https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20468| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| gustavomoraisrodriguescosta.pdf | 481.6 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Estudo experimental de emulação de redes 5G com Free5GC e UERANSIM |
| Autor(es): | Costa, Gustavo Morais Rodrigues |
| Primeiro Orientador: | Chaves, Luciano Jerez |
| Membro da banca: | Silva, Edelberto Franco |
| Membro da banca: | Vieira, Alex Borges |
| Resumo: | As redes móveis de quinta geração (5G) introduzem uma arquitetura mais flexível e orientada a serviços, capaz de atender a diferentes requisitos de desempenho, escalabilidade e conectividade. Contudo, a realização de experimentos em ambientes reais de redes 5G envolve elevados custos e complexidade operacional, o que torna o uso de ferramentas de emulação e simulação uma alternativa relevante para fins acadêmicos e de pesquisa. Este trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade de ferramentas de software para a emulação de redes 5G, com foco na análise de suas capacidades e limitações. Para isso, foi conduzida inicialmente uma revisão da fundamentação teórica sobre redes 5G e sobre ferramentas de emulação e simulação disponíveis. Em seguida, foi construído um ambiente experimental utilizando as ferramentas Free5GC, para a emulação do núcleo da rede 5G, e UERANSIM, para a emulação da rede de acesso e dos equipamentos de usuário. A partir desse ambiente, foram realizados experimentos organizados em três categorias: autenticação, conectividade e carga. Os testes de autenticação analisaram a capacidade das ferramentas em registrar diferentes equipamentos de usuário simultaneamente. Os experimentos de conectividade avaliaram o acesso dos usuários à rede externa por meio da infraestrutura emulada. Por fim, os testes de carga investigaram o comportamento da rede sob diferentes volumes de tráfego. Os resultados indicam que as ferramentas são adequadas para experimentos com quantidades reduzidas de equipamentos de usuário, porém apresentam limitações de escalabilidade, especialmente em cenários com muitos usuários simultâneos, afetando tanto o processo de autenticação quanto o suporte a cargas mais intensas de tráfego. Esses achados evidenciam tanto o potencial quanto as restrições do uso de ferramentas de emulação no estudo de redes 5G. |
| Abstract: | Fifth-generation (5G) mobile networks introduce a more flexible, service-oriented architecture capable of meeting diverse requirements in terms of performance, scalability, and connectivity. However, conducting experiments in real 5G network environments involves high costs and operational complexity, making the use of emulation and simulation tools a relevant alternative for academic and research purposes. This work aims to evaluate the applicability of software tools for 5G network emulation, with a focus on analyzing their capabilities and limitations. To this end, an initial review of the theoretical foundations of 5G networks and of available emulation and simulation tools was conducted. Subsequently, an experimental environment was built using the Free5GC tool to emulate the 5G core network and the UERANSIM tool to emulate the radio access network and user equipment. Based on this environment, experiments were carried out in three categories: authentication, connectivity, and load. The authentication tests analyzed the ability of the tools to register different user equipments simultaneously. The connectivity experiments evaluated user access to the external network through the emulated infrastructure. Finally, the load tests investigated the behavior of the network under different traffic volumes. The results indicate that the tools are suitable for experiments with a limited number of user equipments but exhibit scalability limitations, particularly in scenarios with a large number of simultaneous users, affecting both the authentication process and the support for higher traffic loads. These findings highlight both the potential and the limitations of using emulation tools in the study of 5G networks. |
| Palavras-chave: | Redes 5G Emulação de redes Free5GC UERANSIM |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Sigla da Instituição: | UFJF |
| Departamento: | Faculdade de Engenharia |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Licenças Creative Commons: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20468 |
| Data do documento: | 22-Jan-2026 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Computacional - TCC Graduação |
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