COLAB-5: Um Modulo para Simulação de Redes 5G

  • Gabriel Carvalho Ferreira Universidade de Brasília
  • Luís Belém Pacheco Universidade de Brasília
  • Priscila Solis Barreto Universidade de Brasília
  • Marcos Fagundes Caetano Universidade de Brasília
  • Eduardo Pelinson Alchieri Universidade de Brasília
  • Rodrigo Porto Cavalcanti Universidade Federal do Ceará
  • Diego Aguiar Sousa Universidade Federal do Ceará

Resumo


Este trabalho apresenta o COLAB-5, uma ferramenta desenvolvida para o simulador de sistema NS-3, que permite a simulação de diversos cenários em redes 5G. A ferramenta foi modelada ao seguir uma abordagem modular que permite a incorporação de características da camada física no simulador mediante uma interface pré-definida e a tecnologia JSON. Os resultados produzidos por um simulador de nível de enlace físico - neste caso de 5G para áreas remotas - são incorporados no simulador NS-3. Essa abordagem permite a simulação de cenários variados no NS-3 e reduz a complexidade computacional ao simular diversos cenários. O COLAB-5 também implementa técnicas de RC (Radios Cognitivos) na camada MAC do NS-3, baseadas no sensoriamento colaborativo que permitem o uso oportunístico do espectro eletromagnético. Neste artigo, o funcionamento do COLAB-5 é ilustrado em um ambiente de 5G para áreas remotas, que utiliza frequências entre 170MHZ a 700MHz e executa acesso oportunístico em canais de TVWS (TV White Spaces).

Palavras-chave: simulador redes, redes rurais, tv whitespaces, acesso oportunistico

Referências

5G-Range (2018). Spectrum sensing to complement databases. Technical report. http://5g-range.eu/wp-content/uploads/2018/04/D4.2-Spectrum-Sensing-to-Complement-Databases.pdf.

Access, E. U. T. R. (2014). User equipment (ue) radio transmission and reception. Technical report, ETSI.

Agnelli, S., Feltz, P., Griffiths, P., and Roth, D. (2014). Satellite’s role in the penetration of broadband connectivity within the european union. In 2014 7th Advanced Satellite Multimedia Systems Conference and the 13th Signal Processing for Space Communications Workshop (ASMS/SPSC), pages 306–311.

Association, G. (2017). The mobile economy. latin america the caribbean. Technical report.

CTTC (2019). The first release of 5g-lena is available. http://www.cttc.es/the-first-release-of-5g-lena-is-available/.

Ferreira, G., Barreto, P. S., Caetano, M., Alchieri, E., Vartiainen, J., Karvonen, H., Matinmikko-Blue, M., and Seki, J. (2019). A tool for developing collaborative sensing and cognitive mac layer solutions for 5g in rural areas. In 6th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS). IEEE.

NSNAM (2019). ns-3 network simulator. https://www.nsnam.org/.

Sultan, A. (2019). 21.915 release 15. Technical report. https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3389.

Yau, K.-L. A., Qadir, J., Wu, C., Imran, M. A., and Ling, M. H. (2018). Cognition-Inspired 5G Cellular Networks: A Review and the Road Ahead. IEEE Access, 6:35072 – 35090.
Publicado
07/12/2020
FERREIRA, Gabriel Carvalho; PACHECO, Luís Belém; BARRETO, Priscila Solis; CAETANO, Marcos Fagundes; ALCHIERI, Eduardo Pelinson; CAVALCANTI, Rodrigo Porto; SOUSA, Diego Aguiar. COLAB-5: Um Modulo para Simulação de Redes 5G. In: SALÃO DE FERRAMENTAS - SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 38. , 2020, Rio de Janeiro. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2020 . p. 65-72. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc_estendido.2020.12403.