Услуга wi-fi calling в сетях операторов мобильной связи ·...

34
Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи Александр Фелижанко Инженер-консультант Cisco 20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Upload: doandieu

Post on 05-May-2018

266 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов

мобильной связи

Александр Фелижанко

Инженер-консультант Cisco

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 2: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Суть и архитектура услуги Wi-Fi Calling

• Что предлагает Cisco для Wi-Fi Calling

• Обзор Cisco ePDG

• Заключение

Содержание

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 3: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Суть и архитектура услуги Wi-Fi Calling

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3

Page 4: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Основные сценарии использования и мотивы для VoWiFi

• Восполнение нехватки макро-радиопокрытия LTE внутри помещений для домашних пользователей и сотрудников предприятий

• Международный роуминг с VoIP – Sprint

• Голосовые вызовы на абонентских устройствах без SIM-карт (типа планшетов с Wi-Fi)

• Конкуренция с OTT VoIP и его постепенное вытеснение

Анонсы Wi-Fi Calling Сентябрь 2014

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 5: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 5

Начиная с 2000, Verizon Wireless инвестировал в сеть свыше $80 млрд!

Page 6: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 6

ТЕПЕРЬ КАЖДОЕ СОЕДИНЕНИЕ WI-FI

РАБОТАЕТ КАК БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ T-MOBILE

Page 7: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Страница с данными по функциональности iPhone, которая используется сотовыми операторами в различных регионах при предоставлении услуг

• https://support.apple.com/en-us/HT204040

• В частности,

• LTE

• FaceTime over Cellular

• Personal Hotspot

• Wi-Fi Calling

• …

• Текущая выборка по Wi-Fi Calling

• Bell Canada, Rogers, AT&T, MetroPCS, Sprint Wireless, T-Mobile USA, EE, Vodafone UK, 3 HK, SmarTone

Услуга Wi-Fi Calling в сетях сотовых операторов Точка зрения Apple

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 7

Page 8: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Реализация Wi-Fi Calling в Apple iOS 8 послужила причиной анонсов EE и T-Mobile US в сентябре 2014

• Что поддерживалось в iOS 8

• Голосовые вызовы и передача текстовых сообщений через Wi-Fi

• Непрерываемость вызовов при хэндоверах между VoLTE и Wi-Fi

• Только трафик VoWiFi идет в пакетную опорную сеть оператора, передача данных через Wi-Fi – напрямую в Интернет

• Услуга Wi-Fi Calling работает только при наличии соглашения с оператором (SIM-карта и Carrier Profile - операторский конфигурационный файл)

Рыночные тренды Wi-Fi Calling Поддержка Wi-Fi Calling в Apple iOS

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 8

• Что добавилось в iOS 9 в июле 2015

• Поддержка функции Cellular Continuity - одновременный вызов на несколько абонентских устройств

• Первичное iPhone с UICC

• Остальные без UICC (iPad, MAC, Apple Watch, …)

Page 9: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Поддержка Wi-Fi Calling на абонентском оборудовании

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 9

• Встроенная поддержка Wi-Fi Calling (клиент SWu) в Apple iOS 8 и выше

• Поддержка на iPhone 5s/5c, iPhone 6/6+, iPhone 6s/6s+, Apple Watch

• Одно и то же приложение для набора номера через 3G/LTE/WiFi

• Полное межсетевое взаимодействие с решением Cisco

• Мобильная система-на-чипе (SoC) для смартфонов и планшетов Qualcomm

Snapdragon 800 MSM 8974 (4 ядра, 2.3 ГГц, радио-модули UMTS/LTE, Wi-Fi,

Bluetooth, GPS)

• Клиент SWu (IPSec) разработки Qualcomm в составе Qualcomm Android

• Проверка межсетевого взаимодействия с решением Cisco завершена

• Встроенная поддержка Wi-Fi Calling в ОС Android отсутствует

• Поддержка через клиентское ПО невозможна – требуется интеграция с ОС на

уровне ядра и с приложением для набора номера

• Реализуется непосредственно производителями телефонов

• Поддержка на Samsung Note 4, S6/S6 Edge для некоторых рынков

• Поддержка на Sony Xperia Z4 и Z3+, HTC One M9, Sharp AQUOS® Crystal

• Полное межсетевое взаимодействие с решением Cisco

• Встроенная поддержка Wi-Fi Calling в Microsoft Windows Phone

• Поддержка на Microsoft Lumia 640

• Одно и то же приложение для набора номера через 3G/LTE/WiFi

• Полное межсетевое взаимодействие с решением Cisco

Page 10: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Сквозная архитектура, для которой требуется

• Поддержка на UE - SWu (IPSec/IKEv2) и VoLTE

• Доступ UE к домашнему или публичному Wi-Fi

• Шлюз ePDG для терминации IPSec/IKEv2

• PGW с поддержкой интерфейса S2b

• Сервисная инфраструктура VoLTE

• Для предоставления более передовых услуг

требуется

• Определение местоположения (экстренные

вызовы, различные виды обслуживания в

зависимости от местоположения и т.д.)

• Поддержка абонентских устройств без UICC с

помощью EAP-TLS/TTLS или сертификатов X.509

• Обеспечение мобильности – SR-VCC, DR-VCC

• Опционально интеграция с офисной телефонией

• Отработка QoS в Wi-Fi

• Entitlement Server для устройств Apple

Архитектура услуги Wi-Fi Calling

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 10

ePDG

IP УПАТС

SGi

MME/ SGW MSC

S5/S8 S2b

AAA

HSS

SWm

SWx

SGSN

RNC

eNodeB NodeB

SWn

SWu

Недоверенная сеть WiFi (дом/работа)

IPSec/IKEv2

IMS/VoLTE

Доступ 3GPP Доступ Wi-Fi

IMS Core

TAS

PGW

Интернет

Entitlement Server

DHCP

Page 11: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Реализация Wi-Fi Calling на UE (1/2)

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 11

So

cket

IMS APN

Virtu

al IP

inte

rface

Co

nn

ectio

n

Man

age

r

Wi-Fi

3GPP

ePDG

eNodeB

PGW SGW

MME

TAS

UE

Socket

IPS

ec/

IKE

v2

IMS Core

IMS APN

Internet APN

S2b

Page 12: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Реализация Wi-Fi Calling на UE (2/2)

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 12

So

cket

IMS APN

Virtu

al IP

inte

rface

Co

nn

ectio

n

Man

age

r

Wi-Fi

3GPP

ePDG

Недоверенный WiFi

eNodeB

PGW SGW

MME

TAS

UE

Socket

IPS

ec/

IKE

v2

IMS Core

IMS APN

Internet APN

S2b

Page 13: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• SWu – аутентификация UE и защищенный туннель между клиентским ПО на UE и ePDG (IPSec/IKEv2)

• SWm – аутентификация UE (Diameter)

• SWx – аутентификация UE и обновление информации о PGW с абонентской сессией для поддержки мобильности (Diameter)

• S2b – сигнализация и передача данных между ePDG и PGW (GTPv2 или PMIPv6)

• Установление, модификация и удаление сессий и несущих

• Передача параметров через APCO, в том числе адреса P-CSCF

• S6b – обновление информации о PGW с абонентской сессией для поддержки мобильности (Diameter)

• DNS между UE и сервером DNS – выбор ePDG абонентским устройством

• DNS между ePDG и сервером DNS – выбор шлюза PGW шлюзом ePDG

Wi-Fi Calling из недоверенной сети Wi-Fi Ключевые интерфейсы для VoWiFi (по 3GPP TS 23.402 и TS 24.302)

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 13

3GPP Access

S5

Gxc Gx

SGi

Rx

SWx S6b

S6a

SWw

Домашняя СПС

Сети не-3GPP (Wi-Fi)

S2a

HSS

PCRF

Serving Gateway

Untrusted WLAN Access

Network

3GPP AAA Server

ePDG IMS APN

SWm

PDN-GW IMS APN

S2b Gxb

SWn

SWu SWa

DNS DNS

DNS

IMS Core

P-CSCF

Trusted WLAN Access

Network

UE

VoWiFi UE

Интернет

Page 14: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Аутентификация UE по EAP-SIM/EAP-AKA’ на 3GPP AAA и HSS через TWAP (802.1X, Radius, STa, SWx)

• Установление PDN-соединения к Default APN на PGW (S2a/GTPv2 между TWAG и PGW) для доступа UE в сеть IP на SGi и в Интернет

• Неоптимизированный доступ

• UE устанавливает защищенный туннель к ePDG через Default APN на PGW (SWu: IPSec/IKEv2)

• Голосовой трафик от ePDG до IMS APN на PGW через S2b (GTPv2)

• Оптимизированный доступ

• TWAG выполняет выгрузку в местную сеть IP оператора потоков IP, предназначенных для ePDG (SIPTO/NSWO)

• UE устанавливает защищенный туннель к ePDG через местную сеть IP оператора (SWu: IPSec/IKEv2)

• Голосовой трафик от ePDG до IMS APN на PGW через S2b (GTPv2)

Wi-Fi Calling из доверенной сети Wi-Fi оператора Неоптимизированный и оптимизированный доступ

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 14

3GPP Acess

S5

SWx S6b

S6a

STa

SWw

S2a

HSS

Serving Gateway

IP сеть оператора

3GPP AAA Server

SWm

S2b

Trusted WLAN Access

Network

VoWiFi UE

PDN-GW Default APN

IMS APN

SaMOG TWAG/TWAP

ePDG IMS APN

SWu

SWu

IMS Core

Интернет

См. Wi-Fi Calling and the Support of IMS Services over Carrier Wi-Fi Networks

SGi

Gxc Gx

PCRF

Домашняя СПС

Сети не-3GPP (Wi-Fi)

Page 15: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Поддержка хэндоверов для голосовых вызовов для IMS-APN с сохранением IP-адреса

• Wi-Fi – LTE (VoLTE)

• Wi-Fi – 3G

Мобильность VoWiFi ↔ VoLTE при хэндоверах

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 15

E-UTRAN

eNB

Wi-Fi

Клиент SWu

Смартфон

S2b

VoIP – User plane

S5

Хэндовер VoLTE/VoWiFi

SGW

MME

PGW ePDG

SWu IKEv2: IMS-APN

Uu NAS: IMS-APN

S1

IMS Core

MGCF MGW

ТСОП

IMS

-AP

N

Page 16: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

1. Голосовой вызов IMS установлен через радиодоступ LTE

2. UE проходит аутентификацию EAP-AKA через IKEv2 и запрашивает создание туннеля IPSec до ePDG и сессии к PDN через ePDG

• Шаг 4. IKEv2 AUTH_REQ: имя APN, NAI и текущий IP-адрес UE в LTE для индикации хэндовера, например:

2600:1007:a02:1bde:0:21:f9d0:fb01

• Шаг 5. Diameter EAP Request: EAP-Payload: …

User-Name: [email protected]

RAT-Type: WLAN (0)

Visited-Network-Identifier: mnc480.mcc311.3gppnetwork.org.

Service-Selection: vzwims

• Шаг 13: IMSI: 311480009046802

MSISDN: 18177161513

SERVING NETWORK: MCC=311, MNC=480

RADIO ACCESS TECH: WLAN (3)

ACCESS POINT NAME: vzwims

PDN ADDRESS ALLOC: IPV6 Addr: 2600:1007:a02:1bde:0:21:f9d0:fb01

INDICATION: Handover Indicator : 1

CHARGING CHAR: Value: 0x0800

APCO: DNS Address: Request for IPv6 DNS Address allocation

3. PGW обновляет на PCRF тип сессии на RAT Type = WLAN, получает с PCRF правила PCC и квоту с OCS

4. UE обновляет RAT Type в опорной сети IMS/SIP

5. PGW создает выделенную несущую через S2b на составляющей вызова через ePDG

6. PGW разъединяет составляющую вызова через LTE

Хэндовер VoLTE → VoWiFi Детализация обмена сообщениями

OFCS HSS OCS AAA PCRF PGW SGW MME ePDG eNB UE

UE attaches to AP

2. IKEv2 SA_INIT

3. IKEv2 SA_INIT RSP

4. IKEv2 AUTH_REQ 5. DER (Diameter EAP Request)

SW1. MAR

SW2. MAA 6. DEA (Diameter EAP Answer) 7. IKEv2

AUTH_RESP

8. IKEv2 AUTH_REQ 9. DER

SW3. SAR

SW4. SAA 10. DEA (EAP SUCCESS)

11. IKEv2 AUTH_RESP

EAP SUCCESS

12. IKEv2 AUTH_REQ 13. Create Session Request

14a. AAR SW5. SAR/SAA

(update HSS with PGW address) 14b. AAA

15a. CCR-U

15b. CCA-U

15c. CCR-U

15d. CCA-U

20. Delete Bearer Request (Cause: RAT changed from 3GPP to Non-3GPP)

21. Delete Bearer Request

22. Delete Bearer Response

23. Delete Bearer Response

MME triggers release of radio resources

16a. Create Session Response 17. IKEv2 AUTH_RESP

R1. ACR-Interim

R2. ACA

Voice/Video Call ongoing on WLAN (Default Bearer)

16b. Create Bearer Request

16c. Create Bearer Response

Voice/Video Call ongoing on WLAN (Dedicated Bearer)

19. SIP Re-Register (RAT Changed)

Downlink packets are dropped at the PGW while the session is being handed over to WLAN

Downlink packets switched to WiFi (Default Bearer) 18. IPv6 Router Solicitation/ Advertisement

2

3

4

5

6

Voice/Video Call ongoing on LTE (Default and Dedicated Bearers) 1

Page 17: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• WMM/802.11e определяет возможности QoS и категории доступа (Access Category)

https://www.broadcom.com/docs/features/WMM_QoS_whitepaper.pdf

http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/solutions/Enterprise/Mobility/emob73dg/emob73/ch5_QoS.html

• 4 независимые очереди на радиоинтерфейсе и их обслуживание согласно категории доступа

• Чем выше категория доступа, тем выше вероятность передачи пакета (больше Transmit Opportunity TXOP)

Wi-Fi QoS Wi-Fi Multimedia (WMM) обязательная функция для устройств 802.11n

802.11e

Access

Category

Название Описание 802.1D User

Priority (UP)

0 Background Самый низкий приоритет – низкоприоритетный трафик, который не имеет

требований к задержке и производительности при передаче

1, 2

1 Best Effort Приоритет негарантированной доставки – трафик от приложений и

устройств, которые не имеют механизма QoS, и трафик, менее

чувствительный к задержкам (например, веб-браузинг)

0, 3

2 Video Приоритет видео трафика — устанавливает приоритет видео трафика над

обычным трафиком

4, 5

3 Voice Приоритет голосового трафика (наивысший приоритет) — позволяет

выполнять множественные параллельные VoIP-соединения с малой

задержкой

6, 7

Page 18: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Сквозной QoS для Wi-Fi Calling в сторону сети Uplink

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 18

IMS APN

На UE На точке доступа (AP) На контроллере (WLC) На ePDG

1. Мапинг внутренних

DSCP во внешние

DSCP в заголовках

пакетов IPSec

2. Мапинг DSCP на

WMM/802.11e User

Priority (UP)

3. Маркирование DSCP

в заголовках пакетов

туннеля CAPWAP в

соответствии с WMM

UP

4. Значение 802.1P

может быть

установлено по QoS

Translation Table

Заголовки IP

проходящих пакетов

не изменяются

5. Установка значений

802.1P и DSCP в

заголовках пакетов

туннеля GTP в

соответствии с QCI,

полученным от

HSS/AAA в DEA (EAP

Success)

Сеть IP оператора

DiffServ QoS

Радиодоступ

WMM/802.11e

PGW ePDG AP

UE

CAPWAP SWu: IPSec S2b: GTPv2 Сигнализация и

речевой канал

WLC

Сеть IP доступа

DiffServ QoS Сеть IP оператора

DiffServ QoS

qci-qos-mapping mapping_name

qci num uplink [ 802.1p-value value

] [ encaps-header {

copy-inner | dscp-marking hex } ]

epdg-service service_name

associate qci-qos-mapping

mapping_name

1

802.11e

2

CAPWAP Encapsulated

ESP Encapsulated Voice

Payload DSCP DSCP

DSCP

3

Voice Payload DSCP

QCI от HSS/AAA

a c

b

802.1P DSCP GTP Encapsulated

Voice Payload DSCP

5

ESP Encapsulated DSCP

Пакет IPSec

Voice Payload DSCP

802.1P ESP Encapsulated

Voice Payload DSCP

DSCP

4

Пакет IPSec

Page 19: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Сквозной QoS для Wi-Fi Calling в сторону сети Downlink

© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 19

IMS APN

Сеть IP оператора

DiffServ QoS

Радиодоступ

WMM/802.11e

PGW ePDG AP

UE

CAPWAP SWu: IPSec S2b: GTPv2 Сигнализация и

речевой канал

WLC

Сеть IP доступа

DiffServ QoS Сеть IP оператора

DiffServ QoS

Voice Payload DSCP 802.1P DSCP

GTP Encapsulated Voice

Payload DSCP

1

a

b

c

QCI от PCRF

802.1P ESP Encapsulated

Voice Payload DSCP

DSCP

2

На точке доступа (AP) На контроллере (WLC) На ePDG На PGW

4. Мапинг DSCP в

заголовках CAPWAP

на WMM/802.11e UP

5. Приоритезированная

передача голосовых

пакетов в соответствии

с WMM UP

3. Мапинг DSCP в

заголовках пакетов

IPSec в DSCP

пакетов CAPWAP

2. Мапинг DSCP

пакетов из туннеля в

DSCP пакетов IPSec

на SWu

2a. Мапинг QCI из GTP в

DSCP пакетов IPSec

на SWu

1. Установка значений

802.1P и DSCP в

заголовках пакетов

туннеля GTP в

соответствии с QCI,

полученным от PCRF

ESP Encapsulated 802.11e Voice

Payload DSCP DSCP

4

CAPWAP Encapsulated

ESP Encapsulated Voice

Payload DSCP DSCP

DSCP

3

2a

Page 20: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Что предлагает Cisco для Wi-Fi Calling

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 20

Page 21: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Архитектура решения Cisco для VoX

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 21

802.11 AP

Trusted AP/WLC

Доверенная сеть Wi-Fi

Малые БС LTE

Недоверенная сеть Wi-Fi

SaMOG GW

PMIPv6 EoGRE

SWu

S1-MME

S1-U

S1-MME

S1-U

SGW

S11

S5/S8

S2a

S2b Gx / Gy

Интернет

PCRF OCS

HSS

DNS/ ENUM

PGW SGi Mw ISC Application Servers

Mw Mi

S6a Cx

I/S-CSCF

Mw

ТСОП

Rx

IBCF

E-CSCF

MI

SLg SGs Sv

Nb

Nc/E

Mc Mc

CS-MGW

I2/Mb

MME

LRF PSAP GMLC

Опорная сеть канальной

коммутации

Пакетная опорная сеть

EPC

Функции IMS

Другие сети IMS/SIP

Ic

Mk BGCF

MGCF

Mj

Mg ePDG

3G FAP

Малые БС 3G

Iu-CS

MSC-S

HNB GW

CS-MGW RTP

4G: Evolved UTRAN (eUTRAN)

eNodeB

4G FAP HeNB

GW

SeGW

GMSC

A-SBC P-CSCF

ATCF/ATGW

Cisco

Технологические партнеры • Metaswitch (xCSCF, SBC) • Broadsoft (TAS) • Mavenir (xCSCF, SBC, TAS/RCS) • Другие (HSS, MGCF)

Свыше 1 млн абонентов VoLTE на инфраструктуре Cisco только в Verizon Wireless

Page 22: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

IMS Core

MGCF MGW

• Cisco ePDG

• На аппаратных платформах ASR 5x00, на ASR 5700 (Cisco UCS), а также виртуализированный на платформах x86

• Мультисервисность: совмещение ePDG, SaMOG GW, HNBGW, HeNBGW, VoLTE PGW на одной и той же платформе

• Надежная платформа для Wi-Fi Calling, проверенная временем (развернут в Verizon с 2012 года)

Решение Cisco для Wi-Fi Calling

Недоверенный или доверенный Wi-Fi

Смартфон

S2b IPSec

VoIP – User plane

SWm

ePDG Клиент

SWu PGW

AAA Клиент

VoIP SIP

ТСОП

SIP

Cisco Telco Cloud для VoLTE/IMS

CSCF A-SBC HSS

OFCS ДРУГИЕ

AS TAS, HCS, RCS

I-SBC PCRF OCS

Cisco UCS / УРОВЕНЬ ВИРТУАЛИЗАЦИИ ОР

КЕ

СТ

РА

ЦИ

Я

Cisco

Технологические партнеры • Metaswitch (xCSCF, SBC) • Broadsoft (TAS) • Mavenir (xCSCF, SBC, TAS/RCS) • Другие (HSS, MGCF)

• Решение Cisco Telco Cloud для VoLTE/IMS 20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 22

Page 23: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 23

• Операторы с объявленной услугой Wi-Fi Calling на момент начала продаж iOS 8 и iPhone 6

• T-Mobile USA

• EE UK (в коммерции с 7.04.2015)

• Оборудование Cisco присутствует в сетях обоих операторов

• Решение в T-Mobile USA основано на Cisco PGW, Cisco/Mevenir TAS и E/// ePDG

• Решение в EE основано на Cisco ePDG, Huawei PGW и Mavenir TAS

• Cisco ePDG в сетях других операторов с коммерческой услугой Wi-Fi Calling

• Vodafone UK и Germany

• Vodacom South Africa

• Verizon Wireless, USA

• Sprint, USA

VoWiFi – Wi-Fi Calling Примеры реализации Cisco

Page 24: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Возможная стратегия развертывания услуги

Wi-Fi Calling в сети сотового оператора Этап 1. Охват массового рынка смартфонов

• Загружаемый клиент VoWiFi для iOS и Android

• Виртуализированный IMS Core (Mavenir и др.)

• SIP/TLS от клиента VoWiFi на UE до A-SBC

• СОРМ на коммутаторе MSS

Этап 2. Запуск VoLTE и интеграция VoWiFi

• VoLTE на UE и загружаемый клиент VoWiFi

• Существующий IMS Core

• Cisco PGW для IMS APN на VPC / ASR5x00

• Cisco Policy Suite для IMS APN

• Непрерываемость вызовов при хэндоверах (DRVCC)

Этап 3. Охват премиального рынка смартфонов

• VoLTE на UE и встроенная поддержка Wi-Fi Calling на смартфонах с iOS и Android

• Существующий IMS Core

• Существующий Cisco PGW для IMS APN

• Существующий Cisco Policy Suite для IMS APN

• Cisco ePDG для IMS APN на VPC / ASR 5x00

• Мобильность VoLTE - VoWiFi

Page 25: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Обзор Cisco ePDG

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 25

Page 26: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Интеллектуальная пакетная опорная сеть Cisco Уникальная функциональность StarOS на различных аппаратных платформах

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 26

Аппаратные

Платформы

Встроенные

(In-line)

сервисы

Packet Inspection – SPI/DPI

Content Filtering – Integrated

or ICAP based

Integrated Policy and

Charging Enforcement (PCEF)

Network Address Translation

(NAT)

Enhanced Charging (Multiple

Charging Records)

Application Detection and

Control (P2P)

HTTP Header Enrichment and

Encryption

Tethering Detection

Statefull Firewall (SFW)

URL Blacklisting

Mobile Video Gateway

DNS Snooping

IMS

P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF,

E-CSCF, A-BG

Применение политик и правил

тарификации (PCEF) на внешней

платформе – IPSG

Сетевое Управление

Аварии, статистика, мониторинг

Интеллектуальная

система управления

Cisco Prime™ Mobility,

MURAL, CASP

Специализированные

платформы

ASR 5500

Cisco UCS / COTS HW

ASR 5700

Cisco Virtualized Packet

Core

GSM / UMTS

SGSN, GGSN

LTE

MME, SGW,

PGW/LMA, SAEGW

Small Cell Gateway

H(e)NBGW, SeGW, SaMOG

GW, ePDG, TTG/PDG

CDMA

PDSN, HA,

HSGW

WiMAX

ASN GW

Сетевые

Функции

Page 27: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Масштабируемость Cisco ePDG

• StarOS R18.0

• ASR 5500 (DPC): 3.5M сессий, 50

Гбит/с @512 байт, 12 Гбит/с @94 байт

• VPC-SI (32 vCPU): 192K сессий, 900

Мбит/с @512, 180 Мбит/с @94

• VPC-DI (24x SF): 3.4M сессий, 13

Гбит/с @512, 2.6 Гбит/с @94 байт

• StarOS R20.0 (Март 2016)

• ASR 5500 (DPC2): 5M сессий, 75

Гбит/с @512 байт, 18 Гбит/с @94 байт

• VPC-DI (24x SF, Crypto DC): 50 Гбит/с

@512, 10 Гбит/с @94 байт

Cisco ePDG для доступа в EPC из недоверенного Wi-Fi и

организации услуги Wi-Fi Calling

20.11.2015 27

SWx

HSS 3GPP AAA

E-UTRAN

S1-U

eNodeB

S11 S1-MME

S5/S8

SWm

PCRF OCS OFCS

Gx Gy Rf/ Ga/ Gz

WLC/AP

SWn WLAN

Недоверенная сеть Wi-Fi

iPhone 6 / iOS 8 Samsung S6, Sony, HTC / Android MS Lumia 640 / Windows Phone

LTE

SGi

SGW

MME

ePDG Cisco ASR 5x00

Cisco VPC-SI (R 17.1) Cisco VPC-DI (R 18.2)

PGW

EAP-AKA через IKEv2 (IMSI, APN)

SWu: IPSec/IKEv2

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Page 28: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Совмещенный шлюз для доступа из недоверенного и

доверенного Wi-Fi, а также шлюз маломощных БС 3G/4G

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 28

SWx/ Gr’ HSS/

HLR

3GPP AAA

E-UTRAN

S1-U

eNodeB

S11 S1-MME

S5/S8

SWm STa

PCRF OCS OFCS

Gx Gy Rf/ Ga/ Gz

WLC/AP

Недоверенная сеть Wi-Fi

iPhone 6 / iOS 8 Samsung S6, Sony, HTC / Android MS Lumia 640 / Windows Phone

LTE

SGi/Gi Корпоративные пакетные сети и

Интернет

SGW

MME

Совмещенный шлюз ePDG / SaMOG GW /

H(e)NB GW Cisco ASR 5x00

Cisco VPC-SI Cisco VPC-DI

PGW GGSN

EAP-AKA через IKEv2 (IMSI, APN)

SWu: IPSec/IKEv2

Доверенная сеть Wi-Fi

TWAN

EAP-SIM / EAP-AKA / EAP-AKA’ (MAC, IMSI, MSISDN, APN)

PMIPv6, EoGRE, L3IP

• Уникальная возможность

совмещения на одной платформе

• ePDG для доступа из недоверенного

Wi-Fi

• SaMOG GW для доступа из

доверенного Wi-Fi

• HNBGW для маломощных БС 3G

• HeNBGW для маломощных БС 4G

• PDN GW

Local Breakout 1) На основе APN и LGW

2) Flow Based

Page 29: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Поддержка ePDG на всей линейке платформ ASR 5000, ASR 5500, ASR 5700, VPC-SI, VPC-DI

• Возможность совмещения функциональности ePDG с SaMOG GW, HNBGW, HeNBGW, PGW

• Возможность создания нескольких сервисов ePDG на одной платформе в одном или нескольких контекстах

• Поддержка автоматического восстановления сессий на резервной плате или VM при выходе из строя активной (Session Recovery)

• Поддержка автоматического восстановления сессий на резервном шасси при выходе из строя активного (Inter-Chassis Session Recovery - ICSR)

• Поддержка аутентификации на основе EAP-TLS/EAP-TTLS и на основе сертификатов X.509 для абонентских устройств без UICC типа планшетов, часов Apple Watch и т.д.

• Поддержка CDR для ePDG

• Поддержка мапинга QCI из GTPv2 на S2b в DiffServ внешних заголовков пакетов IPSec на SWu

• Поддержка Bulk Statistics, Congestion Control, SNMP и другой функциональности StarOS

Некоторые отличительные особенности

Cisco ePDG

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 29

Page 30: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

Лидерство Cisco на рынке оборудования для

пакетных опорных сетей

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 30

MPC/EPC - Global Market Share

Cisco продолжает сохранять лидерство в MPC/EPC

Page 31: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 31

Через пакетные опорные сети на оборудовании Cisco обслуживается свыше

1 млрд абонентов

Пакетные опорные сети на оборудовании Cisco терминируют около 50%

соединений LTE в мире

76 заказчиков Cisco EPC для LTE в 41 стране (август 2015)

70% мирового рынка ePDG для услуги Wi-Fi Calling

№1-3 в Q1CY13-Q1CY15 по доле на рынке EPC и MPC по данным ACG Research

№1 в Q4CY14-Q2CY15 по доле на рынке MPC по данным IHS Infonetics Research

Первая в отрасли коммерческая реализация LTE Small Cell Gateway (HeNBGW) в

сетях операторов связи (KT в Корее)

Свыше 6 млн автомобилей в Европе обслуживается через виртуализированные

пакетные опорные сети Cisco (услуга AT&T OnStar)

Свыше 350 заказчиков Cisco MPC/EPC более чем в 75

странах

Page 32: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

• Сотовые операторы серьезно рассматривают Wi-Fi Calling в качестве способа

решения проблем с покрытием внутри помещений

• Развертывание в домашних сетях Wi-Fi не вызывает вопросов и затруднений

• Развертывание в сетях предприятий более сложное вследствие необходимости учета

множественности точек доступа Wi-Fi, загруженности сети и политик безопасности в

отношении IPSec

• Решение Cisco полностью поддерживает Wi-Fi Calling

• Все компоненты решения, включая IMS, могут быть поставлены через Cisco

• Комплексное мультивендорное решение полностью валидировано

• Cisco продолжает совершенствовать решение для Wi-Fi Calling с целью

дальнейшего улучшения опыта пользования услугой абонентами

Заключение

20.11.2015 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 32

Page 33: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Ждем ваших сообщений с хештегом

#CiscoConnectRu

CiscoRu

Пожалуйста, заполните анкеты.

Ваше мнение очень важно для нас.

Спасибо

Контакты:

Александр Фелижанко

Тел. +7 495 9611422

[email protected]

© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 34: Услуга Wi-Fi Calling в сетях операторов мобильной связи · Acess S5 S6b SWx S6a STa SWw ... RADIO ACCESS TECH: WLAN (3) ... Voice/Video Call ongoing