変わるモバイル・ネットワークの世界～ソフトウェアが可能にする破壊的進化のリアリティと将来～

変わるモバイル・ネットワークの世界～ソフトウェアが可能にする破壊的進化のリアリティと将来～

データセンターからワイヤレス・ネットワーク・エッジまで

スイッチング＆

ルーティング

ソフトウェアベースの仮想化＆コントロール

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ネットワーク

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ネットワーク

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vRoutervADC

SDN コントローラネットワーク自動化

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Wi-Fi インフラストラクチャ

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クラウドサービス

屋内 LTE (OpenG)

デジタル・トランスフォーメーション時代へ向け提供製品/技術カバレッジを拡大

Brocade Virtual Core for Mobile(VCM)

© 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC.

モバイルネットワークの全体概要

4© 2016 BROCADE COMMUNICATIONS SYSTEMS, INC.

無線アクセスネットワーク

インターネット

モバイルパケットコア

バックホールネットワーク

相互接続ネットワーク

モバイルデバイス

無線区間

MME HSS

SGW PGW/GGSN

• 無線アクセスネットワーク

• 無線リソース管理

• パケットコア選択

• ユーザ認証

• IPアドレス割り当て

• モビリティ管理

• ユーザトラフィックトンネリング

• セッション管理

• パケット監査

• コンテンツ変更

• コンテンツキャッシング

• プロトコルプロキシ

従来型のノードベースアーキテクチャ


•モバイルネットワークは機能分担されたノード毎に部分的な処理を行う。

•ノード毎に拡張、増設計画/設計、監視、管理を行う必要がある。

•ノードを跨ぐ度にカプセル化して通信が行われ、状態管理も複数のノードで行われる。

Protocolhandling

MME

Event loop

State machine

Mobility context

Session context

Protocolhandling

HSS

State machine

Mobility context

Session context

Protocolhandling

SGW

Event loop

State machine

Session context

Forwarding Function

Protocolhandling

PGW

Event loop

State machine

Session context

Forwarding Function

Interface Encap/Decap

機能ベースの次世代アーキテクチャ


•ノード間の境界を取り除く。MMEやGWといったノードは存在しない。

•ノード間でのカプセル化が不要となり、機能だけが残る。

•重複した機能を取り除き、共通機能を抽出する（コントロール、データ、セッション等）。

Interface

Control Plane

Session State

Data Plane

vEPC ArchitectureMME HSS SGW PGW

Interface Encap/Decap

Protocolhandling

Event loop

State machine

Mobility context

Session context

Protocolhandling

State machine

Mobility context

Session context

Protocolhandling

Event loop

State machine

Session context

Forwarding Function

Protocolhandling

Event loop

State machine

Session context

Forwarding Function

VCMプラットフォーム

7

インフラ層インフラ層

Any Hardware

Any Hypervisor

Linux

データベース層

サービスロジック層

インターフェース層 External interfaces

Control

Call Handlers

Subscription

State

VCM

Mgmt./APIs

マネジメント層IP flows

Sessions

Data Processors

DeviceProvisioning

ApplianceManagement

Configuration

NetworkManagement

CLI/GUI

Network Visibility


VCM VNFCs (VNFコンポーネント)

8

vEPC

SGi

S1-U

S1-C SGs

RADIUS

Gx/Gy/Gz

S6a

EIF: 外部インターフェース VNFC

CPE: コントロールプレーン VNFC

DPE: データプレーン VNFC

SDB: セッションデータベース VNFC

UDB: ユーザデータベース VNFC

CDF: 課金系インターフェース VNFC

VEM: vEPCエレメントマネージャ VNFC

EMS:エレメントマネジメントシステムVNFC

インターフェース層

データベース層マネジ

メント層

SNMP/REST/XML


S5/S8

SDB VM UDB VM

DPE VM CPE VM

EMS VM

VEM VM

CDFVM

EIF VM

All VNFCs Interface with

VEM

外部インターフェース内部インターフェース

S10/S11S5-U/S8-U


VCMプラットフォーム製品群

9

vPGWvEPC

Management: CLI, GUI, SNMP, Syslog, RESTful APIHypervisors: VMware, KVM

OS: LinuxHardware: Intel x86

• 仮想EPC• フルモバイルパケットコア• HSSも包含可能• VCMプラットフォームの恩恵を最大限に発揮

• 仮想PGW• データ転送/セッション管理に特化した機能

• 低リスクの導入形態• HSSも包含可能

単一プラットフォームで要件に応じた機能、形態でモバイルネットワークに導入可能

vSAE-GW

• 仮想SAE-GW• データ転送/セッション管理に特化した機能

• データ転送に最適化• HSSも包含可能

vHSS

• 仮想HSS• モバイルコアをサポートするための軽量なスタンドアロンHSS

• ローカル、地理冗長のサポート


vEPC

10

vEPC

SGi

S1-U S1-C

RADIUS

Gx/Gy/Gz

S6a











メント層

SNMP/REST/XML


SDB VM UDB VM

DPE VM CPE VM

EMS VM

VEM VM

CDFVM

EIF VM


VEM



vPGW

11

vEPC

SGi

RADIUS

Gx/Gy/Gz











メント層

SNMP/REST/XML


SDB VM UDB VM

DPE VM CPE VM

EMS VM

VEM VM

CDFVM

EIF VM


VEM



S5/S8-U S5/S8-C

vSAE-GW

12

vEPC

SGi

RADIUS

Gx/Gy/Gz











メント層

SNMP/REST/XML


SDB VM UDB VM

DPE VM CPE VM

EMS VM

VEM VM

CDFVM

EIF VM


VEM



S1-U S11

vHSS

13

vEPC

S6a











メント層

SNMP/REST/XML


SDB VM UDB VM

DPE VM CPE VM

EMS VM

VEM VM

CDFVM

EIF VM


VEM



C-Planeのスケールアウト

14

スループット

DPE-VM

トランザクション

CPE-VM

M2M/IoTのユーザー数増加の影響によるC-Plane処理の増加、帯域の増加は限定的

データ使用帯域の使用量に対して、コントロールプレーン処理数の急激な増加

⇒KPIの設定に基づいたC-Plane系のVMインスタンスの増加で対応

使用帯域

トランザクション数

予想トラヒックモデル


スループット

DPE-VM


CPE-VM


CPE-VM


CPE-VM

U-Planeのスケールアウト

15

無線区間の増速・OTT等の影響による帯域使用量/サブスクラバの急激な増加

トランザクション数

スループット

コントロールプレーン処理数の増加に対して、データ使用帯域の急激な増加

⇒KPIの設定に基づいたデータ転送(U-Plane)のVMインスタンスの増加で対応

予想トラヒックモデル


スループット

DPE-VM


CPE-VM

スループット

DPE-VM


CPE-VM

スループット

DPE-VM

スループット

DPE-VM

スケーラブルなパフォーマンス


CPU物理コア数 21コア 36コア 54コア

コントロールプレーンパフォーマンス

同時アタッチユーザ数

100万 200万 300万

ベアラ数 120万 240万 360万

アタッチレート/sec

3,500 7,000 10,500

データプレーンパフォーマンス

スループット[Gbps]

10 20 30

ライセンス体系

17

ベースプラットフォーム

SW

総計帯域毎のライセンス

追加SWライセンス加入者

DB(HSS)

ライセンス費用

無制限の同時接続ベアラ

+1Gbps帯域ライセンス

1Gbpsの追加帯域ライセンス

初期(250tps)追加ライセンス

250tps単位


Brocade Mobile Edge Computing(MEC)


モバイルネットワークの全体概要

19

無線アクセスネットワーク

インターネット

モバイルパケットコア

バックホールネットワーク

相互接続ネットワーク

モバイルデバイス

無線区間

MME HSS

SGW PGW/GGSN

• 無線アクセスネットワーク

• 無線リソース管理

• パケットコア選択

• ユーザ認証

• IPアドレス割り当て

• ユーザトラフィックトンネリング

• セル間ハンドオーバ

• セッション管理

• パケット監査

• コンテンツ変更

• コンテンツキャッシング

• プロトコルプロキシ



ブロケードMECプラットフォームの特徴

Mobile Edgeコントローラ

Mobile Edge Server / Cloud

Mobile Edgeインフラ

Mobile Edgeプラットフォームマネージャ

HypervisorvSwitch

Mobile Edgeコントローラ

Mobile Edgeプラットフォーム/アプリケーション

Mobile Edge Server / Cloud

Mobile Edgeインフラ

Mobile Edgeプラットフォームマネージャ

HypervisorvSwitch

Mobile Edgeプラットフォーム/アプリケーション

Brocade ViewIndustry View

Virtual Routing

Virtual Routing


Mobile Edge仮想インフラコンポーネント

21

IKEv2 Termination

Mobile Edge コントローラ– Brocade SDN Controller

Mobile Edge プラットフォーム/アプリケーション

Network FW/NATVirtual Routing

Mobile Edge 仮想インフラ (Hypervisor, vSwitch)

Mobile Edge Host

Mobile Edge インフラ

Mobile Edge アプリケーション

E-UTRAN

PGWSGW

HSSMME

eNB

Evolved Packet Core

Virtual EPC Virtual Packet Broker

SeGW

• vRouter/vCPE as MEC OS:•NFV-I/IaaS機能•Routing/Switching•トランスポートトンネル終端•サービスチェイニング•VM相互接続性

• BSC/BVM•プラットフォームコンフィグ管理•VNF ライフサイクルマネジメント

• Brocade追加コンポーネント•Virtual Packet Broker / Probes•Virtual EPC

未来への投資を加速

22

コントロール・プレーンと

データ・プレーンの分離

アナリティクス/機械学習フレームワーク

SDDC&

CORD

ダイナミックサービス・チェイニング

オーケストレーション

&ネットワーク自動化

モバイル･エッジ・コンピューティング

（MEC)

モバイル・ネットワークの進化

アクセス統合(Wi-Fi, スモールセル) / ネットワークシェアリング

セキュリティ & ポリシー

エンフォースメント


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