Luis M Campoy
Luismiguel.campoycervera@telefonica.com
Telefónica GCTO Radio
Enero 2015 para Telesemana
Una visión de redes
autoorganizadas multicapa y multiprotocolo
SEMAFOUR:
Autogestión para las
nuevas generaciones de
redes radio
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Telefónica GCTO
Índice
Presentación del Proyecto SEMAFOUR
01
Evolución desde las
funcionalidades SON a una visión integrada de la gestión de redes
Arquitectura del Sistema
Bloques funcionales. Conclusiones 02 03 04 05
Presentación del
Proyecto SEMAFOUR
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Telefónica GCTO
Descripción del proyeco
SEMAFOUR
•
Proyecto Europeo dentro
del programa marco FP7
de la Comunidad Europea,
participado por centros de
investigación de industria y
universidades
01
•
La finalidad del proyecto SEMAFOUR es crear las bases para el
desarrollo de los futuros sistemas de gestión unificada de redes radio
complejas
•
Comenzado en Septiembre de 2012 y con finalización prevista en Agosto
de 2015
•
Vídeos recogiendo el funcionamiento de los demonstradores sobre el
marco de trabajo SONLAB desarrollado en el proyecto pueden verse en la
siguiente página
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Telefónica GCTO
Objetivos
•
Bajar los costes de operación de red, optimizando el uso de los recursos
disponibles
§ Proyecto enfocado a una arquitectura optimizada para los operadores
§ Gestión de red basada en políticas de operador de alto nivel, ofreciendo una
capa de abstracción entre dichas políticas y la operación de las funcionalidades SON sobre elementos específicos de red
§ Sistema de gestión de bucle cerrado, con constante monitorización y
optimización de la actividad de las distintas redes de operador, permitiendo una respuesta flexible y rápida a las incidencias.
•
Anticipación de las necesidades de red
§ La adecuada predicción de necesidades de ampliación de red juega un papel
primordial en la gestión integral de la misma:
• Despliegues demasiado pronto implican sobrecostes innecesarios
• Despliegues demasiado tarde implican impacto negativos en la QoS/QoE de los usuarios
§ Se utilizan algoritmos de “data mining” para la detección temprana de futuros
problemas de sobrecarga de red, en función de modelos predictivos de impacto sobre los recursos de red
§ La realización de simulaciones de carga, con distintas propuestas de mejora de red
permitirán adoptar las solución óptima desde el punto de vista coste/beneficio
Evolución desde las
funcionalidades SON a
una visión integrada de
la gestión de redes
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Porqué redes autoorganizadas
02
Horizonte de los operadores de red
Previsiones de tráfico de Analysys Mason.
4G 5G 2G 3G
Mi
cro
s
Pico
s
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Motivación: busqueda de soluciones unificadas de
autogestión redes radio heterogeneas
Evolucionando más allá de los estándares SON de 3GPP
02 3 G P P Casos de uso
•
Se definen funcionalidades individuales enfocadas a solucionar los distintos casos de uso previstos (self conf., ANR, TAP&TAO,MLB,MRO)
•
Se definen KPIs que caracterizan los casos de uso
•
Se estandarizan los procedimientos y los protocolos de comunicación entre las distintas unidades para intercambiar los KPIs
•
En algunos casos específicos existen señalizaciones cruzadas entre distintas RATs (LTE UMTS)
Definición de las políticas de operador
•
Habilitar una gestión integrada de todas las redes radio, de forma que la operación sea asimilable a una visión “Single Virtual RAN Management ”
•
Esta visión integrada deberá incluir tanto diversas RATs como diversas capas dentro de cada RAT, ofreciendo a los usuarios el acceso radio óptimo en cada momento, en función de sus requisitos y de los recursos disponibles en el emplazamiento.
•
El foco deberá ponerse en el desarrollo, monitorización y coordinación de funcionalidades SON en las redes radio disponibles.
•
La gestión de redes deberá ser lo suficientemente flexible para permitir la optimización automática de redes desplegadas en los niveles inferiores (femtonodos) sin planificación radio .
S E M AF O U R
Arquitectura del
sistema
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Arquitectura propuesta en el proyecto SEMAFOUR
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Telefónica GCTO
Detalle de arquitectura SEMAFOUR
03 Decision Support System SERVICE PROVIDER NETWORK OPERATOR HETEROGENEOUS NETWORK General Network-‐ Oriented ObjecGves Network Status related to General Network-‐
Oriented ObjecGves
Integrated SON Management
Physical Network Resources Physical Network Resources Physical Network Resources Policy-‐Based SON Management
Mo ni to rin g & Di agn os is
OperaGonal SON CoordinaGon MulG-‐RAT / MulG-‐layer SON WLAN
Mgmt. 2G / 3G SON SON LTE
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Funiconalidades implementadas
•
Plataforma genérica SONLAB para la simulación
del comportamiento de las funcionalidades SON
•
Gestión de sistemas activos de antenas
•
Integración de sistemas celulares y WiFi en
entornos mixtos
•
Gestión de entornos de alta movilidad
Bloques funcionales
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Descripción de los bloques funcionales I
•
La estrategia de los operadores se
define a alto nivel, en base a:
§ Objetivos de negocio
§ Objetivos estratégicos
§ Objetivos de QoE de usuarios
•
El PBSM tiene tres misiones
fundamentales:
§ Traducir los objetivos de operador a
requisitos técnicos de alto nivel para los KPIs de red (fallos de HO, llamadas caídas, consumo energético, ..) ponderando las distintas opciones
§ Traducir los objetivos técnicos a
objetivos de las funcionalidades SON
§ Configurar las funcionalidades SON
individuales
•
El PBSM es el punto de entrada de las
funcionalidades SON independientes,
desarrolladas por distintas empresas
04
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Descripción de los bloques funcionales II
•
El bloque Operational SON
Coordination tiene las siguientes
misiones:
§ Detección de conflictos § Resolución y prevención de conflictos en redes en funcionamiento § Gestión de prioridades§ Detección de conflictos reiterados
04
SONCO Operational SON Coordination
•
Los conflictos entre las distintas funcionalidades SON provenientes de distintos
fabricantes pueden ser de tres tipos:
§ Paramétricos : Debido a que los parámetros de configuración de la red pueden ser
modificados por varias funcionalidades de forma asíncrona, pudiendo ocasionar oscilaciones e inestabilidades en su valor
§ de KPIs: en este caso, la puesta en marcha de una funcionalidad SON impacta los
KPIs definidos en otra funcionalidad SON de forma indeseada
§ Indirectos: en estos caso, una funcionalidad SON impacta las características de la
celda (su definición de borde de celda o cobertura), lo que puede tener un impacto indeseado en otras funcionalidades SON
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Descripción de los bloques funcionales III
04
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Descripción de los bloques funcionales IV
•
Este bloque funcional ofrece a los demás bloques del sistema integrado de
gestión los siguientes servicios:
§ Realización y/o centralización de medidas de rendimiento de red
§ Evaluación estadística y agregación conforme a los objetivos de rendimiento
§ Gestión de alarmas de funcionamiento de redes
§ Análisis de datos mediante agregaciones espaciales y temporales de series
históricas que ayuden a la predicción
•
El bloque MD está encargado de dividir la formulación de la
monitorización de los objetivos de red de alto nivel, en distintas medidas
sencillas comunicables a cada uno de los elementos de red con una
semántica simplificada, en la que se indique:
§ El tipo de elemento de red encargado de la evaluación
§ El intervalo de tiempo seleccionado para la evaluación
§ El procedimiento de agregación y promediado de las distintas medidas
§ Los objetivos de cada una de las medidas individuales
§ Cómo son agregadas y ponderadas cada una de las medidas individuales en lo
valores “globales” reportados para un segmento de red determinado
§ Periodicidad (o lanzamiento aperiódico) de las medidas
04
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Descripción de los bloques funcionales V
•
El módulo de DSS se usa para la
toma de decisiones en:
§ Evolución operacional de la red
(DSS-ONE)
§ Migración estratégica de red
(DSS-SNM)
§ Recursos/Costes asociados a
distintos niveles de SLA
•
Siendo los procesos de DSS,
repartidos en tres fases:
§ Detección y alarma
§ Generación y evaluación de
propuestas de mejora de red
§ Ajustes finales de evaluación de
soluciones (con herramientas de simulación más sofisticadas)
04
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Detección de congestiones en el DSS
04
§ Se define un modelo que
relaciona, en función de la
configuración de red, los KPIs de tráfico con los niveles de
utilización de recursos radio
§ Este modelo se aplica a las los
niveles de tráfico esperados para obtener las previsiones de futuras congestiones de red.
§ En caso de ser detectada una
futura congestión de los recursos de la red, que requieran la
realización de actualizaciones de red, el modelo puede utilizarse para predecir el comportamiento futuro de las distintas
Conclusiones
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Telefónica GCTO
Conclusiones
•
Los sistemas SON actuales, se basan en la inclusión de funcionalidades
específicas para los casos de uso más habituales, enfocados a la
resolución de problemas y optimización en distintas RATs
•
Existen algunos casos, como el de funcionalidades de ahorro energético,
en las que se han definido cierta interacción entre distintas RATs 3G/4G,
que cooperan en un mismo área
•
La complejidad de las redes de acceso radio se incrementan
constantemente, ofreciendo mayores posibilidades de configuración
(conformado de haz, MIMO masivo, potencia radiada, etc) y por tanto
complicando la gestión de las mismas.
•
Los nuevos equipos de usuario permiten conectarse a distintas RATs
ofrecidas por el operador, (UMTS, LTE, LTE-A, WiFi,…) y la calidad de
servicio percibida por el usuario dependerá básicamente de la correcta
coordinación de las capacidades ofrecidas por estas RATs en función
de las necesidades de los usuarios
•
El proyecto SEMAFOUR está definiendo un nuevo paradigma de gestión
integrada de redes de operador, que perfilará los sistemas futuros más
allá de las funcionalidades SON individuales actualmente definidas en el
3GPP.
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Telefónica GCTO
The research leading to these results has received funding from the
European Union's Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement n° 316384.
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