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SEMAFOUR: Autogestión para las nuevas generaciones de redes radio

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Academic year: 2021

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(1)

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

(2)

2

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

(3)

Presentación del

Proyecto SEMAFOUR

(4)

4

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

(5)

5

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

(6)

Evolución desde las

funcionalidades SON a

una visión integrada de

la gestión de redes

(7)

7

Telefónica GCTO

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

(8)

8

Telefónica GCTO

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

(9)

Arquitectura del

sistema

(10)

10

Telefónica GCTO

Arquitectura propuesta en el proyecto SEMAFOUR

(11)

11

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  

(12)

12

Telefónica GCTO

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

(13)

Bloques funcionales

(14)

14

Telefónica GCTO

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

(15)

15

Telefónica GCTO

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

(16)

16

Telefónica GCTO

Descripción de los bloques funcionales III

04

(17)

17

Telefónica GCTO

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

(18)

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Telefónica GCTO

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

(19)

19

Telefónica GCTO

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

(20)

Conclusiones

(21)

21

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.

(22)

22

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.

This presentation reflects only the author’s view and the Commission is not responsible for any use that may be made of the information it contains.

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