Το Release-15 του 3rd-Generation Partnership Project-3GPP θέτει τα θεμέλια για την πρώτη γενιά αρχιτεκτονικής και λειτουργικότητας του δικτύου 5ης γενιάς. Οι προδιαγραφές του εξασφαλίζουν όχι μόνο τη σύνδεση δεδομένων μέσω των τεχνολογιών πρόσβασης NR και LTE, αλλά και προηγμένες λειτουργικότητες για τη διαχείριση της κινητικότητας και τον έλεγχο της κίνησης. Επιπλέον, καθιστά δυνατή την υιοθέτηση της Service-Based Architecture και την πρόσβαση σε Untrusted non-3GPP δίκτυα.
Ο πυρήνας του δικτύου στα δίκτυα 5ης γενιάς επιτρέπει την ανταπόκριση στην αυξημένη ζήτηση ρυθμού μετάδοσης και τη μείωση της καθυστέρησης. Η αρχιτεκτονική του, που βασίζεται στην παροχή υπηρεσιών, με τη χρήση τεχνολογιών όπως το Network Virtualization και το Software Defined Networking, προσφέρει ευελιξία στη διαχείριση του δικτύου.
Τα δίκτυα 5ης γενιάς σχεδιάστηκαν με γνώμονα τις ανάγκες της αγοράς, βελτιώνοντας την εμπειρία του χρήστη, την ενεργειακή αποδοτικότητα και την αξιοπιστία. Οι βασικές προσεγγίσεις του ράδιο δικτύου αφορούν την επιλογή του εύρους συχνοτήτων, της πολυπλεξίας και της διαμόρφωσης.
Η εικονικοποίηση αποτελεί ένα πολύτιμο εργαλείο για την ανάπτυξη και διαχείριση των δικτύων 5ης γενιάς, βοηθώντας στην επίτευξη των στόχων απόδοσης και αξιοπιστίας, έτσι δημιουργείται ένα ευέλικτο και δυναμικό περιβάλλον δικτύου, όπου οι εφαρμογές και υπηρεσίες μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα από το hardware. Γεγονός που οδηγεί σε επιταχυνόμενη ανάπτυξη, ευκολότερο σχεδιασμό και διαχείριση του δικτύου.
Στόχος της εργασίας είναι αφενός η θεωρητική μελέτη και περιγραφή της αρχιτεκτονικής, των βασικών τεχνολογιών καθώς και των μεθόδων υλοποίησης και δικτύωσης στα συστήματα 5ης γενιάς, και αφετέρου η πρακτική υλοποίηση των συστημάτων αυτών με έμφαση στις διαφορετικές μεθόδους δικτύωσης. Οι εικονικές μηχανές επιτρέπουν την απομονωμένη λειτουργία του δικτύου σε εικονικά περιβάλλοντα, ενώ τα namespaces διαχωρίζουν τους πόρους και το περιβάλλον εκτέλεσης. Τέλος, τα containers παρέχουν ευκολία στην κατανομή των υπηρεσιών, επιτρέποντας τη φορητότητα και ευελιξία στον τρόπο εκτέλεσής τους.
(EL)
The Release-15 of the 3rd Generation Partnership Project-3GPP lays the foundation for the first generation of 5th generation network architecture and functionality. Its specification ensures not only data connectivity via NR and LTE access technologies, but also advanced functionality for mobility management and traffic control. Furthermore, it enables the adoption of Service-Based Architecture and support for non-3GPP access connectivity.
The core of the network in the 5th generation networks allows to respond to the increased transmission rate demand and reduce latency. Its service-based architecture, using technologies such as Network Virtualization and Software Defined Networking, offers flexibility in network management.
The 5th generation networks are designed in response to market needs, improving user experience, energy efficiency and reliability. The main approaches to radio networking involve frequency bandwidth selection, multiplexing and modulation.
The virtualization is a valuable tool for deploying and managing 5th generation networks, helping to achieve performance and reliability goals, thus creating a flexible and dynamic network environment where applications and services can operate independently of hardware. Resulting in accelerated deployment, easier network design and management.
The aim of the thesis is on the one hand the theoretical study and description of the architecture, the basic technologies and the methods of implementation and networking in 5th generation systems, and on the other hand the practical implementation of these systems with emphasis on the different networking methods. The virtual machines allow isolated operation of the network in virtual environments, while namespaces separate the resources and the execution environment. Lastly, containers provide ease of distribution of services, allowing portability and flexibility in how they are executed.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
