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Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS)

Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

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Page 1: Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

Controle de Política de Rede para Qualidade de

Serviço (QoS)

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Controle de Política

Escopo:

Controlador de Política - Conceito

Controlador de Política – 3GPP - PCRF

Controlador de Política – Projeto ADRIMS - CPR

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Controle de Política - Conceito

Controlador de PolíticaConceito

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Controle de Política - Conceito

Dados da Aplicação

Dados do Usuário

Dados do Controlador

Regras de Políticas

Dados da Rede

Controlador de Políticas

Policy Enforcement

Editor de Políticas

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Controle de Política - Conceito

Controlador de Política:Atua como ponto de decisão para controle de políticas e tarifação para fluxos de dados de serviços e aplicaçõesResponsável por construir as regras de políticas aplicadas aos serviços demandados pelo usuárioDetermina como cada fluxo de dados de serviço para cada usuário deve ser tratado, baseado nas políticas da Operadora e dados da subscrição do usuárioSeleciona e fornece aos elementos da rede as políticas de QoS, tarifação e detecção de aplicações

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Controle de Política - Conceito

Organismo de Padronização Subsistema de Políticas de Controle de Recursos

3GPP/3GPP2 Policy and Charging Rule Function (PCRF)

ETSI TISPANResource and Admission Control Subsystem (RACS)

Service-based Policy Decision Function (S-PDF)Access RACF (A-RACF)

ITU-TResource and Admission Control Function (RACF)

Policy Decision Functional Entity (PD-FE)Resource Control Functions Functional Entity

(RCF-FE)

WiMAX Forum Policy Distribution Function (PDF) e 3GPP PCRF

Broadband Forum Broadband Policy Control Function (BPCF)

MultiService Forum Bandwidth Manager (BM)

Cablelabs Policy Server (PS)

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Controlador de Política3GPP - PCRF

Controle de Política - PCRF

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Controle de Política - PCRFArquitetura 3GPP - EPC

GERAN

ServingGateway

ServingGateway

MMEMME

PDNGateway

PDNGateway

UTRAN

E-UTRAN

TrustedNon 3GPP

access

UntrustedNon 3GPP

access

SGSNSGSN

AAAServer

AAAServer

PCRF

ePDGePDG

Packet DataNetwork(IMS,Internet)

GxxGx

Gxx

GxxRx

HSSHSS

GGSNGGSN

Gx

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Controle de Política - PCRF

Arquitetura 3GPP - IMS

MGCFMGCF

BGCFBGCF

S-CSCFS-CSCF

BGCFBGCF

ASAS

I-CSCFI-CSCF

P-CSCFP-CSCF

SLFSLF

MRFCMRFC

MRPFMRPF

IM MGWIM MGW

MRBMRB

TrGWTrGW IBCFIBCF

PCRFRx

HSSHSS

Page 10: Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

Controle de Política - PCRF

AF – Application FunctionSPR – Subscriber Profile RepositoryOCS – Online Charging SystemOFCS – Offline Charging SystemBPCF – Broadband Policy Control FunctionHNB-GW – Home NodeB Gateway

PCEF – Policy and Charging Enforcement FunctionTDF – Traffic Detection FunctionBBERF – Bearer Binding and Event Report FunctionPCRF – Policy and Charging Rule Function

PCRF

HNB-GWHNB-GW PCEFPCEFTDFTDFBBERFBBERF

OFCSOFCSOCSOCSSPRSPRAFAF

BPCFBPCF

S15 Gxx Sd Gx

S9a

Rx Sp Sy

S9 Gz

Gy

Page 11: Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

Controle de Política - PCRF

AF – Application FunctionUDR – User Data RepositoryOCS – Online Charging SystemOFCS – Offline Charging SystemBPCF – Broadband Policy Control FunctionHNB-GW – Home NodeB Gateway

PCEF – Policy and Charging Enforcement FunctionTDF – Traffic Detection FunctionBBERF – Bearer Binding and Event Report FunctionPCRF – Policy and Charging Rule Function

PCRF

HNB-GWHNB-GW PCEFPCEFTDFTDFBBERFBBERF

OFCSOFCSOCSOCSUDRUDRAFAF

BPCFBPCF

S15 Gxx Sd Gx

S9a

Rx Ud Sy

S9 Gz

Gy

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Controle de Política - PCRF

Controle de QoSControle de passagem (Gating):

Permissão/bloqueio de fluxo de dados de serviçosDefinição de valores de parâmetros de QoS para fluxos de dados de serviço, conforme dados de subscrição do usuário e políticas da Operadora

QoS Class Identifier (QCI)Max Requested Bandwidth (Uplink/Downlink)Guaranteed Bitrate (Uplink/Downlink)Allocation and Retention Priority

Controle de Monitoração de UtilizaçãoMonitoração de uso acumulado de recursos da rede por usuárioExecução de decisões de política baseadas no uso total da rede em tempo-real

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Controle de Política - PCRF

Controle de TarifaçãoDefinição do modo de tarifação (online ou offline) e como o serviço será tarifado (volume, tempo, volume e tempo, evento, sem tarifação), conforme dados de subscrição do usuário e políticas da Operadora

Interação com o OCS para obtenção de informações informações relacionadas ao consumo do assinante

Controle e Detecção de AplicaçãoSolicitação para detecção de tráfego de uma aplicação específica

Notificação de início e término de tráfego de aplicação

Page 14: Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

Controle de Política - PCRF

PCRF aprovisiona regras nos elementos de rede responsáveis por aplicá-las

Regras são aplicadas aos fluxos de dados de serviço

Cada fluxo de dados é identificado pelos parâmetros:Endereço IP (origem/destino)

Porta (origem/destino)

Protocolo

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Controle de Política - PCRF

Principais Regras:

PCC rule: conjunto de informações para a detecção de fluxo de dados de um serviço e fornecimento de parâmetros para controle de políticas e tarifação

QoS rule: conjunto de informações para a detecção de fluxo de dados de um serviço e definição dos parâmetros de QoS associados

ADC rule: conjunto de informações para a detecção de tráfego de uma aplicação e ações a serem aplicadas

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Controle de Política - PCRF

Conteúdo de uma PCC Rule:

Rule NameSevice IdentiferService Data Flow FiltersPrecedenceGate StatusQoS parametersIndication for PS to CS session continuityCharging keyOther Charging parmetersMonitoring keySponsor IdentityApplication Service Provider identityIndication of Access Network Information Report

Page 17: Controle de Política de Rede para Qualidade de Serviço (QoS) - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

Controle de Política - PCRF

Conteúdo de uma ADC Rule:

Rule IdentifierTDF application DetectionMonitoring keyGate statusUplink and Downlink maximum bit rateRedirect

Conteúdo de uma QoS Rule:

Rule nameService Data Flow filtersPrecedenceQoS parameters

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Controle de Política - PCRF

INFORMAÇÕES DO PCEF•Identificação do assinante•Endereço IP da UE (e prefixo da rede IPV6, se for o caso)•Informações do encaminhamento de fluxo IP (se utilizado)•Requisitos da portadora IP-CAN (rede de transporte)•Tipo de solicitação (modificação, inicial, etc)•Tipo de IP-CAN (por exemplo, GPRS, I-WLAN, etc)•Localização do assinante•PDN ID (gateway) •Identificador PLMN (rede)•Modo de estabelecimento da portadora IP-CAN (transporte)

INFORMAÇÕES DO SPR•Serviços permitidos para o assinante (Service_IDs)•Prioridade dos serviços•Informações sobre Qos permitido•Informações de tarifação de assinante•Limites de perfil de gasto•Categoria do assinante•Informações relacionadas ao monitoramento de uso•Configuração de perfil de assinante•Perfis de dados de conectividade•Prioridade MPS EPS, nível de prioridade MPS•Sinalização de Prioridade IMS

INFORMAÇÕES DO AF•Identificação do assinante•Endereço IP da UE•Tipo de mídia•Formato de mídia•Largura de banda•Informações de conectividade de dados patrocinados•Descrição de fluxo (orig/dest/IP/portas/protocolos)•AF Application Identifier•AF Communication Service Identifier•AF Application Event Identifier•AF Record Information•Estado de fluxo•Indicador de prioridade•Indicador de Emergência;•Application Service provider

INFORMAÇÕES PARA PCEF•Regras de detecção de fluxo de dados do serviço•Controle de passagem (gating): f(estado da sessão)•Regras de QoS e taxas de bit autorizadas •Regras: f(info de tarifação)

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Controle de Política - PCRF

Caso de Uso - Chamada IMS

1. O usuário inicia uma chamada de voz IMS

2. Utilizando as mensagens de sinalização para estabelecimento da chamada (protocolo SIP), o P-CSCF detecta as informações do fluxo de pacotes (IP five-tuple) e informações de QoS (taxa do codec)

3. O P-CSCF envia as informações detectadas para o Controlador de Políticas

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Controle de Política - PCRF

Caso de Uso - Chamada IMS

4. O PCRF utiliza as informações recebidas do P-CSCF, políticas definidas pela Operadora e informações da subscrição do usuário para decidir o tratamento que o fluxo de pacotes deverá receber

4. O PCRF envia ao elemento de rede responsável pela aplicação das políticas, as informações para identificação do fluxo de dados do serviço e tratamento a ser aplicado

4. Quando o fluxo de dados do serviço é iniciado, ele recebe o tratamento de QoS definido pelo PCRF

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Controlador de PolíticaProjeto ADRIMS - CPR

Controle de Política - Projeto ADRIMS - CPR

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Controle de Política - Projeto ADRIMS - CPR

CPR – Controlador de Políticas de RedePCRF conforme 3GPP release 11 (EPC)

Interfaces Diameter com os elementos funcionais:PCEF (Gx)AF (Rx)BBERF (Gxx)SPR (Sp)TDF (Sd)OCS (Sy)

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Projeto ADRIMS - CPR

AF AF

Sp

Rx

CPCR CPCRApp_Gx

App_Sp SPR

Gx

PCEFPCEF

CPR

CPCR CPCRApp_Gxx CPCR CPCRApp_Sd

CPCR CPCRApp_Rx

TDFTDFBBERFBBERF

CPCR CPCRApp_Sd

OCS

OCS

CPCR CPCRMotor

Gxx Sd

Sy

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Obrigado!

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