alexeiboiko (alexeiboiko) wrote,
alexeiboiko
alexeiboiko

Categories:

Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

С любезного разрешения председателя отделения ИТТ РАЕН, д.э.н., академика РАЕН Валерия Олеговича Тихвинского, предлагаю слайды его презентации на конференции "Evolution of Mobile Networks - LTE Russia & CIS2010" (Москва, 25-26 мая 2010 года).

Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Мне достался сложный, но, в то же время, интересный вопрос, который имеет множество неопределенностей. В чем особенности роуминга в сетях LTE и LTE-Asvanced? Прежде всего, в том, что эти сети должны обеспечивать роуминг с сетями всех других ранее разработанных технологий в рамках проекта 3GPP, т.е. GSM, UMTS и LTE, а также роуминг с сетями связи других стандартов и даже с сетями беспроводного доступа, такими, как WiMAX и Wi-Fi.




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

У роуминга есть два аспекта. Прежде всего, это коммерческий аспект и технический аспект. Поскольку сетей LTE в настоящее время мало, о коммерческом аспекте мы пока говорить не будем, пусть появится практический опыт. Сейчас мы уделим внимание технологическим аспектам, вопросам стандартизации роуминга, рассмотреть протоколы интерфейса, которые используются для организации роуминга. остановимся на особенностях роуминга в сетях 3GPP и не 3GPP.


Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Я представляю известный институт ОАО "Гипросвязь", который в настоящее время получил новую функцию - он является Центром компетенции ОАО "Связьинвест".  Соответственно, в качестве центра компетенции, мы сейчас выступаем в качестве генерального подрядчика при создании сети LTE в диапазоне 2.3 - 2.4 ГГц для компании "Ростелеком". Вы итоги конкурса все помните, 39 регионов было разыграно на этом конкурсе и будет создаваться сеть TDD-LTE. Поэтому мы накапливаем компетенции в области LTE.



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Роуминг в сетях LTE, как я уже отметил, это вопрос сложный. До сих пор не определено никаким документом, как и нет нашей нормативной базы, которая бы определяла, что же такое роуминг.  На слайде приведены два определения роуминга - одно из них дается GSMA. Из него вытекает, что это роуминг - это "возможность". С другой стороны, часто слышна трактовка "услуга роуминга".

Мы сегодня будем рассматривать роуминг с технологической точки зрения, т.е. как совокупность процедур: прежде всего, сетевого взаимодействия на уровне сетей радиодоступа, обеспечения сканирования диапазонов LTE, выполнение процедур выбора соты, аутентификации и авторизации в визитной сети.
Также необходимо выполнить процедуру назначения IP адреса для абонентского устройства после его аутентификации в визитной сети и обеспечить доступность услуг; обеспечить маршрутеризацию трафика сигнализации в условиях роуминга и обеспечить межсетевой биллинг.

Для этого сделано очень многое в 3GPP.




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Основой роуминга является несколько базовых стандартов (технические спецификации 3GPP), основные из которых объединены в так называемой 23-й серии (TS 23.401 и TS 23.402).  401 нам дает понимание, каким образом осуществляется роуминг с сетями доступа 3GPP, а 402-я спецификация поясняет, как осуществляется роуминговое взаимодействие с сетями не 3GPP.  Кроме этого есть еще несколько технических спецификаций, которые определяют технические требования к вопросам роуминга, это, в частности,  спецификация TS 23003, которая определяет, как формируется мобильный роуминговый номер при голосовых услугах, как определяются идентификаторы, точки доступа для IP-сетей мобильных или Wi-Fi.
Существует несколько базовых интерфейсов, которые поддерживают роуминг. Есть такие, которые выполняют вспомогательную роль, а есть такие, которые выполняют главную роль - TS 36410, определяющий функции интерфейса S1 при роуминге, а также TS 29215, выполняющий функции интерфейса S9 при роуминге. Есть еще интерфейс S8, не показанный на слайде, его роль подробно расписана в спецификациях TS 23401 и TS 23402.




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

В чем суть роуминга? Главное, что он обеспечивает - это "бесшовную" мобильность в любых сетях, которые работают в известных радиоинтерфейсах.  
Мобильность, как функция сети LTE подразумевает и дискретную мобильность (роуминг) и непрерывную мобильность (хэндовер).   
И, как я уже сказал, роуминг должен обеспечиваться для всех мобильных сетей.



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Для роуминга используются протоколы управления мобильностью IP-сети - мобильные протоколы IP версии MiPv4, MiPv6, построенные на базе хостов, а также протоколы на базе сетей - PMIPv6 (прокси-протоколы мобильности).
Базовыми в сети LTE, как правило, выбирают прокси протоколы PMIPv6 (RFC 5213) для сетей All-IP,  а также протокол GTP-Cv6 для GPRS-сетей.  
Соответственно, управление мобильностью осуществаляется при помощи процедуры IP MS. 




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

При обеспечении мобильности при взаимодействии с сетями НЕ 3GPP, например, CDMA2000 и ряда других, реализация концепции базируется на тех же протоколах и, соответственно, используется еще дуальный протокол управления мобильностью DS MIP v6.   




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Основные сетевые протоколы. S1 обеспечивает взаимодействие базы LTE в плоскости управления с логическим узлом MME (S1-MME), а в области пользователя - с сервисным шлюзом S-GW (S1-U). Интерфейс S8 обеспечивает взаимодействие между шлюзами: сервисным S-GW и пакетным P-GW в направлении от визитной сети к домашней. Также осуществляется маршрутеризация трафика в домашней сети. Интерфейс S9 обеспечивает взаимодействие между двумя логическими модулями, которые определяют политики и тарификацию  в направлении от визитной к домашней сети.
Соответственно, этот интерфейс решает конфликтные ситуации  в зависимости от выбранного профиля качества услуг, оказываемых абоненту.



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Взаимодействие сетей LTE с сетями 3GPP в условиях роуминга на протоколе прокси MIPv6. Здесь создается специальный тоннель  между сервисным и пакетным узлами домашней сети. В этой ситуации сервисный узел выполняет функции шлюза MAG,  а пакетный (PDN) - функцию узла привязки LMA.  



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

В чем отличие обеспечения роуминга с сетями не 3GPP? Такие сети делятся на надежные IP-сети, т.е. сети, где предприняты меры по обеспечению безопасности IP-сети и  ненадежные сети. На слайде показано, как используется специальный протокол безопасности, который ненадежную сеть переводит в категорию надежной сети, и, соответственно, создаются туннели для пропуска трафика из визитной сети в домашнюю сеть.   
В правой части слайда показано, как взаимодействуют два сервера AAA с использованием протокола DIAMETR.





Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Вкратце о том, используется ли сейчас роуминг или нет. Я вчера разговаривал с президентом Ассоциации GSM. Он на своем слайде показал, что в Стокгольме создается сеть 900 и 2.6 ГГц. На самом деле, это только намерения - те сети, которые сейчас есть, не используют роуминг  из-за отсутствия частотных диапазонов и многомодовых, многочастотных абонентских устройств. Так что пока что роуминг в сетях LTE - это недалекое будущее.



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

Будет или нет роуминг в сетях LTE? Понятно, что обязательно будет и на данном бизнес-форуме озвучивалась статистика, я также привожу некоторую статистику на данном слайде. Очевидно, что вопросы роуминга будут решаться, а роуминг - обеспечиваться.
 

(Прим. А.Бойко - цифра 40 контрактов в отношении ALU, безусловно, включает в себя не только небольшое число заключенных коммерческих контрактов, но и почти на порядок большее число контрактов на опытные зоны LTE. Некоторые компании, такие, как Huawei, называют еще большее число контрактов, однако это всегда сумма коммерческих контрактов (не превышающих 10 и пилотных). Уточненная информация по ситуации с коммерческими контрактами основных вендоров LTE находится здесь >>>> )




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

(Прим. Алексей Бойко: рекомендую подборку информации по абонентским устройствам LTE здесь >>>>)

В 2010 году ожидается появление моделей UE, которые будут поддерживать роуминг в сетях LTE.



Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced

В заключение хочется сказать, что в настоящее время создана технологическая база обеспечения роуминга, основанная на технических спецификациях, разработанных проектом 3GPP и организацией по стандартизации интернет-сообщества IETF.  

Вопросы роуминга с сетями доступа LTE осуществляется пока что на основе GTP-роуминга поверх протоколов GTP на основе интерфейса S8, и, соответственно прокси MIPv6. 

Роуминг с сетями доступа не 3GPP осуществляется также за счет Proxi  MIP - протокола, который работает поверх PMIP на основе интерфейса S8.

Для управления взаимодействием визитной и домашней сетей в части качества обслуживания, учета политики взаиморасчетов  используется интерфейс S9.




Роуминг в сетях LTE и LTE Advanced




Смотрите также: Николай Тамодин, "Как 4G уничтожит операторов голосовой мобильной связи"

Желающие разместить свою презентацию по теме LTE в моем ЖЖ или на MForum.ru стучитесь в редакционную или личную почту, ЖЖ, фейсбук. Все предложения будут рассмотрены.
Tags: lte, встречи, роуминг
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments