Закрытая выделенная сеть для «специальных пользователей» (IOPS)

Isolated E-UTRAN Operation for Public Safety (IOPS)

Одним из ключевых требований, предъявляемым к сетям связи, функционирующим в интересах "специальных пользователей" (или специальных сетей связи) является устойчивость, характеризующая способность сетей выполнять свои функции при выходе из строя части элементов в результате воздействия дестабилизирующих факторов. В рамках проведения работ по повышению устойчивости специальных сетей связи институтом стандартизации 3GPP в Release 13 были разработаны технические спецификации режима IOPS (Isolated E-UTRAN Operation for Public Safety), позволяющего в особых ситуациях, а именно при аварии на транспортной сети передачи данных (MBH&MBB), организовать закрытую выделенную сеть для «специальных пользователей» на базе коммерческой сети.

Рассмотрены следующие сценарии функционирования IOPS:

  • отсутствие связанности базовых станций и опорной сети (Macro EPC) – "no backhaul";
  • ограничение доступной полосы канала между базовыми станциями и опорной сетью, позволяющее передавать только сигнальный трафик – "limited bandwidth signaling only backhaul";
  • ограничение доступной полосы канала между базовыми станциями и опорной сетью, позволяющее передавать сигнальный трафик и ограниченный объем пользовательского трафика без обеспечения требуемых параметров QoS – "limited bandwidth signaling and user data backhaul".

Действующие в настоящий момент рекомендации 3GPP описывают только первый сценарий функционирования IOPS (3GPP TS 23.401, Annex K) – см. Рис. 1.

Рис. 1 (Первый сценарий функционирования IOPS)

Технология IOPS:

  1. Определяет локальную опорную сеть (Local EPC), либо аппаратно реализованную в виде выделенного узла, либо совмещенную с базовой станцией eNodeB. Local EPC включают в себя MME, S/P-GW, HSS, а также опционально другие платформы, обеспечивающие предоставление услуг "специальным пользователям". Local EPC, развернутые оператором связи, должны функционировать в едином идентификаторе PLMN-id, отличном от идентификатора макро сети.
  2. Определяет базовую станцию, поддерживающую технологию IOPS (IOPS-capable eNodeB).
  3. Определяет использование абонентским терминалом "специального пользователя" (UE) двух приложений USIM, содержащих свои наборы PLMN-id, IMSI, KI для работы в базовом режиме (через Macro EPC) и IOPS режиме (через Local EPC) соответственно. В USIM приложении, используемом для режима IOPS, должен быть установлен класс доступа (Access class) 11 или 15.
  4. Допускает использование выделенной IOPS сети только авторизованными "специальным пользователями" посредством установки параметров блокировки сот: "Not Barred" и "Reserved for operator use".
  5. Разрешает хэндоверы между macro и IOPS сетями, между IOPS сетями, функционирующими с разными Local EPC, а также внутри одной IOPS сети.

На Рис. 2 приведена диаграмма процессов режима IOPS.

Рис. 2 (Диаграмма процессов режима IOPS)

Шаг 1: Выполняется аутентификация и регистрация абонентского терминала "специального пользователя" (UE) в макро опорной сети (Macro EPC), а также в Macro платформах специальных сервисов (MCPTT и пр.). UE получает запрошенные услуги через Macro EPC.
Шаг 2: Базовая станция (IOPS-capable eNodeB) обнаруживает потерю связанности с Macro EPC и в соответствии с политикой оператора связи переключается в режим IOPS.
Шаг 3: Активируется локальная опорная сеть (Local EPC).
Шаг 4: Устанавливается S1 линк между базовой станцией (IOPS-capable eNodeB) и локальной опорной сетью (Local EPC).
Шаг 5: Базовая станция (IOPS-capable eNodeB) переходит в режим вещания идентификатора сети IOPS PLMN-id, а также параметров блокировки сот: "Not Barred" и "Reserved for operator use".
Шаг 6: Абонентский терминал "специального пользователя" (UE) обнаруживает идентификатор сети IOPS PLMN-id и выполняет переключение приложения USIM (с macro на local).
Шаг 7: Выполняется аутентификация и регистрация абонентского терминала "специального пользователя" (UE) в локальной опорной сети (Local EPC), а также в локальных платформах специальных сервисов (MCPTT и пр.). UE получает запрошенные услуги через Local EPC.

Институт стандартизации 3GPP продолжает работы по дальнейшему развитию и стандартизации технологии IOPS, включая:

  1. Определение принципов функционирования IOPS при сценариях ограничения доступной полосы канала между базовыми станциями и опорной сетью.
  2. Определение принципов функционирования расширенной базовой станции – enhanced eNodeB (e2NB) и организация внутриполосной связи базовых станций друг с другом и Local EPC.
  3. Определение принципов функционирования распределенных Local EPC.

Литература

  1. 3GPP TS 23.41. NR; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access.

 

Поделиться:
  • ВКонтакте logo