia de Comunicações, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
Autor
Lima Filho, Carlos Antonio de
Resumen
The success of Internet services and the possibility of expanding telecommunication services to automation applications, which involve massive communication of low-latency and high-reliability devices, have driven the development of 5G technology. Hardware/software disaggregation, software-defined radio (SDR), and virtualization are revolutionizing the telecommunication sector by transforming the telecommunication system into a software system with virtualized functions on local servers or data centers. Several projects aim to provide open source code for simulation, emulation, or real prototyping of a complete telecommunication system, from the network core to the Radio Frequency (RF) front-end. These platforms offer researchers, developers (in industry or academia) remarkable flexibility to test, validate and develop their solutions. Among these projects, OpenAirInterface (OAI) stands out, which enables the deployment of an end-to-end communication system using computers, SDR equipment, and low-cost antennas. This course completion work aims to test the installation of the 5G network infrastructure standalone, including the network core, the RAN, the configuration of the SIM cards, and the establishment of connections with commercial smartphones. The idea is to build tutorial material for experimentation using 5G virtualized networks that can serve for research projects and active teaching initiatives. The RF front-end utilizes the Universal Software Radio Peripheral (USRP) software-defined radio platform, and the rest of the system is implemented on desktop computers. Validation results demonstrate the functioning of all network parts and their high capacity in transmission rate. O sucesso de serviços de Internet e a possibilidade de expandir os serviços de telecomunicações para aplicações de automação, que envolvem uma comunicação massiva de dispositivos de baixa latência e alta confiabilidade, têm impulsionado o desenvolvimento da tecnologia 5G. A desagregação hardware/software, o rádio definido por software (SDR) e a virtualização estão revolucionando o setor de telecomunicações, transformando o sistema de telecomunicações em um sistema de software com funções virtualizadas em servidores locais ou datacenters. Existem diversos projetos que objetivam disponibilizar código livre para simulação, emulação ou prototipagem real de um sistema de telecomunicação completo, desde o núcleo de rede ao front-end de Rádio Frequência (RF). Essas plataformas oferecem aos pesquisadores, desenvolvedores (na indústria ou academia) uma notável flexibilidade para testar, validar e desenvolver suas próprias soluções. Dentre esses projetos, destaca-se o OpenAirInterface (OAI), que possibilita a implantação de um sistema de comunicação fim-a-fim utilizando computadores, equipamentos de SDR e antenas de baixo custo. Este trabalho de conclusão de curso tem o objetivo de testar a instalação da infraestrutura de rede 5G standalone, incluindo o núcleo de rede, a RAN, a configuração dos simcards e o estabelecimento de conexões com smartphones comerciais. A ideia é construir um material tutorial para experimentação usando redes virtualizadas 5G que podem servir para projetos de pesquisa e iniciativas de ensino ativo. O frontend de RF utiliza a plataforma de rádio definido por software Universal Software Radio Peripheral (USRP), e o restante do sistema é implementado em computadores desktops. Os resultados de validação demonstram o funcionamento de todas as partes da rede e sua alta capacidade em termos de taxa de transmissão.