Мы уже рассказали, что умеет GTPCProxy и как он устроен внутри. Теперь перейдем к практике и разберем четыре сценария, в которых GTPCProxy от VAS Experts упрощает такие изменения и помогает снизить риски для абонентов.
1. Вывод GGSN из работы без замены SGSN
Многим операторам знакома такая картина. LTE давно обслуживают современные шлюзы PGW, а сеть 2G/3G по-прежнему работает через старый GGSN — шлюз, который выполнял роль PGW в сетях прошлых поколений. Узлы SGSN, которые обслуживают абонентов 2G/3G, умеют работать только со старой версией протокола, а современные PGW не умеют работать как GGSN. Поэтому без GGSN абонентов 2G/3G обслуживать нечем, а менять SGSN оператор не планирует. И чем дольше оператор эксплуатирует старый GGSN, тем сложнее поддерживать его работу, находить запчасти и сохранять совместимость с действующей системой тарификации.
GTPCProxy позволяет поддерживать взаимодействие между старым GGSN и новыми узлами сети за счет преобразования сообщений между версиями протокола. SGSN продолжает работать по старой версии (GTPv1), а подключение обслуживает современный PGW, который понимает только новую (GTPv2). Прокси переводит не только сами сообщения, но и все их содержимое — адреса и идентификаторы туннелей (TEID), параметры качества обслуживания, местоположение абонента, идентификатор для тарификации и причины отказа. Так же обслуживаются абоненты в роуминге.
Рисунок 1 — Обеспечение совместимости старых и новых узлов сети
Пока GGSN работает, прокси может направлять на него часть подключений. Когда GGSN выключат, всех абонентов 2G/3G будет обслуживать современный PGW.
Перевод включается в настройках пула и работает в одном из двух режимов.
- Резервный режим. Подключение уходит к современному PGW, только если шлюзы с функцией GGSN недоступны.
- Основной режим. Правила маршрутизации сразу направляют выбранных абонентов на современный PGW.
Основной режим позволяет выводить GGSN по шагам. Сначала на новый шлюз переводят часть абонентов, затем всю точку доступа (APN), и только после этого GGSN выводят из работы. Абонент, который переходит между 2G/3G и LTE, при этом сохраняет подключение.
| Технические детали | Описание |
| Интерфейсы | Gn/Gp (2G/3G, GTPv1) и S5/S8 (LTE, GTPv2) |
| Что переводится | Адреса и TEID, параметры QoS (TS 23.401, приложение E), местоположение, Charging ID, причины отказа |
| Роуминг | Абоненты, подключенные через Gp |
2. Замена PGW без переключения за одну ночь
Обычно переход на PGW другого производителя выполняют одномоментно. Переключение планируют на ночное время, а заранее подготовленный план отката позволяет вернуть прежнюю конфигурацию, если при миграции возникнут проблемы. С GTPCProxy новый шлюз можно вводить постепенно.
Правила маршрутизации и веса пула отправляют на новый PGW нужную долю новых подключений. Отбирать абонентов можно по диапазону IMSI, точке доступа (APN) или типу радиосети. Уже установленные сессии остаются на старом PGW, пока не завершатся сами.
Правила и пулы хранятся в документе маршрутизации — это конфигурация прокси. Его можно менять без перезапуска прокси. Перед применением прокси проверяет новую версию, а к прежней можно вернуться одним действием в веб-интерфейсе.
Если новый PGW начинает отклонять подключения или перегружается, прокси замечает это при проверке состояния пула и отправляет подключения на другой шлюз пула. Если PGW отказал полностью, его абоненты подключаются заново к исправным шлюзам и получают новые IP-адреса. Восстановленный PGW возвращается в работу постепенно.
3. Шлюзы партнеров, виртуальных операторов и M2M
У многих операторов есть виртуальные операторы (MVNO), корпоративные точки доступа или крупный M2M-клиент со своим PGW. Таких абонентов нужно точно распределять по их шлюзам. Правила GTPCProxy выбирают пул по префиксам и диапазонам IMSI, точке доступа, сети, через которую подключается абонент, и типу радиосети.
Прокси также может изменить параметры сессии, например точку доступа, условия тарификации или тип подключения. Измененные параметры учитываются при выборе PGW и передаются выбранному шлюзу. Так PGW партнера получает параметры в том виде, в котором их ожидает, а SGW и MME перенастраивать не нужно.
Еще один критерий — местоположение абонента. В правилах можно задать до 64 областей. Так строятся региональные пулы PGW, отдельный пул для зоны массового мероприятия или для M2M-устройств на определенной территории.
| Что учитывает правило | Технический параметр |
| Номер SIM-карты (префикс или диапазон) | IMSI |
| Телефонный номер (префикс) | MSISDN |
| Точка доступа | APN |
| Сеть, через которую подключается абонент | PLMN |
| Тип радиосети | RAT Type |
| Местоположение (до 64 областей) | TAC, ECI, eNB, LAC, CGI, SAI, RAI |
Параметры, которые прокси может заменить, — APN, Selection Mode, Charging Characteristics, PDN Type и другие.
4. Переподключение к шлюзу нового региона
Региональный PGW удобен, пока абонент не переедет в другой регион с открытым подключением. Тогда он продолжает работать через шлюз старого региона. Об изменении местоположения прокси узнает из отчетов узлов управления сети (MME и S4-SGSN).
GTPCProxy может завершить такое подключение по процедурам стандарта 3GPP (TS 23.401). Сначала он закрывает подключение в сторону SGW и MME, затем в сторону PGW и просит устройство подключиться заново. Устройство подключается уже к пулу нового региона и получает новый IP-адрес.
Эту функцию лучше включать по шагам.
- Сначала включают режим наблюдения. Прокси ничего не завершает, а только считает подключения, которые завершил бы, и показывает их в метриках.
- Затем включают само завершение подключений. Для него задают ограничение темпа, затухание и защиту от массового завершения, когда местоположение одновременно меняется у большого числа абонентов.
Некоторые подключения прокси не трогает. Если у абонента идет голосовой вызов, завершение откладывается до конца разговора. Экстренные и IMS-подключения, подключения со статическим адресом и подключения к точкам доступа из списка исключений не завершаются никогда.
Дополнительно: IMS-подключения сохраняются при перезапуске SGW
Через IMS-подключения работают звонки по LTE (VoLTE). Обычно, когда SGW перезапускается, PGW узнает об этом по изменившемуся счетчику перезапусков (Recovery) и удаляет все подключения этого SGW, в том числе IMS-подключения.
GTPCProxy при соответствующей настройке сохраняет подключения перезапустившегося SGW или SGSN, чтобы их можно было восстановить по стандарту 3GPP. По умолчанию подключения хранятся 3660 секунд, то есть около часа. В результате перезапуск одного SGW не обрывает IMS-подключения, через которые работает VoLTE.
Итог
Ни один из четырех сценариев не требует менять MME, SGW, SGSN и PGW. Достаточно добавить записи в DNS для нужных точек доступа. Прокси работает со всеми узлами по стандартам 3GPP, а все правила хранятся в одном документе маршрутизации.
Перевод протокола и завершение подключений при смене региона VAS Experts предлагает проверить в лаборатории оператора, на его собственных узлах. Пакет лабораторной проверки включает конфигурации, сценарии, порядок отката и формат отчета. Напишите нам, и мы подберем сценарии под вашу сеть.
