Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи

Специфика применения продуктов серии

PRIME в сетях мобильных операторов

Евгений Митрушин

Системный инженер

23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Содержание

23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 2

- Сеть мобильного оператора на сегодняшний день и ее развитие

- Cisco Prime Network Registrar. Управление сетевыми ресурсами

- Cisco Prime Access Registrar. Управление пользователями и сервисами

- RAN Management Subsystem. Управление малыми сотами 3GPP

- Prime Infrastructure. Управление операторским WiFi

- Cisco Prime for Mobility

Вызовы перед операторами связи

Оператор связи

Конку

ренц

ия Повышение среднего

дохода в расчете на одного

абонента (ARPU)

Высокие требования к качеству

обслуживания

Поиск новых способов повышения

лояльности заказчиков и расширения

клиентской базы

Рост капитальных и текущих

расходов в связи с требованиями

к пропускной способности

Своевременное предоставление услуг

с ожидаемыми общими затратами

и уровнем качества

Зависимость от

высококвалифицированных специалистов

для настройки, поддержки и обеспечения

качества обслуживания (QoS) Разрозненное представление

о сетевых услугах в разных

группах эксплуатации

Передовые операторы связи,

предлагающие услуги на основе новых

экономических моделей З

атр

аты

Лояльность заказчиков Прибыль

Сеть мобильного оператора


© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

5

Gy

OCS

HLR

Gr

Gi

SGSN

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

DT

Gn/Gp

MSC-S

Gs

GGSN

AAA

RA

DIU

S

EIR

OFCS

Мобильная сеть 3GPP Pre Release 8

DNS/D

HCP

OSS


6

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS /

HLR

S6d / Gr

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12 Gn/Gp

MSC-S

SGs

MME

S3/

Gn/Gp

GGSN

S11

S13

Sv

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

Современная мобильная сеть

DNS/D

HCP

OSS


7

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

Интеграция с не-3GPP сетями и S-архитектура

DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

S2a TWAG

ePDG S2b

SWx OSS

Cisco Prime Network Registrar

Контроль ресурсов опорной сети 23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 8

Регистрация и активация сессии

1. В процессе регистрации абонентов сетевые узлы, связанные интерфейсами

на основе протокола DIAMETER имеют возможность находить необходимый

узел по имени, запрашивая DNS.

2. В процессе установления сессии, узлы опорной сети производят поиск

необходимого шлюза – GGSN или PGW – запрашивая DNS

3. При установлении сессии, шлюзы опорной сети – GGSN, PGW, а так же

контроллеры операторского WiFi должны выдавать IP адрес терминалу,

запрашивая сервер DHCP.

4. Операторским точкам доступа WiFi и HNB так же нужны технологические IP

адреса, причём разных уровней (локальные и туннельные)

Разнообразие возможных нюансов построения мобильных сетей, их

роуминговых связей и их развития в каждом отдельном регионе диктует

потребность в комплекном решении по упралению сетевыми ресурсами.


10

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS


DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

S2a TWAG

ePDG S2b

SWx OSS


11

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

DNS и DHCP в мобильной сети

DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

TWAG

ePDG

SWx OSS

DHCP

DHCP/DNS

DHCP/DNS


1. Масштабируемость; 2.Надежность; 3. Централизованное управлениe

• Единый DHCP сервер

с поддержкой

IPv4 и IPv6

• Поддержка

внутренних и

внешних клиентов

• Соответствие

стандартам

• Единый DNS сервер с

поддержкой IPv4 и

IPv6

• Соответствие

стандартам

• Полнофункциональная система

управления (IPAM)

• Интеграция с DNS и DHCP для

конфигурирования и для получения

данных об использовании

адресации

• Кеширующий сервис

• Высокая скорость

• Поддержка DNSSEC

• Поддержка DNS64 (доступ из IPv4 к

серверам IPv6)

DHCP DNS IPAM DNS Caching

Discover Лавина DHCP запросов

Request

Discover

Discover

Discover

Discover Discover

Discover Discover

Discover

Request

Request

Request Request

Request

Надежность операторского класса

Многоуровневая защита:

• DHCP failover и High-

Availability DNS (DNS-HA)

• Discriminating rate limiter

(приоритезация

пакетов/запросов)

снижает время

восстановления

• Фильтр запросов (Сhatty-

client filter)

• Исключительная

производительность

DCHP сервера

Надежность и безопасность с кэширующим DNS

• Кэширующий DNS сервер увеличивает

производительность при большом потоке

рекурсивных запросов

• Поддержка DNSSEC защищает ресурсные DNS

записи от уязвимостей:

• data spoofing

• corruption

• DNS cache poisoning

• DNSSEC обеспечивает предоставление проверенных

адресов клиентам, с проверкой того, что DNS данные

были подписаны

Управление IP-адресацией. Почему?

Число устройств, подключаемых по IP, и использование IP-адресов неуклонно растет, а с ними – размеры и сложность сетей

Новые сервисы:

голосовые (VoIP), видео,

облачные вычисления,

виртуализация и т.д.

Миграции с IPv4

на IPv6

Необходимости снижать

операционные расходы

(OpEx)

«Ручные» методы

управления IP-

адресацией не могут

покрыть требуемые

масштабы

DNS и DHCP - критично

важные сервисы для

провайдеров и

корпоративных сетей

IPAM

Простое, централизованное, интегрированное управление сервисами DNS и DHCP,

поддерживающие IPv4 и IPv6

• Конфигурирование DNS и DHCP серверов

• Автоматическое отслеживание использования IP-адресации с помощью

обследования сети и согласование конфигурации

• Интуитивный интерфейс с отображением реальной ситуации и развитой

системой отчетов

• Ролевая модель разделения полномочий администраторов

• Поддержка основных популярных продуктов (BIND, Microsoft, and Cisco

Prime™ Network Registrar

IPAM - критичный компонент управления сетью


• Исключительная производительность DHCP и DNS (c

кэширующим сервером DNS)

• Высокая масштабируемость и надежность

операторского классса

• Поддержка достоверного DNSSEC

• Различные варианты внедрения, в том числе в

облачной архитектуре, multi-tenant

• Интегрированное решение с IPAM (address

management), централизованное управление

Cisco Prime Access Registrar

Контроль доступа 23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 18


19

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS


DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

S2a TWAG

ePDG S2b

SWx OSS


20

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

Место AAA в мобильной сети

DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

S2a TWAG

ePDG S2b

SWx OSS

WiFi

AAA

Доверенный WiFi и 3GPP AAА

3GPP TS 23.402 определяет

стандартный элемент для

обеспечения регистрации

абонента в не-3GPP сетях –

WiFi, CDMA и проч. – с

помощью имеющихся

стандартных регистров

HSS, так как эти сети

интерфейса к HSS не

имеют, а AAA поддерживают

всегда.

Архитектура Cisco Prime Access Registrar

AAA, менеджер политик и менеджер сессий: поддерживает множество технологий доступа, различные хранилища данных пользователей и широчайшие возможности по интеграции с внешними подсистемами.

Configuration Interface

Session Caching and Authorization

ODBC/OCI

LDAP

Authentication

Authorization

Accounting

Proxy AAA

Prepaid Billing

M3UA/Sigtran

Custom Service

Extension Points

Local

Polic

y E

ngin

e

Exte

nsib

le A

uth

entic

atio

n

Pro

tocol

Network Monitoring

RADIUS/

Diameter

SP Wi-Fi, femtocell, LTE, DSL, CDMA, GPRS, UMTS, wireless LAN, iDen, WiMAX, dialup,

connected grid

Access Technologies

Application Server XML Over UDP

Service Provisioning (OSS)

Third Party Billing System

HLR

Custom Logic (C/C++/Tcl/Java)

RADIUS/

Diameter/

TACACS+

RADIUS/Diameter Server

Directory of User Data

User/Accounting Database

Flow-through Service & Subscriber Provisioning

Cisco® Prime Access Registrar

Быстрый и масштабируемый

• Лидер по показателям RADIUS на рынке: более 125 млн транзакций в час.

• Предоставляет возможность масштабирования

для больших реализаций. Внешний менеджер

сессий позволяет работать с десятками

миллионов активных сессий одновременно.

Многопотоковая архитектура позволяет

эффективно расширяться без установки доп. CPU.

• Защита инвесиций – очень гибкие подходы к лицензированию и принципам расширения.

0

8000

16000

24000

32000

40000

AA AAA

Local Authentication

UCS

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

AA AAA

Proxy Authentication

UCS

Широкий спектр технологий

• Поддержка протоколов RADIUS и DIAMETER

• Соответствует определению 3GPP для AAA

• Отличная межвендорная совместимость

• Поддержка IPv4 и IPv6

• Поддержка работы в виртуализированном виде

• Широчайшие возможности по кастомизации

обменов с помощью скриптов: tcl, java, rex.

AAA

Oracle, AD,

MySQL,

OpenLDAP

Remote

Server

NAS

NAS

OSS: Управление беспроводным доступом



26

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

Cisco Small Cell Ecosystem

DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

S2a TWAG

ePDG S2b

SWx OSS

Лицензируемые

Малые соты

Нелицензируемые

малые соты

OSS: Remote Management Subsystem

Малые соты 3GPP 23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 27


LTE HNB S1

Iuh

MSC-S

SGSN

S12

3G HNB

MME

Управление малыми сотами 3GPP

RMS

SGW

HNBGW

HeNBGW

Iu

S1

TR-069/196

TR-069/196

Устройство RMS

H(e)NB

Upload

Server

SP Order Management

SP CSR UI

ASR5000

RMS RAN Management

Solution

IPSec

TLS

XML

over

HTTP

BAC

DPE

CNR

CAR

DCC

BAC RDU

RADIUS / AAA

DHCP

Config, FW,

Live Data, Diag:

TR-069 & HTTP

Performance and log file

upload via HTTP

NTPRAN / DMZ HW

RMS

SP RAN Databases

SP OSS / BSS

TR-069 Client

Radio Stack

Central VM

Serving VM

Upload VM

P

M

G

Преимущества

• Поддержка виртуализации. Возможна установка в виде пакета для VMware

• Соответствует определению 3GPP HMS. Поддержка только стандартных интерфейсов и механизмов

• Отличная масштабируемость. Узлы Serving/Upload могут устанавливаться отдельно сообразно

дизайну сети оператора возле региональных H(e)NBGW.

• Данные RMS используют туннельное соединение, отдельное от абонентского IPSec туннеля. Это

положительно сказывается на устойчивости системы – при отказе IPSec, управление точками

сохраняется

• Автоматическая выгрузка данных о своём состоянии станциями HNB на узел Upload. Выгрузка

данных может быть передана в Prime Performance Manager или другой OSS оператора

OSS: Prime Infrastructure

WiFi мобильного оператора 23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 31


WLC

Управление WiFi инрфраструктурой

PI

ePDG/T

WAG

AP

AP

AP

WLC

WLC

WLC

WLC

WLC

Дизайн, применение, контроль, отчёты

Этапы цикла жизни инфраструктуры:

Разработка (Design)

Применение (Deploy)

Включение (Operate)

Контроль (Report)

Администрирование (Administration)

Повторить…

Prime Infrastructure

•Централизованное распознавание устройств и топологий

(Discovery), управление инвентарем (Inventory), управление

конфигурациями, мониторинг, управление отчётами

•Инструменты для выявления неисправностей

•Обширный список поддерживаемых устройств Cisco: R/S,

WLCs, ASAs, IOS-XR и IDU

•Библиотека примеров дизайна инфраструктуры «из коробки»

•Унифицированный контроль доступа и абонентов

•Стандартная отчётность по циклу жизни – EoX & PSIRT

•Поддержка Plug & Play

Средства контроля (Dashboards)

Network Overview Dashboard Site Dashboard

Application Dashboard Application Troubleshooting and End User Experience

Application Dashboard

Interface Dashboard Device 360 View И даже приложение для iPhone!

OSS: Prime for Mobility


Cisco Prime Carrier Management

Cisco Prime for Mobility это один из сценариев использования набора продуктов

Cisco Prime Carrier Management с фокусом на управление мобильными сетями

Evolved Programmable Networks

Mobile Services Cloud and Managed Services Video Services

Cisco Prime™

Performance Manager

Cisco Prime Optical

Cisco Prime Provisioning

Cisco Prime Network

Cisco®

Prime

Central

Design Analyze Assure Fulfill

NBI






Cisco Prime™

Performance Manager

Cisco Prime Optical


Cisco Prime Network

Cisco®

Prime

Central


NBI




PI



Cisco Prime™

Performance Manager

Cisco Prime Optical


Cisco Prime Network

Cisco®

Prime

Central


NBI

RMS

Основные компоненты

Prime Performance Manager

Средство для мониторинга услуг и оборудования с отличной

масштабируемостью:

• Элементов сети уровней доступа RAN, агрегации, сайта.

• Оборудования EPC

• Точек доступа малых сот

Prime Network

Элемент-менеджер – управление, инвентаризация, сквозное создание

сервисов, контроль и корреляция отказов на оборудовании:

• Элементы мобильной транспортной сети

• Узлы MPC/EPC и шлюзы доступа малых сот на базе ASR 5х00

• Виртуализированные элементы EPC на серверах UCS


41

Gx

Gy

SGW

PGW

LTE

RAN

S1-MME

S1-U

OCS PCRF

S4

HSS

S6d

S5/S8,

GTP/PMIP

SGi

SGSN

S10

S12 Gb/Iu

2G/3G

RAN

S12

MME

S3/

S11

S13

AAA

RA

DIU

S

EIR

CBC

SBc

OFCS

Мобильная опорная сеть

DNS/D

HCP

S6b

Trusted/

Non-trusted Non-

3GPP Access

3GPP

AAA

TWAG

ePDG

SWx OSS

DHCP

DHCP/DNS

DHCP/DNS

Управление элементами на базе StarOS Управление пакетным ядром EPC

2G, 3G, 4G Access

Vendor 1 Vendor 1 Vendor 2 Vendor 3 Vendor 2 Vendor 3

Data Center

IP Core

Evolved Packet Core

Mobile Backhaul

WiFi, Femto

Data Center Switching

Policy AAA Billing

WAAS Mobile

IP / MPLS / Core

2G, 3G, 4G, GGSN, SGSN, PGW, SGW, MME, Wi-Fi/Femto Gateway

IP RAN, Edge, Aggregation

Nexus 5000 Nexus 7000 UCS

CRS

ASR 5000/5500

ASR 9000 7600 ASR1000 MWR 2941

ME 36/3800

Инвентаризация, контроль производительности и доступности

Поддержка Cisco ASR 5000 и ASR 5500 для 3G/LTE и 4G

Поддержка QvEPC

Интеграция с Cisco InTracer для получения данных по сессиям и приложениям

Prime for Mobility – инструмент

управления элементами на

базе StarOS, с апреля 2014

года заменяет WEM

Из оболочки Central может

быть запущен InTracer для

анализа работы мобильной

сети.

Поддерживается работа с

виртуализированными

элементами (QvPC).

Cisco Prime для мобильного оператора

Operations Support System

Cloud Automation

Voice/Video Collaboration

Carrier Management

IT Management

Core Services

• Автоматизация бизнес процессов и управление заявками • Каталог компонентов услуг, доступность услуг

• База данных со сценариями отказов • Активация сервисов на основе политик

• Унифицированный каталог сервисов • Автоматизация и оркестрация процессов в датацентрах

• Автоматизированное управление виртуальными и реальными серверами • Создание динамических многопользовательских виртуализированных сервисов

• Мониторинг услуг видео, решение проблем, отчетность • Полное и быстрое развертывание и изменения для Cisco UC

• Определение голосовой сети, мониторинг и диагностика • Мониторинг качества голоса в реальном времени и выдача предупреждений • Консолидированные отчёты, планирование нагрузки и трендов

• Централизованный доступ к информации о сети и контролю над ней • Управление элементами сети и сетью в целом

• Широкие возможности по отчетам сетевых показателей • Управление оптической транспортной сетью

• Управление циклом жизни проводных и беспроводных сетей • Решение проблем трафика приложений

• Проверка на соответствие индустриальным стандартам • Сбор сетевого трафика, его анализ и решение проблем • Анализ информации NetFlow

• Управление домашними устройствами E2E • Серверы DNS, DHCP и управление пулами IP адресов • Активация оборудования уровня Домашнее/SOHO • Аутентификация, авторизация, аккаунтинг • Управление политиками пользователей и их потоками данных для SP WiFi

Analytics • Бизнес аналитика, анализ эксплуатации

Cisco Prime для мобильного оператора

Продукты серии Cisco Prime это:

• Широчайший охват всех аспектов управления и контроля над элементами сети

мобильного оператора

• Следование архитектурным подходам, рекомендованным стандартами

• Вывод услуг на рынок в кратчайшие сроки

• Беспрецедентная производительность, масштабируемость и гибкость!

• Дополнительная информация:

http://www.cisco.com/c/en/us/products/cloud-systems-management/prime.html

23.06.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Спасибо

Евгений Митрушин

+7 915 347 6388

[email protected]

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи

Technology