Avaliação e validação da interoperabilidade das Redes Non3GPP com as redes 5G fim a fim (UE a UE)

Abstract

Neste trabalho, o objetivo foi estabelecer e comparar a funcionalidade e interoperabilidade das conexões NON3GPP (NON Third Generation Partnership Project) e 3GPP (Third Generation Partnership Project) com o núcleo de rede 5G. Utilizando os ambientes de simulação Aether e UERANSIM, foram realizados experimentos e análises de desempenho para avaliar a eficiência e qualidade dessas conexões. O Aether foi utilizado como o núcleo do 5G, enquanto o UERANSIM emulou dispositivos de usuário e RAN (Radio Access Network) (gNodeB) estabelecendo uma conexão 3GPP com o núcleo do 5G, enquanto foi utilizado um túnel NWu para estabelecer uma conexão NON3GPP. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento da integração de conexões NON3GPP em redes 5G, especialmente em ambientes industriais e de IoT (Internet of Things), onde a presença de dispositivos NON3GPP é essencial. Foi possível validar a conexão entre os UE (User Equipament)s 3GPP e NON3GPP, além de coletar dados de Qualidade de Serviço (QoS), uso de CPU e memória RAM para cada sistema. Comprovou-se que, embora viável e segura, a conexão NON3GPP apresenta uma qualidade de serviço inferior e requer mais recursos computacionais.

In this study, the aim was to establish and compare the functionality and interoperability of NON3GPP (NON Third Generation Partnership Project) and 3GPP (Third Generation Partnership Project) connections with a 5G network core. Using the Aether and UERAN- SIM simulation environments, experiments and performance analyses were conducted to evaluate the efficiency and quality of these connections. Aether was used as the 5G core, while UERANSIM emulated user devices and RAN (Radio Access Network) (gNodeB), establishing a 3GPP connection with the 5G core, while a NWu tunnel was used to esta- blish a NON3GPP connection. The results obtained contribute to a better understanding of the integration of NON3GPP connections into 5G networks, especially in industrial and IoT (Internet of Things) settings, where the presence of NON3GPP devices is crucial. It was possible to validate the connection between the UE (User Equipament)s 3GPP and NON3GPP, and to collect Quality of Service (QoS), CPU usage, and RAM data for each system. We confirmed that, although viable and secure, the NON3GPP connection presents a lower service quality and requires more computational resources.