1)resumo: o modelo atual das redes de comunic...1)resumo: o modelo atual das redes de comunicações apresenta como principal pilar a internet e os protocolos que fazem parte da sua arquitetura. essas redes de comunicações baseadas em core ip, representam hoje uma parte essencial para o desenvolvimento da infraestrutura de qualquer país, estado e cidade. como consequência dessa importância, vários pesquisadores em todo o mundo têm concentrado suas pesquisas em novas arquiteturas para resolver as deficiências das redes atuais para que seja possível atender às novas demandas das cidades inteligentes e outras. as principais deficiências presentes nas redes atuais que prejudicam a implementação das cidades inteligentes, indústria 4.0, agricultura de precisão e hospitais inteligentes são: escalabilidade, mobilidade, qualidade de serviço, segurança e o alto custo para formar redes virtuais privadas. este projeto propõe como objetivo principal desenvolver uma arquitetura para formação de redes virtuais privadas baseada no core 5g para resolver as deficiências citadas anteriormente das arquiteturas atuais e atender as novas demandas das cidades inteligentes, iot e indústria 4.0. para suportar essas novas demandas e atender seus requisitos, a arquitetura proposta é baseada no fatiamento da rede (network slicing) e as novas tecnologias de acesso de rádios definidos por software que usam antenas massive mimo. além disso, um dos grandes diferenciais desse projeto em relação ao que existe atualmente é permitir a formação de redes virtuais móveis sobre um core 5g de nível 2. para validar a arquitetura proposta serão realizados os testes de qualidade de serviço (qos), conectividade e isolamento de cada slice da rede. no primeiro momento será usado o simulador de rede ns-3 para validar a arquitetura proposta e na sequencia será montado o protótipo dos cenários simulados. além dos objetivos citados acima, um outro objetivo desse projeto é o aprimoramento da formação dos estudantes de graduação nas áreas de redes de dados, sistema de comunicação e arquitetura de redes. despertando nos alunos o interesse para pesquisa, estágio e tcc nessas áreas. 2) estado da arte: soluções para a realização das cidades inteligentes são constantemente apresentadas na literatura científica (law et al; eremia et al). no que diz respeito as redes 5g aplicadas a cidades inteligentes para atender as demandas como indústria 4.0, hospitais inteligentes e agricultura de precisão, mais recentemente começaram a surgir um número crescente de publicações. em razão de a quinta geração de rede móvel ainda estar em fase de implantação em muitos países e em fase de planejamento no brasil, não há muitos trabalhos que explorem a proposta defendida nesse projeto. a plataforma exposta em (nikaein et al) disponibiliza uma arquitetura de construção e gerenciamento de acessos via rádio 5g, porém carece de uma solução preparada para o usuário final e que integre recursos de redes non-3gpp. em (ahlgren et al) foi proposto e desenvolvimento e a implementação de uma cidade inteligente sobre a rede 5g na romênia, e esse foi o primeiro caso da utilização da rede 5g para uma aplicação de iluminação inteligente em uma cidade desse país. observe que a proposta dessa pesquisa foi simplesmente desenvolver a conectividade de forma básica do sistema de iluminação para operar sobre core 5g para atender os requisitos aplicação. na nossa proposta o serviço de iluminação inteligente será uma sub classe de serviço dentro da classe de smart grid que será desenvolvida sobre o core 5g. em (rusti et al) foi proposto uma integração vertical para os ambientes das indústrias baseados nos princípios de micro serviços em nuvem com core 5g. o artigo apresentou a fase de implantação do demonstrador da smart city sobre 5g que cobre a implantação de banco de testes e o processo de integração dos componentes do aplicativo. o objetivo é criar e implementar uma estrutura de serviço operacional fim a fim, começando do design e desenvolvimento até a orquestração fim a fim em um core 5g por meio de uma api one-stop garantindo o gerenciamento fim a fim. em (khan et al) foi abordado como será o papel da computação em nuvem nas cidades inteligentes, onde a tecnologia utilizada para prover a comunicação é o core 5g. foi apresentado um modelo conceitual denominado “smart - city - fog” e foi descrito as suas funcionalidades no contexto de uma cidade inteligente usando a rede 5g. o principal objetivo do artigo foi mostrar a interoperabilidade entre a borda de um ambiente de nuvem com o core 5g para os cenários de cidades inteligentes. importante destacar que o projeto por nós apresentado atende não somente a interoperabilidade entre a borda das nuvens com a rede 5g, mas também propõe e avalia o desempenho de outras tecnologias na interconexão com o core 5g. para cidades inteligentes, o fornecimento de conectividade de alta velocidade à internet para os cidadãos e corporações é um requisito essencial. para fornecer conectividade confiável, de alta velocidade, baixa latência e grande largura de banda, a tecnologia 5g atende facilmente a esses objetivos, além de outros. em (zanella et al), os autores apresentaram um cenário urbano de iot particularmente para as aplicações de cidades inteligentes. a iot, de fato, será um bloco de construção básico de qualquer modelo de cidade inteligente devido ao conceito original da iot, ou seja, coisas (dispositivos) conectados entre si. no entanto, os autores mencionaram uma série de possíveis serviços para uma cidade inteligente, e argumentaram que a tecnologia para fornecer suporte para esses serviços ainda não está disponível. a razão por trás desse argumento é que o tipo de rede mais recente mencionado é até 4g. com a proposta desse projeto para a fapesc, todos os serviços mencionados neste artigo podem ser facilmente realizados na prática através de redes virtuais privadas ou públicas. em [usman et al; rao et al) os autores apresentaram uma pesquisa sobre as estratégias de comunicação relacionadas à comunicação 5g e dispositivo a dispositivo (d2d) no contexto de cidades inteligentes. ambos os documentos apresentaram diferentes cenários e casos de uso para cidades inteligentes, onde 5g e iot são combinados para fornecer comunicação contínua para os cidadãos. mencionase que para tornar realidade as implementações de cidades inteligentes, o 5g terá um papel fundamental. no entanto, os artigos não descrevem o papel da escalabilidade e a eficácia das redes virtuais privadas e públicas sobre um core 5g para um grande número de dispositivos em cidades inteligentes. em contraste com as discussões nesses artigos, nosso modelo proposto foca em redes com diferentes requisitos que tiram proveito dos recursos do core 5g e processam o máximo possível de informações perto dos dispositivos de forma privada ou pública. além disso, os dispositivos em nosso modelo só se comunicam com a rede virtual da cidade que fazem parte ou com outro dispositivo fora da rede privada quando as informações necessárias não podem ser encontradas entre os dispositivos na rede fechada. 3) metodologia: a metodologia de pesquisa adotada pode ser subdividida em três etapas: revisão da literatura, core 5g e acesso 5g. a primeira etapa é teórica e consiste na análise das principais literaturas apresentada nas referências, nessa etapa os principais modelos de arquitetura convencional e 5g serão comparados com o objetivo de avaliar o desempenho do core 5g. os problemas relacionados principalmente com escalabilidade, qos e interoperabilidade serão analisados. a etapa do core 5g consiste em: a) mapear tecnologias existentes que possibilitem a criação de funções de rede 5g; b) modificá-las para se adequarem ao projeto; c) desenvolver uma plataforma de core 5g cujas funções de rede possam ser oferecidas como serviço (semelhante ao modelo de negócios de redes como serviço); d) disponibilizar a plataforma em um ambiente de gerenciamento centralizado, porém com suporte a uma infraestrutura descentralizada; e) realizar testes de latência, transferência de dados, qos, slicing, capacidade, escalabilidade (forçando a rede a aumentar sua capacidade por meio de orquestração), flexibilidade (facilidade do gerenciamento das funções de rede) e interoperabilidade (conectando dispositivos oriundos de redes não 3gpp, como wi-fi, ao core 5g). obs: essa etapa terá como ferramenta principal o simulador de redes ns-3 para desenvolver a arquitetura proposta e mostrar a sua validade. já a etapa do acesso 5g depende dos seguintes passos: a) mapear softwares de acesso 5g e lte existentes que possam ser utilizadas tanto em dispositivos físicos de sdr (software defined radio) quanto em ambientes simulados; b) mapear dispositivos de sdr (software defined radio) que possam servir como interface de acesso e como dispositivo de usuário; c) ajustar o software/bibliotecas para utilização na placa de sdr; obs: no arquivo em anexo continua a metodologia e as outras partes do projeto.