Облачная платформа cisco ultra cloud platform для ... · qualcomm®...

37
Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для построения пакетного ядра сети 5G Александр Фелижанко Ведущий консультант по технологиям Cisco

Upload: others

Post on 18-Oct-2019

40 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для построения пакетного ядра сети 5G

Александр Фелижанко

Ведущий консультант по технологиям

Cisco

Page 2: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Содержание

• Временны́е рамки коммерческого запуска 5G

• Обзор решения Cisco

• Подключение базовых станций 5G к 4G EPC

• Подключения базовых станций 5G к 5GС

• Cisco Ultra Cloud Platform – Облачная платформа 5GC для поддержки 5G NR

• Почему Cisco

Page 3: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны́е рамки коммерческого запуска 5G

Page 4: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5GАрхитектурные опции присоединения радио к опорной пакетной сети

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Option 3 (EN-DC)3GPP R15 Dec 17

LTE Mobile Network

f1

f2

EPC

NR

LTE

S1-US1-MME S1-U

X2

f1eLTE

Option 53GPP R15 June 18

NG-LTE

N2 N3

5GC

NR

f1

f2

eLTE

Option 4 (NE-DC)3GPP R15 Mar 19

Based on SA Option 2

N3N2N3

5GC

f1

f2NR

eLTE

Option 7 (NGEN-DC)3GPP R15 Mar 19

Based on SA Option 5

N3N3N2

5GC

Option 2 (NR and 5GC)3GPP R15 June 18

Target 5G Mobile Network

NR f2

5GC

N2 N3

f1

f2NR

NR

Option 5G+5G (NR-DC)3GPP R15 Mar 19

Based on SA Option 2

N3N3N2

5GC

Option 13GPP R8 LTE Mobile

Network

f1

EPC

LTE

S1-MME S1-U

Page 5: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Источник: Qualcomm, February 2019

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5GСтандартизация и коммерциализация 5G

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023+

Release 15

Option 3Non-Standalone

(NSA)

Option 2, 5Standalone

(SA)

Option 4, 7,5G+5G

Основные темы 3GPP Release 15

• 5G New Radio (NR)

• NR NSA (с пакетным ядром EPC)

• NR SA (с пакетным ядром 5GC)

• Широкая ширина канала (~400 МГц) с агрегацией до двух каналов

• Широкий диапазон частот (до 52.6 ГГц)

• 5G Core

• Сервисная архитектура Service Based Architecture (SBA), близкая к Cloud Native

• Network Slicing (NaaS)

• Multi-access Edge Computing (MEC)

• Поддержка нескольких типов доступа

Page 6: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5GСтандартизация и коммерциализация 5G

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Release 16

Option 3Non-Standalone

(NSA)

Option 2, 5Standalone

(SA)

Option 4, 7,5G+5G

Полевые испытания

КоммерциализацияRelease 15

eMBB в диапазонах mmWave и менее 6 ГГц

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023+

Release 15

Option 3Non-Standalone

(NSA)

Option 2, 5Standalone

(SA)

Option 4, 7,5G+5G

Основные темы 3GPP Release 16

• 5G New Radio (NR)

• NR в нелицензируемых диапазонах

• Industrial IOT / Time Sensitive Networks

• Vehicle-to-everything (C-V2X)

• Точное позиционирование и местонахождение терминала

• 5G Core

• Enhanced SBA (eSBA)

• Network Data Analytics (NWDAF)

• Частные сети (предприятий и т.д.)

• Конвергенция беспроводного и проводного доступа для 5G (кабельного/фиксированного ШПД)

• Поддержка локальных сетей (LAN) в 5G

• SRv6 для плоскости передачи данных

• 5G SRVCC in 5GS

Источник: Qualcomm, February 2019

Page 7: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5GСтандартизация и коммерциализация 5G

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023+

Источник: Qualcomm, February 2019

Rel-17+

Release 17+

Коммерциализация Release 16

Новые технологии 5G NR для развития и расширения экосистемы 5G

Industrial IoT Integrated Access & BackhaulPrivate Networks Unlicensed / Shared Spectrum5G NR C-V2X Continued eMBB Evolution

Private NetworksIndoor mmW for EnterprisesBoundless XR, …

Smartphone formfactorConnected laptops5G FWA CPE

Расширенная экосистема

Release 16

Option 3Non-Standalone

(NSA)

Option 2, 5Standalone

(SA)

Option 4, 7,5G+5G

Полевые испытания

КоммерциализацияRelease 15

eMBB в диапазонах mmWave и менее 6 ГГц

Release 15

Option 3Non-Standalone

(NSA)

Option 2, 5Standalone

(SA)

Option 4, 7,5G+5G

Параллельное продолжение развития LTE как неотъемлемой части платформы 5G

Массовая доступность смартфонов с 5G

Первые 5G смартфоны

5G FWA CPEТерминалы

Page 8: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5GДоступность абонентских устройств с поддержкой 5G

• В 2019 ожидается более 30 коммерческих UE на основе Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50

• NETGEAR Nighthawk® 5G Mobile Hotspot в AT&T с ноября 2018, Inseego 5G Hotspot в Verizon для Mobile 5G в 2019

• Также UE на основе 5G-модемов собственной разработки типа Samsung S10 5G и Huawei P30

• Анонсированы на MWC 2019: Huawei Mate X, LG V50 ThinQ, Samsung S10 5G, Xiaomi Mi Mix 3 5G, Moto Z3 5G

• Qualcomm анонсировал новый 5G-модем Snapdragon™ X55 для использования в ноутбуках, автомобилях, промышленных модулях (до 7 и 3Гбит/с в DL и UL, диапазоны менее 6 ГГц и mmWave, TDD и FDD, опции NSA и SA)

• Apple 5G iPhone на основе 5G модема Intel® XMM™ 8160 будет доступен не ранее 2020

• Коммерческий запуск 5G в Южной Корее был отложен как минимум на месяц в отсутствие массовой доступности 5G трубок (ожидался в конце марта)!!!

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 9: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Временны ́е рамки коммерческого запуска 5G в РоссииПроблемы регулирования и доступности спектра для сетей 5G в РФ

• Согласно национальной программе «Цифровая экономика»

• Пилотные проекты по созданию сетей 5G в пяти ключевых отраслях экономики должны завершиться к концу 2020 года

• Первые коммерческие сети 5G должны появиться к 2021 году

• Однако принятые в Европе средне- и высокочастотные диапазоны 3.4-3.8 ГГц и 24.25-27.5 ГГц заняты радиоэлектронными средствами Федеральной службы охраны, Минобороны, а также спутниковых операторов

• Для развертывания пилотных зон сетей связи 5G ГКРЧ выделила не типовые для европейского региона радиочастоты 4,8–4,99 ГГц и 27,1–27,5 ГГц

• Если типовые диапазоны не будут расчищены, ожидается значительная задержка в поставке в Россию оборудования 5G UE и NR

• Концепция развития сетей 5G в России все еще не принята

• НИИР продвигает концепцию единого инфраструктурного оператора по модели RAN Sharing (MOCN) и даже 5GC Sharing, хотя модель 5G GWCN не стандартизирована в 3GPP

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 10: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Выборочные примеры активности ведущих операторов в области 5G

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

vzw

• 5 FWA markets in 2018 @28GHz

• 30 FWA 5G markets in 2019

• Mobile mmWave April 2019

telia • 2018 first service; FWA in Norway

NSA w/1.8 GHz LTE & 3.7 GHz NR Telstra

• 80MHz C-Band

• 2019 consumer launch

t-mobile

• 600MHz & mmWave mobile 5G

• Mid-band interest

• 30 cities in 2019

vf uk • Commercial launch 2019 in 19 UK

cities

• April 2019 (3 operators @3.5GHz)

• Initial enterprise launch live Dec

2019

sprint

• Mid-band 5G @2.5GHz TDD

• Commercial launch May 2019

• 9 cities 1H 2019

bt • Commercial launch 2019 in 16 UK

cities

• Rugby World Cup 2019

• 2020 Summer Olympics

att

• Mobile mmWave live in 2018

• 5G Evo rollout nationwide

• 200 million on 5G PoPs in 2020

• Pre-commercial in multiple

countries in 2019 China mobile

• Large scale trials in 2019 2.6 &

4.8GHz

us cellular • 28GHz FWA

• 600MHz mobile 2H 2019

• 120MHz of 3.5GHz

• 2019 deployment UK china telecom • C-Band 3.5GHz; 2020

telus elisa • 130MHz of C-Band; 2019

TIM • 100MHz of C-Band; 2019

Америка Европа и Средняя Азия Дальний Восток и Тихоокеанский регион

Источник: LightReading, March 20, 2019

Page 11: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Планы по реализации архитектурных опций 5G ведущими операторами

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Оператор Option 3 Option 7 Option 2

(FWA)

Option 2

(Mobile)

Option 2

(NR+NR)

Option 4 Комментарии

NR: @LTE band Shared (850MHz) + @21GHz

NR: @600MHz, @28GHz

FWA более чем в 1.9M домовладений к 2021

Только Option 2

LTE: 1.8GHz, NR@28GHz + @3.5GHz

?3.5GHz+28GHz

2018

2020

2022

*2019

2019

2019

?2020

850 MHz

600 MHz

3.5GHz+28GHz

2019

2020

?

?

2021 *

Page 12: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Подключение базовых станций 5G к 4G EPC

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 13: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Для поддержки 5G NSA (Option 3) требуется модернизация 4G EPS

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Функция RAN MME SGSN HSS SPGW-C SPGW-U PCRF 3GPP интерфейсы

1. Subscription Control ✅ ✅ ✅ ✅ S6a, S6d, S1AP

2. UE “5G” Display Control ✅ ✅ ✅ S6a, 4G-NAS

3. Dual Connectivity Mobility Support ✅ ✅ S1AP (Rel-12)

4. Max data rate values (Terabit/s) ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ ✅ Gx, Rx, S5, S1AP, X2, 4G-

NAS, 3G-NAS

5. Voice Support ✅

6. Security impacts ✅ ✅ 4G-NAS, S1AP, S10

7. S/PGW Selection ✅ ✅ ✅*Only for CUPS

4G-NAS, S11, S6a, 3G-NAS, S4, S6d

8. NR Usage reporting/charging ✅ ✅ ✅ S1-MME, S11, S5, Rf

9. Low latency support ✅ ✅ ✅

Page 14: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

5G Non-Standalone (NSA), или Option 3Присодинение 5G NR к 4G EPC

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

AVP Feature bit /

Value

Feature / Description Procedure / Use Case

Feature-List-ID 2 27 NR as Secondary RAT Initial Attach

Access-Restriction-Data

8 NR as Secondary RAT in E-UTRAN Not Allowed

5G Subscription Control

QoS-Class-Identifier

80 As part of EPS-Subscribed-QoS-Profile Group AVP

Low Latency Communications

Extended-Max-Requested-BW-UL

As part of AMBR AVP eMBB with throughput more than 4Gbps

Extended-Max-Requested-BW-DL

As part of AMBR AVP eMBB with throughput more than 4Gbps

SGi

S11

SAEGW

S1-AP

S1-U

eNodeBE-UTRA

HSSRel-15

EPC с поддержкой 5G NSA

S6a

NAS MME

UEOption 3

gNodeB5G NR Option 3

S1-UX2

OCSOFCS

PCRFDNSMSC

SGs DNS GyCDR

Gx

Интернет

600 MHz

2.6 GHz

3.5 GHz

28 GHz 400 MHzBandwidth

S6a в соответствии с 3GPP TS 29.272 V15.1

Page 15: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Поддержка 5G NSA в Cisco EPC

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.Cisco Confidential

• MME/SAEGW/PCRF

• Dual Connectivity Support

• Secondary RAT type support

• QoS changes & APN-AMBR support

• UE “5G Radio Access Capability” & Subscription control Support

• 5G UI display

• MME selecting 5G capable SPGW

• Ultra-Low Latency support

• PCRF support for NSA

5G NSA StarOS 21.8(Apr 2018)

5G NSAStarOS 21.9(July 2018)

• Usage reporting on PGW

• Usage reporting on SGW – pass through

• 5G NSA NR Bearer Statistics on SAEGW

• 5G NSA NR Bearer Statistics on MME

• 5G usage reporting support over Rfinterface

• Local Policy override of HSS

• SGSN support for 5G NSA

• NSA LI qualification

5G NSAStarOS 21.10

(Oct 2018)

• Multi-PRA support on Gx

• NR security algorithms for DCNR capable UEs to support 5G security (FCS)

• Periodic usage reporting support (SAE-GW)

• ASN.1 encoding compliance to 2018/6 spec

• Custom dictionary changes (Gx, Gz, Gy)

• Ultra-Low Latency QCI bearers handover from MME to Gn-SGSN

• ICSR support for NSA

• 5G Usage reporting & CDR generation on SGW –Phase 2

5G NSAPlan Of Intent(April 2019)

• MME Usage reporting

• Periodic usage reporting support (MME)

5G NSAStarOS 21.11(Nov 2018)

• Support for additional custom Gydictionaries on SAEGW: dcca-custom1, dcca-custom7 and dcca-custom8

StarOS 21.12 5G NSA Solution Guidehttps://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/asr_5000/21-12_6-6/5G-NSA-Solution/21-12-5G-NSA-Solution-Guide.html

Page 16: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Подключение базовых станций 5G к 5GC

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 17: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Системная архитектура пакетного ядра 5GC3GPP TS 23.501 V15.5.0 (2019-03) System Architecture for the 5G System

• Разделение функций CP и UP в изначальной архитектуре

NF Repository Function

(NRF)

NetworkExposure

Function (NEF)

Network Slice Selection Function

(NSSF)

Access and Mobility Mgmt

(AMF)

Session Management

(SMF)

5G (Radio)Access Network

User Plane Functions

(UPF)

N3 N6

N1 N2 N4

Data Networks

Policy Control Function

(PCF)

App Function

(AF)

Security Edge Protection Proxy

(SEPP)

UntrustedNon-3GPP

Access Network

N2

N3N1

Authentication Server Function

(AUSF)

Binding Support Function

(BSF)

Unified Data Management

(UDM)

UDR / Unstructured Data Storage Function

(UDSF)

SMS Function (SMSF)

Charging Function

(CHF)

NW Data Analytics (NWDAF)

API (HTTP 2 / JSON)

Nnssf Nnef Nnrf

Npcf

Nudm

Naf

Nausf

Namf Nsmf

Nudr

N32

NbsfNsmsf Nchf Nwdaf

Non-3GPP Interworking

Function (N3IWF)

Page 18: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Портфолио функций 5GC в Cisco 5G Roadmap3GPP TS 23.501 V15.5.0 (2019-03) System Architecture for the 5G System

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

NF Repository Function

(NRF)

NetworkExposure

Function (NEF)

Network Slice Selection Function

(NSSF)

Access and Mobility Mgmt

(AMF)

Session Management

(SMF)

5G (Radio)Access Network

User Plane Functions

(UPF)

N3 N6

N1 N2 N4

Data Networks

Policy Control Function

(PCF)

App Function

(AF)

Security Edge Protection Proxy

(SEPP)

UntrustedNon-3GPP

Access Network

Non-3GPP Interworking

Function (N3IWF)

N2

N3N1

В планах реализации Cisco

Не в планах реализации Cisco

Не относятся к Cisco

Binding Support Function

(BSF)

API (HTTP 2 / JSON)

Nnssf Nnef Nnrf

Npcf

Nudm

Naf

Nausf

Namf Nsmf

Nudr

N32

NbsfNsmsf Nchf Nwdaf

Authentication Server Function

(AUSF)

Unified Data Management

(UDM)

UDR / Unstructured Data Storage Function

(UDSF)

SMS Function (SMSF)

Charging Function

(CHF)

NW Data Analytics (NWDAF)

Page 19: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Взаимодействие и сосуществование EPC и 5GC3GPP TS 23.501 V15.5.0 (2019-03) System Architecture for the 5G System

• На SMF/UPF только S5

• Нет мобильности 5G<>2G/3G

• N26 для бесшовных HO 4G<>5G

• Без N26 требуется двойная регистрация и смена IP-адреса

• Выбор S/PGW или SMF/UPF на MME

• MME принимает в расчет возможности N1 на UE

• Голос только IMS

• EPS fallback или VoNR

• Нет CSFB

• SRVCC - WI в Rel-16

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

User Plane Functions

(UPF)

N7

N4

HSS + UDM

Policy Control Function

(PCF)

Session Management

(SMF)

Access and Mobility Mgmt

(AMF)

5G NRAccess Network

N8

N15N11

N2N3

N10

2G/3G

SGSN

Gb/Iu

2G/3G <> 4G

UE без поддержки 5G

PGWS5

MME

S1-MME

S11

S6a

E-UTRAN

S1-U

N26

SGW S5-U

S5-C

4G <> 5G

UE с поддержкой 5G

Page 20: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Поддержка всех опций присоединения NR

• Облачное конвергентное пакетное ядро 4G+5G Cisco поддерживает все опции присоединения NR

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Optio

n 3

Optio

n 2

Optio

n 4

Optio

n 7

NR

+N

R

Optio

n 5

N26

Slicing ✅

MEC ✅

URLLC ✅

Cloud Native ✅

Cisco EPC Cisco 5GC

Page 21: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Постепенная реализация функций в Cisco 5GCСпецификации 3GPP Rel 15 в части 5GC завершены в декабре 2018

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

СценарииEnterprise и IoT

Голос через 5G NR

Мобильность между 4G и 5G

Мобильность данных в 5G NR

Только FWA

Подмножество функций 3GPP для 5G SA

Кастомизация для поддержки сценария FWA

Кастомизации за рамками3GPP Rel-15

2Q

20

19

середина

20

19

YE201

9+

Рост степени зрелости

стандартов 3GPP

Рост доступности 5G UE

Рост сложности сетевой

архитектуры

Инкрементальная эволюция портфеля NF, начиная с середины 2018 года

Готовность к функциональному лабораторному тестированию отдельных NF

Рост степени зрелости 5G

NR

Высокая степень соответствия 3GPP Rel-15

NR

F, N

SS

FA

MF, S

MF, U

PF,

PC

F, B

SF, N

EF, N

3IW

F, S

EP

P

Ключевые отраслевые факторы Готовность Cisco 5GCПрогрессирующая зрелость Cisco NF

Page 22: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Cisco Ultra Cloud Platform – облачная платформа 5GC для поддержки 5G NR

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 23: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Преимущества облачной реализации

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Прикладные сервисы без сохранения состояния

Высокопроизводительная

Облегченная и быстрая

Портируемость между облаками разных типов

Автоматизация жизненного цикла

Автоматизированные создание и размещение, обновление, масштабирование и восстановление

Предельная дизагрегация мобильного ядра между публичными, частными и гибридными облаками

Чрезвычайно быстрое время запуска улучшает процессы восстановления и масштабирования

Исключение накладных расходов, вносимых гипервизором, при развертывании на “пустом” сервере. Плоскость коммутации на основе VPP и vSwitch

Сервисы сохранения состояния отделены от прикладных сервисов для упрощения управления

Page 24: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Архитектура Cisco Ultra Cloud Platform

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Subscriber Microservices Infrastructure Scope

Infrastructure as a Service

Cisco Ultra Cloud Platform

N3IWF

UPF

Istio

Active Inventory

Deploy

Validate

Scale

CLAMP*

* CLAMP - Closed Loop Automation Management Platform (part of ONAP Project)

Control Plane ServicesUser Plane Services

Future EPC Services

MME

CEE & Common Data Layer

Life Cycle ManagementService Based APIs

OpenStack/VMware NFVIBare Metal OS

Hardware

Cisco Service Mesh / LB

Platform GUI

Telemetry / Alarming

Resource Management

Platform Health

Data Storage

Cisco Ops Center

Advanced Tracing

PGW-C

PCF SMF

NEF AMF

BSFNRF

NSSF SEPP

Page 25: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Уровни стека Cisco Cloud и Cisco Subscriber Microservices Infrastructure

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

• Стек Cisco Cloud

• Некоторые уровни могут предоставляться заказчиком, другие только Cisco, а некоторые опциональны

• Уровень сервисов CEE

• Набор сервисов для выполнения функций, не связанных с приложениями, таких как развертывание, настройка, оповещения и т.д.

• Набор стандартов для обеспечения единообразного поведения приложений

• Сервисы CEE могут поддерживать несколько приложений в одном кластере

7. Дополнительные внешние технологии

1. Hardware

2. Hypervisor

3. Host OS

4. Kubernetes

5. CEE & CDL

6. NFs, Applications Исключительно решения CiscoCisco 5GC, Common Execution Environment (CEE), Common Data Layer (CDL)

Обязательные уровниРешение Cisco SMI или рекомендованные требования к инфраструктуре при подходе BYOI

Опциональные компонентыK8s & VM Deployer,VIM, EMS, NMS, Tracing Consoles

У C

isco

есть

реш

ения д

ля в

сех у

ровней

• Cisco SMI это стек технологий и стандартов, лежащий в основе облачных приложений Cisco Mobility, Cable и BNG, которые имеют схожие функции управления абонентами и схожие требования к хранению данных

Page 26: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Компоненты CEE из категории ПО с открытым исходным кодом

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

• Контейнеры и оркестрация: Docker и Kubernetes

• Обмен сообщениями между потребителями и поставщиками: Apache Kafka

• Хранение данных: Redis, MongoDB, Apache Cassandra и т.д.

• Service Mesh: Istio

• Конфигурирование: AppD, ConfD, etcD

• Журналирование и сбор данных: Стек ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana) вместе с fluentd

• Трассировка и визуализация: Prometheus, Grafana и OpenTrace, Jaeger

• Безопасное сетевое взаимодействие контейнеров и VM: Calico, Weave, VPP, Contiv

• Обеспечение безопасности: Vault для хранения сертификатов и M-TLS для шифрования

• Управление пакеджами K8s: Helm (клиент) и Tiller (сервер)

Page 27: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Трехуровневая архитектура сетевых функций

• Динамическое обнаружение сервисов и маршрутизация по политикам (Service Mesh)

• Проксировние и/или терминация протоколов HTTP2, Diameter, GTP-C, SCTP

• Сервисы без сохранения состояния (stateless)

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

• Логика сетевых функций 5GC и бизнес-логика

• Варьирование гранулярности микросервисов в зависимости от типа приложения

• Нативные масштабирование и обновление ПО

• Сервисы без сохранения состояния (stateless)

• Уровень сохранения состояния сессий

• Различные технологии хранения данных – от хранения данных в памяти до полнофункциональных БД с долговременным ХД

• Встроенная поддержка масштабирования и резервирования

Application Services

State Management Services

Service Mesh / Protocol Load Balancer Services

HTTP Load Balancer

SBI (REST) Endpoint

N4/SxEndpoint

GTP-CEndpoint

Disk Memory/TMPFS/Mongo, Redis DB

SMF Access

Policy Svc

Charging Svc

UPF Manager

SMF Access

Policy Svc

Charging Svc

UPF Manager

Node ManagerEvent

Exposure Svc

SCTP Endpoint

Policy DB

ID Database Charging DB Session DB Event Expo DB NF DB

PDU Context

Page 28: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Архитектура сетевой функции плоскости передачи данных Cisco 5G Core

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

* SMGR-P - CUPS UP sessmgr plugin

*

• Vector Packet Processing (VPP) это расширяемый программный код, который обеспечивает полную функциональность маршрутизатора / коммутатора промышленного качества

• Разрабатывался в Cisco с 2002 года, реализован в маршрутизаторах Cisco

• Cisco сделала VPP Open Source и передала проекту FD.io https://fd.io/

• В приложении к 5GC UPF - это плоскость коммутации для мобильного пакетного ядра

• 400 Гбит/с на один сервер UCS C480 M5

• 4 x Intel® Xeon(R) Platinum 8180 CPU @2.50ГГц (4 x 28C)

• 12 x Intel® Ethernet Converged Network Adapter XL710-QDA2 (2 x 10/25/40 GE каждый)

• Каждая UPF VM (всего 8 VM на сервер)

• 12 x vCPU (3 sessmgr + 9 VPP)

• 104ГБ vRAM

• 3 x 40GE vNIC (pass-through)

Page 29: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Демонстрация Cisco Ultra Cloud Platform на MWC Americas в сентябре 2018

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco BXB Lab

Cisco Container Platform

MWC Americas – Cisco Meeting Room

PHAZRgNodeB

SMF

AMF

PHAZRUE

Dev Hub Repo

Tiller

Prometheus / Grafana

Docker

PCF

NRFNSSF

Kubernetes

POD NetworkContiv FD.io VPP

AUSF/UDM PATS

Helm Charts/Docker images

Edge Compute

UPF

Video Server

Internet

Page 30: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Основные преимущества Cisco 5GC SA

• Комплексное и синергическое портфолио сетевых функций 5GC SA и функций EPC в облачной реализации

• Упрощение сети 5GC/EPC за счет интеграции сетевых функций

• Cisco Service Based Architecture - соответствие 3GPP плюс добавленная стоимость

• Операционная эффективность и автоматизация - 3GPP плюс добавленная стоимость

• Оперативность развертывания / CICD / ISSU

• Решение для поддержки передовых сценариев применения 5G на основе архитектуры 5GC 3GPP с добавленной стоимостью

• Открытая сетевая архитектура (3GPP, IETF, Cloud/Open Source)

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 31: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Почему Cisco

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 32: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Evolved Packet Core (EPC)3Q-CY18 Worldwide Market Share

Page 33: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Совместимость с оборудованием 5G RAN различных поставщиков и другие активности Cisco в 5G

• Завершено тестирование совместимости с оборудованием 5G RAN различных поставщиков

• По состоянию на 1-й кв. 2019 г.

• 11 побед в конкурсах

• 22 активности в тестировании

• Сценарии применения

• eMBB и беспроводной фиксированный доступ (FWA) в пригородах и сельской местности

• IOT - дроны, автономные тракторы

• MEC - сервисы с низкими задержками (менее 10 мс), предоставляемые с границы сети

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Customer Solution RAN Vendor* Trial Timeline

Verizon 5G NSA/SA Samsung, Phazr Active

T-Mobile 5G NSA/CUPS/SA Nokia, Ericsson Active

US MNO 5G NSA/CUPS Ericsson, Nokia Active

Canada MNO 5G NSA/CUPS Huawei Active

Orange Romania 5G NSA/CUPS Samsung Completed

UK MNO 5G NSA Ericsson, Huawei Active

France MNO 5G NSA Huawei Completed

Korea MNO 5G NSA/CUPS/SA Samsung, Ericsson Active

Spark NZ 5G NSA/CUPS/SA Huawei Active

Qatar MNO 5G NSA Huawei Completed

Canada MNO 5G NSA/CUPS Huawei Active

Spain MNO 5G SA Samsung CY2019

South Africa 5G NSA/CUPS Huawei CY2019

ME MNO 5G NSA/CUPS Nokia, Huawei Q4 2018

US MNO 5G NSA/CUPS Samsung, Ericsson Active

Japan MNO 5G NSA Ericsson Active

UK Govt 5G NSA/CUPS Parallel Wireless Q4 2018

Portugal MNO 5G NSA/CUPS Huawei CY2019

NZ MNO 5G NSA/CUPS Nokia Active

India Govt 5G SA Various Active

Page 34: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

T-Mobile запускает крупнейшее в мире виртуальное пакетное ядро с Cisco в рамках подготовки к 5G

• Решение Cisco Ultra Virtual Packet Core & Policy будет использоваться для общенационального развертывания, поддерживая более 70 млн абонентов

• Крупнейшее в мире развертывание виртуализированного пакетного ядра с Cisco 4G EPC, PCRF и AAA в среде Cisco NFVI

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

“We can further our 5G plans with more flexibility and agility to deliver new services to our customers — and with Sprint we’ll shift it all into overdrive”

T-Mobile CTO Neville Ray

Page 35: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Cisco 5G Core – публичные референсы

https://newsroom.cisco.com/press-release-content?type=press-release&articleId=1844370

https://newsroom.cisco.com/press-release-content?type=webcontent&articleId=1934236https://www.youtube.com/watch?v=zHqIBC2R9_Q

https://www.sdxcentral.com/articles/news/cisco-and-29-partners-launch-huge-rural-5g-trial-in-british-isles/2019/02/www.5GRuralFirst.org

https://www.reseller.co.nz/article/641673/spark-strikes-development-deal-cisco-5g-push/

https://www.fiercewireless.com/5g/t-mobile-picks-cisco-for-nationwide-launch-virtual-packet-core

https://www.lesnumeriques.com/mobilite/sfr-essaye-a-diffusion-en-5g-n79105.html

https://economictimes.indiatimes.com/industry/telecom/telecom-policy/cisco-bsnl-team-up-for-5g/articleshow/65814531.cms

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 36: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Дополнительная информация

• 3GPP Specifications

• ftp://ftp.3gpp.org/specs/2018-12/Rel-15/

• 3GPP TS 23.501 V15.5.0 (2019-03), System Architecture for the 5G System

• 3GPP TS 23.502 V15.5.0 (2019-03), Procedures for the 5G System

• 3GPP TS 23.503 V15.5.0 (2019-03), Policy and Charging Control Framework for the 5G System

• 5G Non Standalone Solution Guide, StarOS Release 21.12

• https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/asr_5000/21-12_6-6/5G-NSA-Solution/21-12-5G-NSA-Solution-Guide.html

• Cisco Ultra Cloud Core Data Sheet

• https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/mobile-internet/datasheet-c78-741841.html

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 37: Облачная платформа Cisco Ultra Cloud Platform для ... · Qualcomm® Snapdragon™ 855 Mobile Platform с 5G-модемом Snapdragon™ X50 • NETGEAR Nighthawk®

Спасибо за внимание!

www.facebook.com/CiscoRu

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

www.instagram.com/ciscoru

www.youtube.com/user/CiscoRussiaMedia

www.vk.com/cisco

Оцените данную сессию в мобильном приложении конференции

Контакты:

Тел.: +7 495 9611410www.cisco.com