Integrazione architetturale di un core 5G Standalone con ecosistema IMS per l'erogazione di servizi vocali nativi

La transizione delle reti radiomobili verso l'architettura 5G Standalone (SA) impone un profondo rinnovamento nella gestione dei servizi voce. Con l'abbandono della commutazione di circuito, la fonia viene instradata esclusivamente a pacchetto tramite la tecnologia Voice over New Radio (VoNR), richiedendo l'integrazione obbligatoria della Core Network con l'infrastruttura esterna IMS (IP Multimedia Subsystem). Il presente elaborato documenta la progettazione, l'implementazione e la validazione sperimentale di un testbed end-to-end completamente virtualizzato per lo studio del traffico VoNR. L'obiettivo primario è dimostrare la fattibilità e analizzare le criticità di instradamento di una rete 5G SA integrata, sfruttando esclusivamente applicativi open-source e hardware general-purpose. L'architettura è stata realizzata containerizzando tramite Docker le Funzioni di Rete (NF) fornite da Open5GS per la Core Network, interfacciandole con i nodi CSCF dell'ecosistema OpenSIPS e Kamailio per la segnalazione IMS. L'accesso radio e i dispositivi mobili sono stati emulati tramite UERANSIM, garantendo la generazione di traffico aderente agli standard 3GPP. La fase sperimentale ha richiesto la risoluzione di specifiche criticità di instradamento dovute all'ambiente virtualizzato, tra cui l'applicazione di policy di routing sull'hypervisor per la corretta raggiungibilità della User Plane Function (UPF) e l'adattamento del nodo S-CSCF per superare le limitazioni di autenticazione dei client SIP generici. Infine, l'analisi del traffico tramite Wireshark ha validato l'intera infrastruttura: ha certificato il corretto incapsulamento della segnalazione SIP nei tunnel GTP-U e dimostrato l'efficiente gestione del flusso audio RTP. I risultati confermano l'efficacia del testbed come piattaforma scalabile per l'analisi delle telecomunicazioni moderne.