NSN-MIK együttműködése a MEVICO és SIGMONA projektben Bokor László, Faigl Zoltán BME-MIK Dr. Vincze Zoltán NSN Kft.

Átírás

1 NSN-MIK együttműködése a MEVICO és SIGMONA projektben Bokor László, Faigl Zoltán BME-MIK Dr. Vincze Zoltán NSN Kft. (zoltan.vincze@nsn.com) MIK workshop november 27.

2 Tartalom NSN Kft. bemutatása MEVICO projekt SIGMONA projekt 2 MIK workshop november 27.

3 Nokia Solutions and Networks Kft. K+F központ Budapesten 1998 óta >700 K+F alkalmazott Legfőbb tevékenységek Mobil kapcsolóközpont (MSC), GSM-R, HLR, Intelligent network, Charging, System verification megoldások fejlesztése Kutatás a felhőszámítás (Cloud), hálózat-menedzsment (pl. automatizálás, SON), felhasználói élmény menedzsment (CEM) területeken Egyetemi együttműködés 13 intézménnyel NSN kooperatív képzés gyakornoki program Aktív résztvevő európai és hazai támogatású K+F projektekben FI-WARE, 4CaasT, SERVERY, MEVICO, SIGMONA, 3 MIK workshop november 27.

4 Tartalom NSN bemutatása MEVICO projekt SIGMONA projekt 4 MIK workshop november 27.

5 Mobile Networks Evolution for Individual User Experience (MEVICO) projekt EUREKA/Celtic projekt - célkitűzése: 3GPP maghálózati (EPC) és transzporthálózati megoldások kidolgozása a növekvő forgalmi igények kiszolgálására a megfelelő felhasználói élmény biztosításával - 23 partner 8 országból (Ausztria, Finnország, Franciaország, Németország, Magyarország, Izrael, Svédország, Törökország) - Időtartam: április december A Mevico.HU projektet a EUREKA_08 programon keresztül az Kutatási és Technológiai Innovációs Alap támogatta. A projekt felépítése: WP1 - Architektúra WP2 Mobilitásmenedzsment WP3 Transzport hálózat WP4 Forgalom menedzsment Munkacsomag vezető: BME-MIK Validáció WP5 Hálózatmenedzsment Munkacsomag vezető: NSN Kft. WP6 Technológia gazdaságtan Témavezető: BME-MIK 5 MIK workshop november 27.

6 Mevico mobilitás-menedzsment Új, kis számítás- és üzenet-komplexitású felhasználóhitelesítési protokollok teljesítmény és megfelelőségi vizsgálata a 3GPP EPC maghálózatban Főbb vizsgált módszerek: - Internet Key Exchange version 2 EAP-AKA (IKEv2 EAP-AKA): jelenleg szabványosított megoldás nem megbízható, nem 3GPP hozzáférési hálózatokban - HIP Diet Exchange with AKA (HIP DEX-AKA) új, javasolt megoldás, machine-to-machine kommunikációt igénylő forgatókönyvekre (ld. ábra) Valós 3G hálózatban végzett mérések alapján, a HIP DEX-AKA hitelesítési módszer az IKEv2 EAP-AKA módszerhez képest - ~88%, illetve 98%-al csökkenti a hitelesítés során tapasztalt CPU terhelést UE/GW oldalon - ~80%-al csökkenti a hitelesítés memóriaigényét - ~45%-al csökkenti a hitelesítéshez szükséges vezérlő üzenetek számát Újrahitelesítési késleltetés: - HIP DEX AKA esetén, Wi-Fi hozzáférésnél kisebb, mint 300 ms - IKEv2 EAP-AKA esetén mindig nagyobb, mint 300ms 6 MIK workshop november 27.

7 Mevico forgalom-menedzsment Hálózat-alapú IP folyam mobilitás multi-access mobil eszközök forgalom-menedzsmentjéhez IFOM: IP Flow Mobility (3GPP TS , 3GPP TR ) - Folyamok szeparált hozzárendelése rádiós hálózatokhoz Az aktuális IFOM szabvány MIPv6 alapú - A megoldás az UE-re támaszkodik: az útvonalválasztásai irányelveket az UE küldi a hálózatnak a MIPv6 jelzések részeként Megoldás: a Home Agent inicializálja a folyamok mobilitás-kezelését Az általunk kifejlesztett és implementált NB-IFOM (hálózat alapú IFOM) megoldás a MIPv6 kiegészítéseként: - Lehetővé teszi a folyam irányelvek beállítását anélkül, hogy először az UE-t vonnánk be a folyamatba - Lehetővé teszi, hogy a PCRF az UE-felé előzetesen elküldött jelzési adatok nélkül is dönthessen a folyamok hálózatváltásairól - A döntési algoritmusok legszélesebb skálájának használatával biztosítja az operátori igények kielégítését - Átlagosan 1%-nál kisebb csomagvesztéssel oldja meg a folyamok mozgatását Home Agent (HA) 7 MIK workshop november 27. Home Link policyreq policyack FlowBindingInit polcmd FlowBindingAck Mobile Router (MR) Core Network Core Network Mobile Network MEASUREMENTS Policy Server Access Router Mobile Network Node (MNN)

8 Mevico hálózat-menedzsment Transzport tudatos rádiósterheléskiegyenlítés A 3GPP által szabványosított rádiósterheléskigyenlítő algoritmus túlterhelés esetén másik cellákba irányítja át a felhasználókat Bár ez a mobilhálózat egészére hatással van, a döntés csak rádiós információ alapján történik, ami transzport torlódáshoz vezethet Egy általános keretrendszert dolgoztunk ki, amely bármely transzport hálózati forgatókönyv esetén lehetővé teszi a bázisállomás transzport kapcsolatának kiértékelését A megoldás transzport torlódás megszüntetésére is lehetőséget teremt Radio and transport status over the X2 interface Negotiate HO offset adjustment RSRP/Q HO offset enb MLBE CI (DL or UL) Congestion detection Transport throughput Radio measurements (PRB usage, throughput) CI Congestion Indication enb MLBE Congestion detection RSRP/Q Reference Signal Received Power/Quality CI (UL) over the S1 interface Mobile Backhaul Trigger: radio or transport overload Congestion detection SAE-GW 8 MIK workshop november 27.

9 Mevico publikációs lista 10 db folyóirat és konferencia publikáció Péter Szilágyi, Zoltán Vincze, Csaba Vulkán, Enhanced Mobility Load Balancing Optimisation, 23rd Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 2012), Sydney, Australia, September Péter Szilágyi, Zoltán Vincze, Csaba Vulkán, Integrated Mobility Load Balancing and Traffic Steering Mechanism in LTE, 24th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 2013), London, September L. Bokor, Z. Faigl, J. Eisl, G. Windisch, Components for Integrated Traffic Management The MEVICO Approach, Infocommunications Journal, vol. IV, pp , L. Bokor, Z. Faigl, S. Imre, Flat Architectures: Towards Scalable Future Internet Mobility, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6656, pp , Z. Faigl, J. Pellikka, L. Bokor, S. Imre, A. Gurtov, HIP in 3GPP EPC, IETF 82 Proceedings, IETF 82, HIPRG session, Taipei, Taiwan, November 17, 2011, pp J. Pellikka, A. Gurtov, Z. Faigl, Lightweight Host and User Authentication Protocol for All-IP Telecom Networks, Proceedings of the 2012 IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM 2012), San Francisco, US, June 25, 2012, pp Z. Faigl, S. Lindskog and A. Brunstrom, Security Solution Suitability Analysis using Modified Multiplicative Analytic Hierarchy Process, in Proceedings of the IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM 2010), Miami, US, December 6 10, 2010, pp Bokor L., Nováczki Sz., Imre S., Host Identity Protocol: The Enabler of Advanced Mobility Management Schemes, Advanced Communication Protocol Technologies: Solutions, Methods and Applications, edited by Drs. Katalin Tarnay, Gusztav Adamis and Tibor Dulai, IGI Global, June Zoltán Faigl, László Bokor, Jani Pellikka, Andrei Gurtov, Suitability analysis of existing and new authentication methods for future 3GPP Evolved Packet Core, Computer Networks, Volume 57, Issue 17, 9 December 2013, Pages , ISSN , Zoltán Faigl, Jani Pellikka, László Bokor, Andrei Gurtov, Performance Evaluation of Current and Emerging Authentication Schemes for Future 3GPP Network Architectures, Computer Networks, in press. 9 MIK workshop november 27.

10 Tartalom NSN bemutatása MEVICO projekt SIGMONA projekt 10 MIK workshop november 27.

11 SDN Concept in Generalized Mobile Networks Architectures (SIGMONA) projekt EUREKA/Celtic projekt - célkitűzése: programozható hálózat (SDN), virtualizáció és felhő (cloud) technológiák mobilhálózatbeli alkalmazása - 26 partner 6 országból (Finnország, Franciaország, Németország, Magyarország, Spanyolország, Törökország) - Időtartam: április december 31. (a magyar projekt március 31-én zárul) - A VirtMobOpt projektet a EUREKA_12 programon keresztül az Kutatási és Technológiai Innovációs Alap támogatja A projekt felépítése: WP1 - Architektúra WP2 Hálózatmenedzsment Munkacsomag vezető: NSN Kft. Validáció WP3 Forgalom- és mobilitás-menedzsment Munkacsomag vezető: BME-MIK Témavezető: BME-MIK WP4 Hálózatbiztonság WP5 Technológia gazdaságtan 11 MIK workshop november 27.

12 SIGMONA mobilitás-kezelés Post-DMM és SDN-alapú mobilitáskezelés Post-DMM mobilitás-kezelés SDMN rendszerekhez - Az elosztott és dinamikus mobilitás-kezelés célja a hálózatváltásokkal járó feladatok skálázható megoldása Központi csomópontok elosztása Feladatok dinamikus hozzárendelése (kell-e egyáltalán mobilitás-kezelés minden alkalmazás számára, stb.) Proaktív és prediktív sémák optimalizált teljesítményhez - Post-DMM technológiák kifejlesztésével olyan módszereket kívánunk létrehozni, melyek működőképesek az SDMN hálózatokban, de támaszkodnak a jelenlegi megközelítésekre és rendszerszinten kompatibilisek azokkal, így könnyítve meg az SDMN hálózatok bevezetését és kezdeti térnyerését SDN-alapú mobilitás-kezelés - Kizárólag SDN technológiákat (pl. OpenFlow) használnak, nem kompatibilisek a jelenlegi rendszerekkel - SDN-alapú mobilitás-kezelési technológiák kifejlesztésével olyan módszereket kívánunk létrehozni, melyek Szakítanak a hagyományos módszerekkel Támogatják a QoS/QoE-alapú hálózatváltásokat és a komplex mobilitási forgatókönyveket Beépülnek a virtualizált EPC koncepcióba 12 MIK workshop november 27.

13 SIGMONA forgalom-menedzsment Alkalmazás-rétegbeli forgalom optimalizáció és QoS Alkalmazás-rétegbeli forgalom optimalizáció (ALTO) megvalósítása programozható mobil hálózatban - ALTO célja: elosztott szolgáltatások (P2P, CDN, caching) esetén a véletlenszerűnél jobb kiszolgáló-választás a felhasználó számára Különböző kritériumok: távolság, teljesítmény, stb. - ALTO-SDN integráció előnyei: Felhasználó számára transzparens, ALTO kliens az SDN kontrollerben Bármely alkalmazás számára elérhetővé tehető A felhasználói folyam átirányítása könnyen megoldható a kiválasztott kiszolgálóhoz DiffServ QoS architektúra megvalósítása SDN-alapú mobil transzport hálózati szakaszokon - Openflow által támogatott QoS beállítások, QoS vezérlés még gyerekcipőben jár - Kutatási célok: DiffServ QoS architektúra megvalósítása SDN-alapú hálózatokban QoS monitorozás 13 MIK workshop november 27.

14 SIGMONA hálózat-menedzsment Mobilhálózat-szeletek automatikus kezelése Hálózat- és erőforrás-menedzsment keretrendszer mobilhálózat-szeletek automatikus kezelésére programozható, virtualizált mobilhálózatokban - Alkalmazás/szolgáltatás adaptív hálózat szeletek automatikus létrehozása és optimalizálása - Heterogén rádiós hozzáférési hálózatok kezelése - Virtualizált rádió, transzport és maghálózat - Már meglévő mobilhálózat optimalizálási és menedzsment funkciók integrálása - A jelenlegi hálózat-kezelési megoldások integrálása a programozható hálózat alapú menedzsmenttel 14 MIK workshop november 27.

15 Köszönöm a figyelmet! 15 MIK workshop november 27.