Network Slicing Simulation

Este projeto implementa uma simulação de Network Slicing em redes 5G, focando em mobilidade, análise de métricas de QoS (latência, jitter, throughput e perda de pacotes), impacto da sobrecarga, falhas temporárias nas células, interferência entre células vizinhas e handover otimizado.

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📚 Descrição do Projeto

O projeto utiliza classes específicas para diferentes slices de rede:

• eMBB (Enhanced Mobile Broadband): Alta largura de banda e latência moderada.
• URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication): Latência ultrabaixa e alta confiabilidade.
• mMTC (Massive Machine Type Communication): Suporte a um grande número de dispositivos IoT com tráfego esporádico.

Funcionalidades

1. Simulação de cenários fixos (sem mobilidade) e móveis (com mobilidade entre células).
2. Aplicação de penalidades em métricas de QoS em caso de sobrecarga nas células.
3. Introdução de falhas temporárias nas células, forçando a movimentação dos usuários.
4. Simulação da interferência entre células vizinhas, impactando jitter, throughput e perda de pacotes.
5. Implementação de handover otimizado, com critérios baseados em sinal e restrições para URLLC.
6. Geração de relatórios detalhados em formato CSV.
7. Visualização gráfica de métricas, comparação entre cenários e impacto das falhas, interferência e handover.

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📂 Estrutura do Projeto

NetworkSlicingSimulation/
├── cells/
│   ├── cell.py       # Gerencia as células, falhas temporárias, interferência, capacidade e sinal
├── users/
│   ├── user.py       # Representa os usuários, controla handovers e restrições
├── slices/
│   ├── embb.py       # Classe para slice eMBB
│   ├── urllc.py      # Classe para slice URLLC
│   ├── mmtc.py       # Classe para slice mMTC
├── metrics/
│   ├── qos.py        # Calcula métricas de QoS considerando interferência e handover
├── mobility.py        # Gerencia a mobilidade dos usuários entre células
├── utils.py           # Funções para exportação, análise, falhas e visualização de dados
├── simulation.py      # Script principal para execução das simulações
└── README.md          # Documentação do projeto

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🚀 Como Executar

Pré-requisitos

• Python 3.8+
• Bibliotecas necessárias:

  pip install matplotlib pandas

Passo a Passo

1. Clone este repositório:

   git clone https://github.com/seu_usuario/network-slicing-simulation.git
   cd network-slicing-simulation

2. Execute o script principal:

   python simulation.py

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📊 Resultados

Relatórios CSV

Os relatórios são gerados automaticamente após a execução:

• qos_metrics_fixa.csv: Métricas do cenário fixo.
• qos_metrics_mobilidade_handover.csv: Métricas do cenário com mobilidade, falhas temporárias, interferência e handover otimizado.
• qos_overload_analysis.csv: Impacto da sobrecarga nas métricas.
• cell_failures.csv: Relatório dos períodos de falha das células.

Gráficos

Os gráficos incluem:

• Comparação de latência, throughput, jitter e perda de pacotes entre os cenários.
• Impacto da sobrecarga nas métricas.
• Visualização do impacto das falhas temporárias, interferência e handover nas métricas de QoS.

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🔧 Configurações Adicionais

• Células: Modifique a capacidade, nível de interferência e intensidade do sinal em cell.py.
• Usuários: Ajuste o número de usuários e os parâmetros de handover em user.py.
• Mapa de Adjacência: Edite a variável adjacency_map em simulation.py.
• Duração das falhas: Modifique a duração no método deactivate em cell.py.
• Parâmetros de Interferência e Handover: Ajuste o cálculo no arquivo qos.py.

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🛠️ Próximas Expansões

1. Implementar padrões de mobilidade mais complexos.
2. Melhorar o gerenciamento dinâmico de recursos por slice.
3. Adicionar diferentes tipos de tráfego para cada slice.
4. Criar uma interface gráfica para configuração interativa.

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📄 Licença

Este projeto está licenciado sob a MIT License.

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💡 Contribuições

Contribuições são bem-vindas! Sinta-se à vontade para abrir issues ou enviar pull requests.

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🤝 Contato

• Autor: João Victor Tavares Esteves
• Email: joaovtesteves2002@gmail.com