ネットワーク機能仮想化を用いた無人航空機へのインターネットプロトコルテレフォニーサービスの自動展開

このプロトコルは、無人航空機の航空ネットワークを介して提供されるテレフォニーサービスなど、制約のあるデバイス上での通信サービスの自動展開に役立ちます。このソリューションの利点は、通信インフラストラクチャが利用できないか、または不十分である限られた地理的領域でのサービスの迅速な展開を容易にすることです。このプロトコルは、第3世代のモバイルネットワークの研究領域内で定義されており、最先端の正常な機能利用技術に基づいています。

この方法は、5Gのヨーロッパ有数の研究所である5TONICで入手可能な高度なプロトタイプを使用して実証されていますが、5G仮想システムなしでも実証できます。UAVクラウドプラットフォームの正しい設定を確認するには、適切なログイン情報を使用して管理者、システム、システム情報タブにアクセスし、表示された項目のステータスがアップしていることを確認するために、コンピューティングサービスとネットワークエージェントセクションをクリックします。実験を構成するには、IP テレフォニー サービスのさまざまなコンポーネントを実装する VNF イメージを実験リポジトリからダウンロードします。

VNF イメージを対応 VIM にアップロードするには、[イメージの作成] をクリックし、表示されたフォームを使用してイメージを作成します。対応する VIM ごとにイメージをアップロードした後、実験の VNF 記述子を実験リポジトリからダウンロードし、管理者の資格情報を使用して OSM グラフィカル ユーザー インターフェイスにサインインします。記述子を [VNF パッケージ] タブにドラッグ アンド ドロップします。

次に、実験リポジトリからNSDをダウンロードし、OSMグラフィカルユーザインタフェースのNSパッケージタブにNSDをドラッグアンドドロップします。UAVクラウドプラットフォームVIMとコアクラウドプラットフォームVIMのVIMアカウントを追加するには、[VIMアカウント]タブで[新規VIM]をクリックし、両方のVIMにリクエストされた情報を表示するフォームに入力します。実験を開始するには、OSM コマンドライン インターフェイスにアクセスし、ネットワーク サービスを展開します。

コマンドを入力して、コマンド・ライン・インターフェースで、各 VNF のホストに使用する VIM を指定してネットワーク・サービスを実行します。OSM グラフィカル ユーザー インターフェイスがネットワーク サービスの展開が成功したことを示している場合は、UAV をオンにして UAV フライト コントロール アプリケーションにログインします。そして、各UAVの飛行を制御して、車両を中間高さに安定して維持し、表面に近いモータの回転によって引き起こされる乱流を回避する。

コールを実行する IP フォンを準備するには、IP 電話を介したワイヤレス音声をネットワーク サービスが提供するアクセス ポイントの 1 つに接続します。次に、[詳細設定] と [TCP/IP] をクリックし、IP アドレスとルーター アドレスが正しく構成されていることを確認します。IP テレフォニー サーバーとの適切なシグナル メッセージ交換を有効にするには、アプリを開いて [アシスタント] をクリックし、SIP アカウントを使用してユーザー アカウントを作成します。

次に、IP テレフォニー サーバー VNF のホスト名を指定します。IP 電話でハンドヘルド ボイスを使用する場合は、表示された手順と同様の手順を実行します。IP 電話帳にエントリを作成するには、[オプション] をクリックして、ウィンドウにアドレスまたは電話番号を入力します。

実験でそれぞれの場所に通話参加者が表示されると、ユーザーの 1 人が IP テレフォニー コールを開始できます。相手側への通話を開始するには、コールボタンを押します。他の IP フォンが鳴り始めたら、[通話] ボタンを使用して着信コールを受け入れます。

実験結果を収集するには、一部のラップトップをワイヤレス アクセス ポイントの 1 つに接続し、電話機が他のアクセス ポイントに 180 秒以上接続した IP アドレスに ping コマンド ライン ツールを実行します。アクセス ポイントとの接続が確立したら、IP 電話との IP 接続を確認し、往復時間の測定値を保存します。IP 呼び出し中に交換されたトラフィックをキャプチャするには、実行中のアクセス ポイント VNF のいずれかで TCP ダンプ コマンド ライン ツールを実行し、このトラフィックをファイルに保存し、実行時にコマンド ライン ツールの書き込みフラグを有効にして、ファイルの名前を指定します。

次に、新しい IP テレフォニーコールを実行し、通話を終了する前に、一定の期間コールを維持します。ここで、実際のボイスオーバーIP呼び出しからのデータは、2つのエンドユーザ機器項目間で測定されたエンドツーエンド遅延の累積分布関数を示す。エンドツーエンドの遅延測定値の80%以上がこの分析で60ミリ秒を下回り、140ミリ秒を超える測定値は一切なく、音声通話の実行に適切な遅延指標が保証されていました。

ここでは、DNS および SIP シグナリング メッセージの交換を、IP テレフォニー サーバーのユーザーの 1 人の登録と音声通話の確立に対応するメッセージと共に示します。通話中にキャプチャされたデータ トラフィックのこの代表的なグラフでは、通話中にワイヤレス電話の 1 つで送受信された音声パケットの一定ストリームが表示されます。このグラフでは、データ トラフィックの順方向のジッタを、平均値が 1 ミリ秒未満で観測できます。

このプロトコルを再現する場合は、単一ポート コンピュータを使用して仮想化コンテナを実行することを検討することが重要です。このプロトコルは、リソースに制約のあるデバイスが使用可能な他の環境 (たとえば、北東部の環境など) で使用される可能性があります。プロトコルに飛行手順実験者が含まれている場合は、適切なセキュリティ対策と対応する規制声明に従ってください。