Failover da UPF em Núcleo 5G Cloud-Native: Arquitetura de Testbed e Avaliação Experimental

A UPF representa um elemento crítico do núcleo 5G, especialmente em cenários de computação de borda, nos quais a indisponibilidade dessa função pode comprometer sessões ativas e degradar a experiência do usuário. Este trabalho apresenta um testbed experimental para avaliação de mecanismos de failover da UPF em um núcleo 5G cloud-native, utilizando Open5GS, srsRAN, rádio X310 e UE comercial. O ambiente implementado permite comparar diferentes estratégias de recuperação, analisando métricas como tempo de downtime, continuidade da sessão PDU, uso de CPU e RAM, além de indicadores associados à QoE em aplicações multimídia reais. Os resultados experimentais mostram que o ajuste de parâmetros internos do mecanismo de heartbeat do Open5GS impacta diretamente o tempo de recuperação percebido pelo UE, reduzindo significativamente o downtime. A comparação entre experimentos conduzidos com UE real e ambientes emulados evidencia comportamentos semelhantes, indicando a viabilidade de extrapolação dos resultados para cenários escaláveis com múltiplos UEs. Por fim, avaliações com transmissão adaptativa MPEG-DASH demonstram o impacto do tamanho do buffer da aplicação na percepção de interrupções durante a mudança de âncoras de sessões entre UPFs.