شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول ۵G-LENA 3GPP-NR در NS3

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول ۵G-LENA در NS3

این مقاله نحوه نصب ماژول ۵G-LENA 3GPP-NR را بر روی NS-3.36 تحت سیستم عامل Debian توضیح می دهد. این مقاله چیزی نیست جز گزارش یادگیری نصب ماژول ۵G-LENA 3GPP-NR در نرم افزار NS3 که به صورت تصویری و مرحله به مرحله نشان داده شده است.

رادیو جدید در نسل پنجم شبکه تلفن همراه (۵G New Radio)

فناوری ۵G NR یک فناوری جدید دسترسی رادیویی (RAT) است که توسط ۳GPP برای نسل پنجم شبکه تلفن همراه (۵G) توسعه یافته است. این استاندارد جهانی برای رابط هوایی شبکه های ۵G طراحی شده است [۳]. فناوری ۵G NR از باند های فرکانسی در دو محدوده فرکانسی استفاده می کند که شامل محدوده فرکانس اول (FR1) برای باند های ۴۱۰ مگاهرتز – ۷۱۲۵ مگاهرتز و همچنین محدوده فرکانس دوم (FR2) برای باند های ۲۴۲۵۰ مگاهرتز – ۵۲۶۰۰ مگاهرتز می باشد. حالت غیر مستقل (NSA) از ۵G NR به گزینه ای از استقرار ۵G NR اشاره دارد که برای عملکرد های کنترلی به صفحه کنترل یک شبکه ۴G LTE موجود بستگی دارد، در حالی که ۵G NR منحصراً بر روی صفحه کاربر متمرکز است.

ماژول ۵G-LENA 3GPP-NR

ابزار ۵G-Lena یک شبیه ساز شبکه رادیویی جدید (NR) است که به عنوان یک ماژول قابل اتصال به NS3 توسط گروه شبکه های تلفن همراه از مرکز فناوری مخابراتی کاتالونیا (CTTC) که یک موسسه تحقیقاتی عمومی می باشد، طراحی شده است [۱]. شبیه ساز تکامل طبیعی LENA ، یک شبیه ساز شبکه LTE/EPC است که توسعه یافته و الهام گرفته از ماژول mmWave می باشد که توسط NYU/UniPD [2] ساخته شده و ویژگی های اساسی PHY-MAC NR را با NR Release 15 ترکیب می کند. ابزار ۵G-LENA که ما در این نصب استفاده کردیم، نسخه ای است برای نصب ماژول ۳GPP-NR در ns-3-dev مورد استفاده قرار گرفته و برای شبیه سازی شبکه های سلولی غیرمستقل ۵G NR تحت NS3 و با استفاده از پروژه ۵G-LENA می باشد. شکل معماری زیر از مرجع [۴] تمام بلوک های ساختاری از یک میزبان راه دور تا یک تجهیزات کاربر به همراه مدل آنها را توصیف می کند.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

با مطالعه لینک های زیر می توانید با ویژگی های این ماژول بیشتر آشنا شوید:

این مراحل نصب مبتنی بر سیستم عامل Debian chroot jail است. بنابراین، قبل از ادامه نصب، باید یک Debian chroot jail تنظیم کنید.

مرحله اول: نصب ns-3-dev

اگر ابزار Git روی سیستم شما نصب نیست، ابتدا آن را نصب کنید.

یک کپی از مخزن ns-3-dev را به شرح زیر دانلود کنید:

در اینجا ما فرض می کنیم که نسخه برنامه فعلی برابر با ns-3.36 است. بنابراین در آینده ممکن است نیاز به نصب نسخه مناسب از ns-3 داشته باشید که با ماژول های ۵G-LENA و NR سازگار است.

در این مرحله می توانید به صورت زیر به شاخه انتشار سازگار ns-3 بروید:

در نصب بر اساس chroot jail ممکن است لازم باشد موارد زیر را انجام دهیم:

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله دوم: پیکربندی NS3

تصویر زیر ماژول های پیکربندی شده ای را نشان می دهد که آماده ساخت با نسخه پیش فرض ns-3-dev (3.36) هستند.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله سوم: کامپایل ns-3-dev پیش فرض

 

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله چهارم: نصب ماژول NR از GitLab

شما می توانید مدل nr را از مخزن GitLab از طریق خط فرمان به صورت زیر کلون کنید:

توجه: اکنون پروژه Lena در GitLab برای دسترسی عمومی باز است. بنابراین می توان آن را بدون داشتن هیچ گونه توکن و رمز عبور دانلود کرد. تصویر زیر کلود موفقیت آمیز پروژه nr را نشان می دهد.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله پنجم: پیکربندی دوباره ns-3 برای اضافه کردن ماژول جدید Lena

تصویر زیر عملیات پیکربندی موفقیت آمیز را نشان می دهد که در آن می توانید ماژول هایی را که برای ساخت پیکربندی شده اند مشاهده کنید. لطفاً به ماژول جدید nr در لیست ماژول پیکربندی شده توجه کنید.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله ششم: بیلد ns-3 و کامپایل با ماژول جدید Lena

اگر آن را کامپایل کنید، ممکن است با خطا هایی مانند زیر مواجه شود:

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

شما می توانید این خطا را به صورت زیر اصلاح کنید:

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

اکنون دوباره آن را بیلد کنید:

تصویر زیر نصب موفقیت آمیز NS3 با ماژول ۵G-LENA NR را نشان می دهد.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

مرحله هفتم: آزمایش نصب Lena nr با یک مثال شبیه سازی

پس از کامپایل موفقیت آمیز ns-3 با ماژول nr، عملکرد آن را با اجرای یک شبیه سازی نمونه آزمایش می کنیم. بخش کامنت ها در مثال شبیه سازی cttc-nr-demo.cc نحوه تنظیم یک شبیه سازی با استفاده از مدل کانال ۳GPP از TR 38.900 را شرح می دهد. این مثال از یک توپولوژی شبکه ساده تشکیل شده که در آن می توانید تعداد gNbs و UE ها را انتخاب کنید. به پارامترها نگاهی بیندازید تا بدانید چه چیزی را می توانید از طریق خط فرمان پیکربندی کنید. با پیکربندی پیش فرض، این مثال دو جریان ایجاد می کند که از دو باند مختلف (یا بخش پهنای باند) عبور می کند. به طور خاص دو باند ایجاد می شود که هر کدام یک CC دارد و هر CC حاوی یک بخش پهنای باند است.

 

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

اکنون شبیه سازی اجرا می شود و خروجی زیر را در پایان شبیه سازی تولید می کند.

شبیه سازی نسل پنجم شبکه تلفن همراه با ماژول 5G LENA 3GPP NR در NS3

نتیجه گیری

پروژه ۵G-LENA اغلب در حال بهبود و به روز رسانی است. بنابراین ممکن است نیاز به استفاده از نسخه صحیح ns-3 و نسخه صحیح ۵G-LENA برای کامپایل موفقیت آمیز آن تحت NS3 باشد. ما نیز در دیگر مقاله های آموزشی شبکه، ممکن است شبیه سازی جالب تری را با استفاده از این ماژول جدید ارائه کنیم.

منابع

  • https://5g-lena.cttc.es/
  • https://github.com/nyuwireless-unipd/ns3-mmwave
  • https://en.wikipedia.org/wiki/5G_NR
 

مطالب مرتبط
ثبت نظر
ریفریش کنید!
نظرات کاربران (۰ مورد)

هیچ نظری ثبت نشده است