5G-privaattiverkon asennus ja käyttöönotto

Abstract

Opinnäytetyön aiheena on privaattiverkon rakennus ja Cumucoren toimittaman core-ohjelmiston asennus rakennetulle verkolle. Lopputulos on laajennus nykyisen Off-Grid 5G -järjestelmän rinnalle, jolloin käytössä on kaksi standalone-teknologiaan perustuvaa toteutusta coren ajamiseksi: alkuperäinen toteutus, jossa Nokian core toimii ulkoisessa datakeskuksessa, sekä uusi toteutus, jossa Cumucoren core toimii paikallisesti. 5G SA -verkon rinnalle rakennettiin myös erillinen 4G-verkko, jonka core toimii paikallisesti.

Opinnäytetyön raportin alussa tutustutaan opinnäytetyön kannalta keskeisiin teknologioihin ja käytettäviin ohjelmistoihin, kuten 4G- ja 5G-teknologioihin, ydinverkkoihin, itsenäisiin ja ei-itsenäisiin verkkoihin, privaattiverkkoihin sekä virtuaalikonejärjestelmiin. Erilaisten tekniikoiden ja ohjelmistojen teoriaan tutustutaan pienissä määrin myös käytännön osion aikana.

Seuraavassa vaiheessa syvennytään itse opinnäytetyön ydinaihepiiriin eli verkon rakennukseen sekä tarvittavien ohjelmistojen asennukseen ja käyttöönottoon. Osiossa käydään läpi virtuaalikoneiden isäntäkoneena toimivan laitteen soveltuvuuden varmistaminen, Ubuntu-käyttöjärjestelmän asennus isäntä- ja virtuaalikoneille, virtuaalikoneiden luonti, käytettävien laitteiden konfigurointi ja lopuksi verkon toiminnan todentaminen. Virtuaalikoneiden varmuuskopiointi on myös osakseen käyty raportin ylläpitoluvussa läpi.

Lopuksi tutustutaan SIM-korttien ohjelmointiin tutkimalla valmiiksi verkkoon ohjelmoitujen SIM-korttien tietoja ja soveltamalla tästä kertynyttä oppia uuden kortin ohjelmoimiseen rakennetussa verkossa toimivaksi.

The subject of this thesis is to build a private network and to install core software for it. Final product is an expansion to the current Off-Grid 5G system, which then allows for two standalone architecture-based solutions for running the core: the original solution, where Nokia core runs in an external datacenter and the new solution, where Cumucore core runs locally. An external 4G network with a local running core is built alongside the 5G SA network.

The essential technologies and software regarding the process are introduced at the beginning of the thesis report. These include 4G- and 5G technologies, core networks, standalone- and non-standalone networks, private networks and virtual machines. Various kinds of technology and software are also introduced briefly during the practical chapter of the report.

The next phase goes deeper into the core subject of the study, that is, building of the private network as well as installation and deployment of necessary software. This portion goes through inspecting the suitability of the device to be used as a host machine, installation of Ubuntu OS to host- and virtual machines, creation of virtual machines, configuration of implemented devices and verifying network functionality. Backing up the virtual machines is also partially gone through.

At the end of the practical portion of the thesis work, SIM-card programming is made familiar to a certain degree. Ready-made SIM-cards for the built network were examined and studied, and this knowledge was put to practice when programming a new SIM-card to function in built network.