Implantação automatizada de um serviço de telefonia de protocolo de Internet em veículos aéreos não tripulados usando a virtualização das funções de rede

Este protocolo pode auxiliar na implantação automatizada de serviços de telecomunicações sobre dispositivos restritos, como o serviço de telefonia prestado através de uma rede aérea de veículos aéreos não tripulados. A vantagem dessa solução é que ela facilita a rápida implantação de serviços sobre as áreas geográficas limitadas, para as quais as infraestruturas de comunicação podem estar indisponíveis ou insuficientes. Este protocolo foi definido dentro da área de pesquisa sobre a terceira geração de redes móveis e baseia-se em tecnologias de utilização de funções normais de última geração.

Este método foi demonstrado usando os protótipos avançados disponíveis aqui no 5TONIC, o laboratório líder europeu em 5G, mas pode ser demonstrado também sem nossos sistemas virtuais 5G. Para verificar a configuração correta de uma plataforma de nuvem UAV, acesse a guia Administrador, Sistema, Informações do Sistema usando as informações de login apropriadas e clique nas seções Serviço de Computação e Agente de Rede para verificar se o status dos itens exibidos está em dia. Para configurar um experimento, baixe as imagens VNF que implementam os diferentes componentes do serviço de telefonia IP do repositório de experimentos.

Para carregar as imagens VNF em seu correspondente VIM, clique em Criar imagem e crie uma imagem usando o formulário exibido. Depois de carregar as imagens para cada VIM correspondente, baixe os descritores VNF do experimento do repositório de experimentos e faça login na interface gráfica do usuário osM com as credenciais do administrador. Arraste e solte os descritores na guia Pacotes VNF.

Em seguida, baixe o NSD do repositório de experimentos e arraste e solte o NSD na guia NS Packages da interface gráfica do usuário OSM. Para adicionar uma conta VIM para a plataforma de nuvem UAV VIM e para a plataforma de nuvem central VIM, na guia Contas VIM, clique em mais Novo VIM e preencha o formulário exibido com as informações solicitadas para ambos os VIMs. Para iniciar um experimento, acesse a interface da linha de comando OSM e implante o serviço de rede.

Digite o comando para executar o serviço de rede na interface da linha de comando especificando o VIM que será usado para hospedar cada VNF. Quando a interface gráfica do usuário OSM indicar uma implantação bem-sucedida do serviço de rede, ligue os UAVs e faça login no aplicativo de controle de voo UAV. Em seguida, controle o voo de cada UAV para manter o veículo a uma altura intermediária e evitar qualquer turbulência causada pela rotação dos motores perto de uma superfície.

Para preparar um telefone IP para realizar uma chamada, conecte uma voz sem fio por telefone IP a um dos pontos de acesso oferecidos pelo serviço de rede. Em seguida, clique em Avançado e TCP/IP e verifique se os endereços IP e roteador estão configurados corretamente. Para habilitar a troca apropriada de mensagens de sinalização com o servidor de telefonia IP, abra o aplicativo e clique em Assistente e use uma conta SIP para criar uma conta de usuário.

Em seguida, especifique o nome host do servidor de telefonia IP, VNF. Se usar uma voz portátil por telefone IP, tome medidas semelhantes ao que acabou de ser mostrado. Para criar uma entrada em uma lista telefônica IP, clique em Opções e digite o endereço ou número de telefone na janela.

Uma vez que o experimento apresente os participantes da chamada em suas respectivas localidades, um dos usuários pode iniciar uma chamada de telefonia IP. Para iniciar a chamada para a outra parte, pressione o botão Chamada. Quando o outro telefone IP começar a tocar, use o botão Chamada para aceitar a chamada recebida.

Para coletar os resultados experimentais, conecte um laptop de mercadoria a um dos pontos de acesso sem fio e execute a ferramenta da linha de comando ping para o endereço IP que o telefone conectou ao outro ponto de acesso ao longo de 180 segundos. Uma vez estabelecida a conexão com o ponto de acesso, verifique a conectividade IP com o telefone IP e salve as medições de tempo de ida e volta. Para capturar o tráfego trocado durante a chamada IP, execute a ferramenta de linha de comando de despejo TCP em um dos VNFs do ponto de acesso em execução e salve esse tráfego em um arquivo, habilitando o sinalizador de escrita da ferramenta de linha de comando no momento da execução e especificando o nome do arquivo.

Em seguida, realize uma nova chamada de telefonia IP e mantenha a chamada por um período específico de tempo antes de encerrar a chamada. Aqui, dados de uma chamada de voz sobre IP real demonstram a função de distribuição cumulativa do atraso de ponta a ponta medido entre dois itens de equipamento de usuário final. Mais de 80% das medições de atraso de ponta a ponta foram inferiores a 60 milissegundos nesta análise e nenhuma das medidas foi superior a 140 milissegundos, garantindo as métricas de atraso apropriadas para a execução de uma chamada de voz.

Aqui, uma troca das mensagens de sinalização DNS e SIP é ilustrada com as mensagens correspondentes ao registro de um dos usuários no servidor de telefonia IP e ao estabelecimento da chamada de voz. Neste gráfico representativo de tráfego de dados capturado durante uma chamada, um fluxo constante de pacotes de voz transmitidos e recebidos por um dos telefones sem fio durante a chamada é mostrado. Neste gráfico, pode-se observar o tremor na direção do tráfego de dados, com um valor médio inferior a 1 milissegundo.

Ao reproduzir este protocolo, é importante considerar a utilização de computadores de porta única para executar os contêineres de virtualização. Esse protocolo poderia potencialmente ser usado em outros ambientes nos quais dispositivos com recursos restritos poderiam estar disponíveis, por exemplo, nos ambientes do Nordeste. Se o protocolo incluir um experimentador de procedimento de voo, portanto, certifique-se de seguir as medidas de segurança apropriadas e a declaração regulatória correspondente.