Инновационные решения Cisco для операторов мобильной связи. Современное пакетное ядро и монетизация трафика.

Инновационные решения Cisco для
операторов мобильной связи.
Современное пакетное ядро и монетизация трафика.

Андрей Федоров
Менеджер по развитию новых технологий

C97-708676-00 © Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2012. Все права защищены. Конфиденциальная информация корпорации Cisco 1

Обзор рынка мобильной связи


Рынок мобильного Интернета к 2016 г.
С 2011 по 2016 год
мобильный трафик данных
Больше мобильных увеличится на 1 800 % Усовершенствованные
соединений вычислительные технологии
• 1,4 мобильного соединения • Многофункциональные устройства с
на человека широкой полосой пропускания
• Решение текущих
Больше мобильных Больше мобильных
проблем мобильных
соединений соединений
технологий

Мультимедийные Ускоренная
приложения и контент мобильная связь
• 70% мобильных данных • Скорость выше в десять раз
составит видео
Больше мобильных Больше мобильных
соединений соединений


Глобальный рост мобильного трафика данных
С 2011 по 2016 г. всемирный объем мобильного трафика
данных вырастет в 18 раз

Среднегодовой прирост
с 2011 по 2016 г.: 78 %

12

10 VoIP (0,3%)
Эксабайт в месяц

Игры (1,1%)
8
Доступ к общим файлам
(3,3%)
6 M2M (4,7%)

Интернет и данные
(20,0%)
4
Видео (70,5%)

2

0
2011 2012 2013 2014 2015 2016
Источник: индекс развития сетевых технологий Cisco® ,прогноз увеличения всемирного объема мобильного трафика данных в 2011–2016 гг.
(цифры на графике соответствуют доле трафика в 2016 г.)

Интеллектуальное пакетное ядро Cisco

Enhanced Charging Service Traffic Packet Optimization Stateful Firewall
Встроенные
(In-line) Content Filtering Application Detection & Control Network Address Translation

Сервисы Policy Enforcement Header Enrichment

IMS Policy and Charging Control Network Management
Модули P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF, E-CSCF,
I- S-
A-BG
CSCF, PCRF Reporting, Intracer, EMS
Intracer,

Сетевых
UMTS CDMA Femto/Wi-
Femto/Wi-Fi WiMAX LTE
Функций SGSN, GGSN PDSN, HA, HSGW PDG/TTG, eWAG,
PDG/TTG, eWAG, HNGW ASN GW MME, SGW, PGW, ePDG
PGW,

Интеллектуальная
Серия система управления
Платформы Cisco ASR 5000 для Cisco ASR 5000


Виртуализированная программная архитектура
Операционная система Star OS не привязана к аппаратной части

• Все основные программные функции работают на всей
линейке аппаратных платформ ASR5000 Series
• Выбор платформы опирается на требования к
производительности
• Все платформы поддерживают LTE/EPC, 3G и т.д.

6

Обзор архитектуры Cisco ASR 5500


Эволюция ядра пакетной связи Cisco
Ведущие позиции на рынке в течение десяти лет

2012 г.
2010 г.

2008 г.

2007 г.
10 млн
2005 г. сессий

7 млн
2003 г. сессий До 500 Гбит/с
Гбит/с
Пропускная
4 млн способность
сессий
50 Гбит/с
Гбит/с
2,5 млн способность
сессий 30 Гбит/с
Гбит/с
1 млн способность
Гбит/с
500 тысяч способность
Гбит/с
4 Гбит/с
Гбит/с способность
способность
Уже используется в 200 и более
мобильных сетях по всему миру


Серия Cisco ASR 5000
Семейство интеллектуальных мобильных шлюзов
LTE • Платформы нового поколения
– Интегрированные сетевые функции,
ASR 5000 встроенные сервисы с высокой пропускной
способностью на сессию
• Простое масштабирование
– Нет специализированных выделенных
сервисных плат/модулей
– Прозрачная миграция к 4G (обновлением ПО)
2.5G, 3G
• Производительность
– Пропускная способность ~ 50 Гбит/с и 180 (до
500) Гбит/с
– Количество сессий – 7 млн. и 10 млн.
– Каналов данных – 21 млн. и 30 млн. (3 на
сессию)
– Сигнализация – 140 тыс. TPS и 200 тыс. TPS
Small cells (Wi-Fi, Femto),
WiMAX • Сетевые интерфейсы
– 10*/100*/1000 Ethernet
– 10 Гбит/с Ethernet
– OLC/CLC* Line Cards (ATM, POS, FR)

ASR 5500

* Только на ASR 5000


Единая функциональность на всем семействе платформ
Возможность выбора оптимальной платформы с учетом области
применения и требований к производительности
ASR 5000 ASR 5000 ASR 5000 ASR 5500
PSC-A Series PSC2 Series PSC3 Series

PSC-A PSC2 PSC3 DPC
Количество сессий: 3 млн. Количество сессий: 4 млн. Количество сессий: 7 млн. Количество сессий: 10 млн.
Каналов данных при 2 кан./сес.: 6М Каналов данных при 2 кан./сес.: 8М Каналов данных при 3 кан./сес.: 21М Каналов данных при 3 кан./сес.: 30М
Пропускная способность: 15 Гбит/сек Пропускная способность: 30 Гбит/сек Пропускная способность: 50 Гбит/сек Пропускная способность: 180 Гбит/сек
Сигнализация (TPS): 45 тыс. Проп.способность с DPI: 10-20 Гбит/сек Проп.способность с DPI: 18-30 Гбит/сек Проп.способность с DPI: 80-125 Гбит/сек
Сигнализация (TPS): 90 тыс. Сигнализация (TPS): 140 тыс. Сигнализация (TPS): 200 тыс.

Производительность/Масштабируемость
Пропускная способность с включенным DPI зависит от модели вызовов, количества правил и % сигнализации Gx/Gy
TPS – Транзакций в секунду

Распределенная архитектура
• Специально спроектированная платформа
– Системы обработки вызовов: разработаны для
высокой скорости установления соединений
– Маршрутизаторы: разработаны для “прокачивания”
больших объемов трафика
– Модульные архитектуры (ATCA): сложно
масштабировать и управлять функциональностью
• Использует все доступные ресурсы системы
для достижения оптимальной
производительности и максимальной
емкости
– Обработка распределена по всей системе
– Процессорные ресурсы автоматически
адаптируются к потребностям системы
– Общее программное обеспечение
PSC (Packet Services Card) • Простая масштабируемость
Единственный тип модулей для
расширения системы – Нет функционально выделенных модулей
– Линейное наращивание: производительность всех
функций растет одновременно с установкой новых
DPC (Data Processing Card)
Единственный тип модулей для модулей
расширения системы

Шасси ASR5500

• Новый проект для будущего мобильного Интернета
• Передовые технологии
̶ Каналы питания
̶ Охлаждение
̶ Управление кабельной системой
• Шасси с объединительной панелью на 10 слотов
• 19 дюймов, монтаж в стойку; сертификация NEBS
дюймов, стойку;
• 21 RU; 2 шасси на стойку в 7 футов
• 36,75 дюйма (93,3 см) В x 17,25 дюйма (43,8 см)
см) см)
Ш x 27,5 дюйма (69,9 см) Г
см)
• 205 килограмм полной загрузке
• Полностью резервированная аппаратная
конфигурация
̶ Блоки питания, отсеки для вентиляторов, модули
питания, вентиляторов,
ввода-вывода,
ввода-вывода, карты обработки и управления, диски и др.
управления, др.


Аппаратная архитектура

Зарезервированные слоты

Данные
и управление
Шина управления
Матрица
системой
коммутации Шина высокой
доступности

Шина распределения
расписания

Карта обработки данных (DPC) Карта состояния системы (SSC)

Управление и ввод-вывод (MIO)
ввод- Вид сзади Карта матрицы коммутации
и хранения данных (FSC)


Общие сведения о картах

Cisco® ASR 5500 имеет конструкцию с центральной шиной
(midplane), в которой используются передние и задние
midplane)
карты.
карты.
• Передние карты
̶ Элементы матрицы коммутации, постоянная система хранения,
коммутации, хранения,
контроль состояния
Два типа:
типа:
- Карты матрицы коммутации и хранения данных (FSC)
Карты матрицы коммутации - Карта состояния системы (SSC)
и хранения данных (FSC)
Карты состояния системы (SSC) - Передние карты: 18 дюймов в высоту и 3,72 дюйма в глубину
карты:
• Задние карты
̶ Управление коммутацией, ввод-вывод, обработка сессий
коммутацией, ввод-вывод,
Два типа:
типа:
- Карты управления и ввода-вывода (MIO)
ввода-
- Карты обработки данных (DPC)
- Передние карты: 18 дюймов в высоту и 19,72 дюйма в глубину
карты:
• Число операций ввода-вывода
ввода-
̶ 20 интерфейсов 10-GE на MIO
10-
Карты обработки данных (DPC)

Аппаратная архитектура — передние карты
Карта матрицы коммутации и хранения
данных (FSC)
• Минимум 4 на систему, максимум 6 на систему
̶ Первоначальный выпуск поддерживает конфигурацию 3+1
• Коммутационная матрица 2 x 600 ГБ FDX
̶ 1,2 Тбит/с FDX на FSC, 7,2 Тбит/с FDX макс.
Сетевой фильтр Сетевой фильтр
• Два 2,5-дюймовых SAS HD/SSD, RAID 50
̶ Максимум 12 дисков на систему
̶ 2 x 256 ГБ SSD – (4-1)*512 ГБ на общий объем системы 1,5 ТБ
в первоначальном выпуске
Отсек для вентилятора
Карта состояния системы (SSC)
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
• Минимум 1 на систему, максимум 2 на систему З З
а а
• Мониторинг ` р р
е е
̶ Температура, воздушный поток, сила тока (эту функцию з з
поддерживают все карты) S S F F F F F F е е
р р
S S S S S S S S
̶ Мониторинг питающего тока (новая функция Cisco® ASR 5500) в в
C C C C C C C C и и
р р
• Питание системы о о
в в
̶ Выполняет мониторинг каналов сетевого фильтра A1-4 и B1-4 а а
н н
̶ Также выполняет мониторинг уровня (-48v) н н
ы ы
(новая функция Cisco ASR 5500) й й

• Звуковые сигналы — выключение (с панели или пульта
управления) Отсек для вентилятора

• Индикаторы состояния системы — основные, дополнительные,
Забор воздуха
критические, аварийные реле
Сетевой фильтр и отсеки для вентиляторов
также устанавливаются с передней стороны

Аппаратная архитектура — задние карты

Карты обработки данных (DPC)
• Минимум 3 на систему, максимум 8 на систему
• Управление сессиями абонентов, контроль трафика
Соединители питания Соединители питания
• Память системы, вычислительные ресурсы, емкость,
шифрование
Отвод воздуха
• Резервирование 1:N
• 192 ГБ памяти, 48 потоков ЦП, шина данных 150 Гбит/с, Отсек для вентилятора
управление трафиком 100 Гбит/с
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ввод-
• Два компонента MIO на систему D D D D M M D D D D
P P P P I I P P P P
• 20 x 10 GE + 2 x GE на MIO C C C C O O C C C C
• Управление, VPN, маршрутизация и разделение сигналов
• Резервирование 1:1
̶ Поддержка форматов LAG и ECMP
• 96 ГБ памяти, 12 потоков ЦП, путь данных
400 Гбит/с, управление трафиком 200 Гбит/с Управление кабельной системой

• Два центральных элемента MIO для управления всеми Отсек для вентилятора
ресурсами системы
̶ Дополнительные карты MIO повышают число операций
ввода-вывода на абонента


Архитектура ПО для ASR 5500
Новая жизнь для StarOS

• OS на основе Linux обеспечивает виртуальные
сервисы мобильных шлюзов
– PGW, SGW, GGSN, SGSN и т.д.
– Сервисы реализуемые на уровне пользовательских сессий
• Отсутствие единой точки отказа в ПО
– Состояние сессий восстанавливается
– Зашита памяти виртуальных процессов
– Репликация программных процессов и состояний по модулям
– Отсутствие прерывания сессий из за сбоев в ПО
• Географически распределенное резервирование (ICSR)

Гибкость, Виртуализация, Устойчивость

17

Cisco ASR 5000 и ASR 5500
Высочайшая надежность
• Полное аппаратное резервирование всех
компонентов
– Отказ любого одного программного или
аппаратного модуля не приводит к потере
пользовательских сессий
• Автоматическое восстановление
пользовательских сессий на резервной
сервисной карте менее чем за 1 секунду
• Географическое резервирование с
восстановлением сессий (ICSR) за 10-20 сек
– Защита от тотальных сбоев шасси – питание,
отказ внешней маршрутизации, обрыв линии,
стихийные природные явления и т.д.
• Сертификация по NEBS Level 3
• Доступность платформы 99.9999%


Элластично массштабируемая система

Число системных Обработка
операций транзакций
ввода-
ввода-вывода абонента

Четыре
измерения
масштаби-
масштаби-
рования

Пропускная Пропускная
способность способность
сессий абонента


Архитектура монетизации - MonArch


Основная задача сервис-провайдера
Получение прибыли
Получение прибыли от
абонентских услуг помимо и сверх
базовых
Увеличение темпов
предоставления новых услуг
Улучшение качества
предоставляемых услуг и их
персонификация
Доходы = Монетизация
Рентабельность = ƒ CapEx + OpEx = Оптимизация
Экономное использование полосы
Упрощение процесса
пропускания, требуемой
эксплуатации
видеотрафиком
Упрощение сетевой Эффективность
архитектуры прохождения трафика
Извлечение
максимальной пользы из
инфраструктуры
© 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Основные проблемы монетизации

Проблемы операторов

• Внедрение сервиса занимает от 12 до 18 месяцев
• Сервисы не взаимосвязаны
• Отсутствие единого “Killer application”
• Скорость создания нового сервиса
• Скорость модификации

Проблемы поставщика контента/приложений

• Ограничение или отсутствие доступа к сети
• Нет доступа в реальном времени
• Нет желания разбираться в топологии оператора
• Проблемы корреляции информации от разных источников
• Отсутствие стандартного интерфейса к сети оператора


Преимущества интеллектуальной операторской сети

Знание устройств Мобильность
• Адаптация • Управлениемобильностью
• Модель потребления по приложениям

Знание типа доступа
Формирование Местоположение
• Приложения по типу
• Роуминг
доступа Абонентского
• Выбор роуминг партнера • Присутствие
по типу доступа опыта • Доступность

Состояние сессии Потребление
• Манипуляция сервисом •Управление QoS
• Управление по времени дня • Предложение новых
сервисов


Аналитика в реальном времени
Для оптимизации сети и целенаправленных новых сервисов

Абонент

Сеть

Приложение

…Извлекаем, Консолидируем, Коррелируем, Настраиваем и Монетизируем

Эволюция бизнес модели

• Вокруг абонента • Новые сервисы
• Плоская ценовая • Разделение
модель Перемешение поуровням
• Базовые сервисы выручки • Персонализация
• Несколько VAS Монетизация OTT

Использование возможностей интеллектуальной сети для роста
доходности


Архитектура PCC по 3GPP TS 23.203

ASP Sponsor
Subscription Sp Сторонние Операторские
Profile приложения приложения
Repository (SPR) AF Online Charging
HTTP RESTful – SOAP XML – XMPP – One API System (OCS)
Rx

Sy
Network Services Policy and charging Rules Function
Identity Policy (PCRF)
(HSS/HLR) (PCRF)
Rx Network, Service, Subscriber Abstraction
OCS &
OFCS
& Orchestration Layer
Subscriber Data Repository
(SPR)

Gxx Sd Gx
Network Gy Integrated Apps
BBERF TDF Mobile Packet Core TDF / PEP
PCEF Offline
Charging
Gz System
(OFCS)
Gateway


MonArch – Обзор архитектуры

Сторонние Операторские
приложения приложения
OSS/BSS
HTTP RESTful – SOAP XML – XMPP – One API

Next Generation Subscriber/Policy Management Integrated into the Cloud
Professional Services

Network Services
Identity Policy
(HSS/HLR) (PCRF)
Network, Service, Subscriber Abstraction Analytics
Service
(OCS)
Device & Orchestration Layer
Subscriber Data Management
(SPR)

Client Access Network Integrated Apps
Mobility UC&C OMC-R RAN Opt. Mobile Packet Core
Video IMS

Analytics Video Small Cells RRH/BBU Routing Opt/Ethernet

Policy/ Legacy/IN Location
VDI/Vxl Security eNB/NB/BTS RNC


MonArch – Базовые элементы

3rd Party Operator
• Интеллектуальная обработка состояния сессии
Applications Applications
• Передача, RESTful – SOAP XMLперенаправление трафика
HTTP
обработка и – XMPP – One API OSS/BSS

• Данные об абоненте, приложение и сети

Network Services
• Анализ от Layer 3 до Layer 7
Identity Policy API GW
(HSS/HLR) (PCRF) • Динамическое управление политиками
Network, Service, & Subscriber Abstraction Analytics
Service
(OCS)
Device • НезависимостьOrchestration Layer
And от способа доступа
Subscriber Data Management MINE
(SPR) • Безопасность

Video IMS


VDI/Vxl Policy eNB/NB/BTS RNC Legacy/IN Location


MonArch – Новые ключевые элементы

OSS/BSS


Policy/Servi Network, Service, & Subscriber Abstraction Analytics
ce Layer And Orchestration Layer

Video IMS




MonArch – Уровень абстракции сети

OSS/BSS


API GW/SDP
MINE

• Безопасный доступ к сетевой и абонентской информации
• Единая точка доступа к информации Mobile Packet Core
Mobility UC&C OMC-R RAN Opt. Video IMS
• Подписка на изменения в реальном времени
Small Cells RRH/BBU Routing Opt/Ethernet
Analytics Агрегация информации для предоставления расширенных сервисов
Video
•
VDI/Vxl • Представление данных в различных форматах Location
Policy eNB/NB/BTS RNC Legacy/IN


MonArch – Модуль абстракции и координации

OSS/BSS


Network Services
Identity Policy
(HSS/HLR) (PCRF) API GW/SDP Service Directory
Network, Service, Subscriber Abstraction Analytics
Service
Device & Orchestration Layer
(OCS) Orchestration/Work Flow Engine
Subscriber Data Management
(SPR)
Network, Service, Subscriber Abstraction
& Orchestration Layer

Apply Apply TPS MINE Prepaid check
Network
Programmable
Client HTTP Inbound
Access
Authorization Policy Policy Integrated Apps
Mobility Client
UC&C OMC-R RAN Opt. Mobile Packet CoreCall external
http endpoint Video
External IMS
Prepaid API
HTTP Settlement
Charging
Analytics Video Outbound
Small Cells RRH/BBU
Charge
Routing Opt/Ethernet

Policy/ Legacy/IN Location
VDI/Vxl Security eNB/NB/BTS RNC


MonArch – Доступ к сети (API GW)

OSS/BSS


API GW/SDP
MINE
• Единая точка входа к нижележащей IP инфраструктуре
• Открытый и простой способ предоставления доступа к
Client возможностям и данным операторской сети
Access Network Integrated Apps
Mobility
• Интеграция в OSS/BSSOpt.доступом с системам тарификации и IMS
UC&C OMC-R RAN с Mobile Packet Core
Video
расчетов Routing Opt/Ethernet
Analytics Video Small Cells RRH/BBU
• Ускорение имплементации новых сервисов для сторонних
разработчиков
• Работа в модели B2B2C с возможностью разделения доходов
C97-708676-00 © Корпорация Cisco и/или ее дочерние компании, 2012. Все права защищены. 32
Конфиденциальная информация корпорации Cisco

MonArch – контроль и обеспечение SLА
Определение SLA между оператором и разработчиком/OTT

Сотрудничество
3rd Party Revenue Share
Operator SLA: QoS,
QoS,
Presence, Location, Radio

Advertisers Broadcasters

разделения доходности
Aggregators Apps Dev

Операторский SLA
Government

Транзакции
M2M

SLA опирается на:
• Предоставление информации по MonArch
параметрам, напр.
• Quality of Service
• Присутствие, Местоположение
• Тип радио, роуминг статус status
• Платежи
• Управление транзакциями


MonArch – дополнительные элементы

OSS/BSS


• Всесторонние варианты статистики и настраиваемых отчетов
API GW
• Сбор различно информации с сети в реальном времени для
Policy/Servi Network, Service, & Subscriber Abstraction
аналитической обработки
Analytics

• Оптимизация работы сети и потребления ресурсов
MINE
• Предоставление персонализированных сервисов
• Динамическая или ручная модификация политик/логики
Video IMS




Примеры сервисов монетизации
в архитектуре - MonArch


Целенаправленная реклама
Интеллектуальные качества сети представляют новую модель
мобильной рекламы

Результат для оператора
Advertisers
Целенаправленность рекламы
• Демонстрируемые интересы
Ad Network Agency (Долговременно)
•Смена интереса (Краткосрочно)
• Тип устройства
• Анонимно, шифрование
идентификаторов
Sponsored site!
No mobile data charges.
Оптимизация для сети
• Тип доступа: 2G, 3G, LTE, Wi-Fi
• QoS, Местоположение, Условия
радио
Opt-in
Subscriber
•Дома или в роуминге

Ad Space !! Наилучший отклик у абонента
• Правильная реклама
Mobile •Получение бесплатного сервиса
Publisher
Operator
•Обтимизация видео для лучшего
отображения


Turbo Boost Partners Web
Увеличение полосы по запросу HTTP RESTful – SOAP XML – XMPP – One API

• Абонент собирается смотреть видео Application / 3rd Party Analytics
API Gateway
• Абоненту предлагается выбор SMSC
Interface to OSS
 С рекламой = бесплатно
OSS/
 Без рекламы = с оплатой BSS
PCRF MINE
• Применяется соответствующая политика
для абонентского видео трафика
• Пользователь получает доступ с
требуемым качеством в течении Content
Provider
определенного периода времени
Network

Улучшить качество $.99? Качество улучшено


“Toll-Free” доступ
Монетизация трафика на безлимитных планах

В чем возможность?
• Продвижение использования приложений
и порталов с оплатой за соединение
• Больше свободы для абонента
• Опции с различными QoS
Как это влияет на бизнес?
• Создает и монетизирует дополнительный
трафик
• Возможность взаимодействия с третьими
сторонами по принципу разделения
доходов

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 38

Лучшее в своем классе решение

Свыше 270 операторов в более чем 75 странах


Также рекомендуем посетить
• Сессия “Операторский Wi-Fi Cisco и его интеграция в мобильное
пакетное ядро”
• Открытая дискуссия по технологиям для операторов связи
• Демо-стенд “Решения для операторов связи” (демо-зона,
комната 5)
– ASR 9000 с интерфейсами 100GigabitEthernet
– технология сетевой виртуализации ASR 9000 nV
– Carrier Grade v6 на базе маршрутизатора Cisco ASR 9000 с модулем
ISM
– И многое другое!


Спасибо!

Заполняйте анкеты он-лайн и получайте подарки в
Cisco Shop: http://ciscoexpo.ru/expo2012/quest
Ваше мнение очень важно для нас!


Инновационные решения Cisco для операторов мобильной связи. Современное пакетное ядро и монетизация трафика.

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (17)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Инновационные решения Cisco для операторов мобильной связи. Современное пакетное ядро и монетизация трафика.

Similar to Инновационные решения Cisco для операторов мобильной связи. Современное пакетное ядро и монетизация трафика. (20)

More from Cisco Russia

More from Cisco Russia (20)

Инновационные решения Cisco для операторов мобильной связи. Современное пакетное ядро и монетизация трафика.