Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)2613910.22363/2658-4670-2021-29-1-36-52ArticlesСтатьиResearch ArticleA simulator for analyzing a network slicing policy with SLA-based performance isolation of slicesИмитационное моделирование разделения ресурсов с изоляцией слайсов на базе SLAPolyakovNikita A.ПоляковН. А.

Bachelor of Science, Master student

goto97@mail.ruYarkinaNatalia V.ЯркинаН. В.

Candidate of Sciences

ksam@sci.pfu.edu.ruSamouylovKonstantin E.СамуйловК. Е.

Doctor of Technical Sciences, Professor, applied Mathematics & Communications Technology Institute

ksam@sci.pfu.edu.ruPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народовFederal Research Center “Computer Science and Control” of the Russian Academy of Sciences (FRC CSC RAS)Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН30032021291VOL 29, NO1 (2021)ТОМ 29, №1 (2021)365230032021Copyright ©; 2021, Polyakov N.A., Yarkina N.V., Samouylov K.E.Copyright ©; 2021, Поляков Н.А., Яркина Н.В., Самуйлов К.Е.2021Polyakov N.A., Yarkina N.V., Samouylov K.E.Поляков Н.А., Яркина Н.В., Самуйлов К.Е.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/26139

Efficient allocation of radio access network (RAN) resources remains an important challenge with the introduction of 5G networks. RAN virtualization and division into logical subnetworks - slices - puts this task into a new perspective. In the paper we present a software tool based on the OMNeT++ platform and developed for performance analysis of a network slicing policy with SLA-based slice performance isolation. The tool is designed using the object-oriented approach, which provides flexibility and extensibility of the simulation model. The paper briefly presents the slicing policy under study and focuses on the simulator’s architecture and design. Numerical results are provided for illustration.

В настоящее время, несмотря на ввод в эксплуатацию сетей мобильной связи 5-го поколения, эффективное разделение ресурсов сети радиодоступа по-прежнему остаётся актуальной задачей. Свои коррективы в её постановку вносят технологии виртуализации и нарезки сети (network slicing), позволяющие разделять сеть доступа на логические подсети. В статье предложен инструмент имитационного моделирования, разработанный на платформе OMNeT++ для анализа эффективности схемы разделения ресурсов с изоляцией слайсов на базе соглашений об уровне обслуживания. Объектно-ориентированный подход к построению симулятора обеспечивает гибкость и расширяемость модели. В статье кратко изложена исследуемая схема слайсинга, подробно описана архитектура программного средства и особенности построения имитационой модели, приведены результаты численного анализа.

queuing systemresource allocationnetwork slicingsimulationoptimizationсистема массового обслуживанияразделение ресурсовнарезка сетиимитационное моделированиеоптимизацияThis paper has been supported by the RUDN University Strategic Academic Leadership Program. The reported study was funded by RFBR, project number 19-07-00933, 20-07-01052.I. Afolabi, T. Taleb, K. Samdanis, A. Ksentini, and H. Flinck, “Network slicing and softwarization: a survey on principles, enabling technologies, and solutions,” IEEE Communications Surveys Tutorials, vol. 20, no. 3, pp. 2429-2453, 2018. DOI: 10.1109/COMST.2018.2815638.R. Su, D. Zhang, R. Venkatesan, Z. Gong, C. Li, F. Ding, F. Jiang, and Z. Zhu, “Resource allocation for network slicing in 5G telecommunication networks: a survey of principles and models,” IEEE Network, vol. 33, no. 6, pp. 172-179, 2019. DOI: 10.1109/MNET.2019.1900024.H. Yu, F. Musumeci, J. Zhang, M. Tornatore, and Y. Ji, “Isolationaware 5G RAN slice mapping over WDM metro-aggregation networks,” Journal of Lightwave Technology, vol. 38, no. 6, pp. 1125-1137, 2020. DOI: 10.1109/JLT.2020.2973311.N. Yarkina, Y. Gaidamaka, L. M. Correia, and K. Samouylov, “An analytical model for 5G network resource sharing with flexible SLA- oriented slice isolation,” Mathematics, vol. 8, 2020. DOI: 10. 3390 / math8071177.B. Rouzbehani, L. M. Correia, and L. Caeiro, “A service-oriented approach for radio resource management in virtual RANs,” Hindawi Wireless Communications and Mobile Computing, 2018. DOI: 10.1155/ 2018/4163612.B. Gladkih, Optimization techniques and operations research for computer science bachelors. Part 2. Non-linear and dynamic programming [Metody optimizacii i issledovanie operacij dlya bakalavrov informatiki. CH. 2. Nelinejnoe i dinamicheskoe programmirovanie]. Tomsk: Izd-vo NTL, 2011, in Russian.A. Virdis and M. Kirsche, Recent Advances in Network Simulation. 2019. DOI: 10.1007/978-3-030-12842-5.R. Lafore, Object-Oriented Programming in C++, 4th Edition. Cours-eSams Publishing, 2001.