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INTEGRATION VON SON-FUNKTIONEN IN DIE KOMPLEXE OSS-WELT

THEMEN:

n Was fehlt in SON-Tools?

n Wie können Sie wahrscheinlich die SON-Fähigkeiten verbessern?

n Comarch SON Integration Box für SON – Fallstudie

n Wie kann man ein wirklich SON-orientiertes OSS erreichen?

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SON (engl. self-organizing networks, selbstorganisierende Netzwerke) ist nicht nur ein Modewort, son-dern ein wichtiger Teil der Betriebsunterstützungssysteme (engl. Operations Support System – OSS) von Mobilfunkanbietern. Die ausschließliche Nutzung menschlicher ingenieurwissenschaftlicher Fähigkeiten zum Management eines Netzwerks endete mit der Einführung der 4G-Technologie – heute ist eine vollständig ma-nuelle Verwaltung der Telekom-Netzwerke gar nicht mehr möglich.

Es gibt zwei Hauptgruppen der SON-Lösungen: dezentralisierte SON (d-SON) sowie zentralisierte SON (c-SON). Erstere sind in der Regel Add-ons, die zusammen mit der Hardware von einem Zulieferer für Ausrüstung ei-nes Funkzugangsnetzes (RAN) geliefert werden. Es wurde ausschließlich genutzt um die Funktion der au-tomatischen Nachbarschaftsbeziehungen (ANR) zu unterstützen und war zuliefererspezifisch. Die heutigen Mobilfunkanbieter haben jedoch mindestens drei RAN-Zulieferer, die drei getrennte, nicht synchronisierte d-SON-Lösungen benötigen. Deshalb wurde dieses Model schnell durch c-SON-Lösungen ersetzt, die alle Zulieferer und Technologien abdecken. In diesem Artikel bezieht sich der SON-Begriff hauptsächlich auf c-SON.

SON-Tools werden als alleinstehende Lösungen gepriesen, die alle Funkleistungsprobleme lösen. Dies trifft in aller Regel zu, doch oftmals erschaffen sie gleichzeitig auch neue Probleme. Dies ist der Fall, weil SON nicht unabhängig von anderen bestehenden OSS-Applikationen funktionieren können, insbesondere dann, wenn Netzwerkelemente parallel gewechselt werden.

Diese SON-Tools arbeiten meist nur mit ihren Nachbarn und an der Optimierung der Re-selektion. Das Management eines Telekom-Netzwerks, selbst wenn es nur auf die Optimierung beschränkt ist, umfasst viele Aufgaben, die zyklisch oder ad-hoc laufen müssen. Deshalb müssen SON weiterhin von Managementtools zur Planung und Konfiguration unterstützt werden.

DIE UMWANDLUNG IHRES OSS

In einer typischen OSS-Umgebung werden Bestandsdaten, Infrastrukturpläne, Netzwerkpläne und Ereignisse, die sich auf Netzwerkaktionen beziehen, zwischen Dutzenden von Tools ausgetauscht.

Diese Umgebungen müssen organisch entwickelt werden, um wichtige netzwerkbezogene Prozesse handha-ben zu können. Sie arbeiten dabei intensiv und kontinuierlich. Dies bedeutet, dass die erfolgreiche Einführung eines unabhängigen SON-Tools von der sorgfältigen Synchronisierung abhängt. Ein SON kann den Status von Netzwerkelementen alle 15 Minuten ändern. Dies hat zur Folge, dass beim Planen der Tools und bei der Vorbereitung ihrer Operationen zur gleichen Zeit, diese nicht mehr den tatsächlichen Netzwerkstatus wieder-geben. Applikationsketten sind in der Regel jedoch auf den Netzwerkstatus angewiesen. In diesen Fällen wird der gestört, wenn das SON zu oft ausgeführt wird.

OSSLandscape

SON

Abbildung 1. SON-Lösung, implementiert in einer nicht übereinstimmenden OSS-Umgebung

Um die OSS-Applikationen in einem vom SON gestörten Ökosystem am Laufen zu halten, benötigen Mobil-funkbetreiber eine Lösung, die eine vollständige Synchronisierung zwischen diesen beiden Elementen gewährleistet.

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WAS FEHLT IN SON-TOOLS?

Fehlen der SON-Plangeschichte und der Änderungsverfolgung

SON-Lieferanten müssen das Vertrauen der Betreiber erlangen, deren Netzwerke sie ändern, weshalb der Aufbau von Vertrauen auf Basis von Versuchen wichtig ist. SON-Lösungen hingegen, erlauben es noch nicht, Änderungen zu verfolgen und rückgängig zu machen.

Begrenzte Überwachungs- und Steuerungsmöglichkeiten

SON-Tools sind darauf ausgerichtet, einige bewährte Algorithmen mit einer geringen Anzahl sorgfältig ausge-wählter Parameter zu liefern. Die Überwachung und Steuerung aller anderen netzwerkverwalteten Objekte und Parameter fehlt dagegen.

Keine Überwachung von SON-Teilsystemen

SON-Tools überwachen das Netzwerk innerhalb der selbstheilenden Anwendungsfälle. Um jedoch das SON selbst zu überwachen, benötigen Mobilfunkbetreiber ein SON-Überwachungs-Teilsystem. Dies gilt sogar noch mehr, wenn es um Software-as-a-Service- (SaaS)-Modelle geht.

Keine Bereitstellung von SON für kleinere Zulieferer

SON-Tools konzentrieren sich in der Regel auf Produkte, die von den größten Hardwarelieferanten stammen. Mobilfunkbetreiber können jedoch ihre Lieferanten nicht einfach wechseln, weil ein einziges SON einige Netzwerkelemente nicht bedient.

Mobile Backhaul-Probleme

SON-Tools optimieren Objekte, wie Zellen, Neuselektionen und Nachbarn. Der Standardisierungsprozess hat die Kapazitäten des Mobilitätsmanagements näher an die Funkknoten herangerückt, und zwar zuerst durch die Einführung von Iur-Schnittstellen zwischen den Radio Network Controllern (RNC) und danach – mit der Entstehung der 4G-Technologie – durch die Schaffung von X2-Schnittstellen zwischen eNodeBs.

Ein SON kann seine Nachbarn effizient und direkt verwalten und optimieren, das Management von Iur- und X2-Schnittstellen wird jedoch oftmals d-SON-Funktionen überlassen, was wiederum zuliefererspezifische Hardwareprobleme bewirkt.

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SON-IMPLEMENTIERUNG – DER COMARCH-ANSATZ

Die SON Integration Box von Comarch löst die Mehrzahl der oben erwähnten Probleme. Sie wurde aus den Modulen der Comarch OSS Suite (einige davon optional) entwickelt. Dazu gehören Elemente wie Network Inventory, Mediation, Authentication Service, Log Repository, Task Scheduler, Configuration Management & Reconciliation, Fault Management sowie die OSS Console GUI.

FULFILLMENT ASSURANCE REUSABLECOMPONENTS

OPERATIONS SUPPORT& READINESS

Resource Management

Network InventoryManagement

OSS Mediation

* Selected features from module** Optional scope

EMS

NMS

3rd party

AuthenticationService

System Repository & Configuration

ReportingService

Notification &Escalation Service

OSS Console

FaultManagement *

Auto-Discovery& Reconciliation **

Configuration Management **

GIS

Abbildung 2. Module von Comarch OSS, die in der SON Integration Box verwendet werden

Diese Lösung ist hauptsächlich für die Integration zentralisierter SON-Tools in ein bestehendes OSS bestimmt. Als zentraler Hub zum Austausch der verschiedensten Datentypen verbindet sie SON-Pläne und sendet diese an verschiedene Tools. Es übermittelt zudem physische Netzwerkinformationen an das SON. Die Daten wer-den von zahlreichen externen Quellen erhoben und für die Nutzung durch das SON vorverarbeitet. Zudem kann die SON Integration Box die Whitelists und Blacklists der Nachbarn verwalten und alle mit dem SON verbundenen Ereignisse und Alarme für Sicherheitszwecke abrufen. Dabei ist sie, in der Regel über eine SNMP-Schnittstelle, als Vermittlungs- und Filtermechanismus für Fehlermanagementsysteme tätig.

Die Comarch SON Integration Box verfügt über drei optionale Funktionen:

n RAN-Netzwerkaudits mit Autokorrekturen

n Bereitstellung von SON-Plänen unter Nutzung des Konfigurationsmanagements und Netzwerkmanagementsystemen, in Fällen in denen die Hardware der Zulieferer nicht unterstützt wird

n Optimierung des auf SON-Aktionen basierenden Transportnetzwerkes

Als zentraler Hub zum Austausch der verschiedensten Datentypen verbindet sie SON-Pläne und sendet diese an verschiedene Tools.

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Die Anwender müssen sich nicht in der Integration Box anmelden um irgendwelche Aktionen auszuführen, da das System automatisch läuft. Die Konsole (GUI) wird ausschließlich zur Steuerung und Konfiguration der Adaptereinstellungen und Berichte genutzt und von Administratoren / Super-Anwendern verwaltet. Funknetzwerk-Planer können die GUI für Aktionen nutzen, die sich auf bestimmte zusätzliche oder optionale Funktionen beziehen. Alle anderen Aktionen sind automatisiert.

Legacy ApplicationsIntegration Box

CentralizedSON

Fault Management 1

Fault Management n

Radio Planning Tool

Planning Tool

SONActions

Alarms

PhysicalData

Provisioning& Reco

LegacyCM

LegacyCM

LegacyCM

Provisioning& Reco

PhysicalInventory

CM 1 CM 2 CM n

RolloutInventory

Radio Access Network

Ericsson HuaweiZTE Nokia Siemens

Abbildung 3. Beispiel der OSS-Architektur mit der Comarch SON Integration Box

Die Kernfunktionen der Lösung beziehen sich meist auf das Management des Datenaustausches zwischen einem zentralisierten SON und Systemen oder Netzwerkelementen von Dritten. Ein SON-Tool plant Aktionen, die simultan direkt für Transaktion-Elemente bereitgestellt und zur Integration Box geliefert werden. Diese Aktionen werden in der Datenbank der Integration Box gespeichert, ausgeführt und an die OSS-Applikationen

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verteilt. Die Lösung von Comarch kann außerdem zur Bereitstellung von SON-Plänen für bestimmte RAN-Zulieferer oder Technologien genutzt werden, selbst solche, die nicht von den SON unterstützt werden.

Der gesamte Datenfluss zu und von der Integration Box wird vom Modul der Comarch OSS Mediation, unter Nutzung dedizierter Schnittstellen verwaltet. Abruf und Versand der Daten erfolgen auf Grundlage eines internen Bestandsrahmens.

FM n

FM 2

COMARCH SON INTEGRATION BOX

Console GUI

Events/Alarms

PlanningTool 1

PlanningTool 2

FM 1 Inventory 1

PhisicalData

Inventory 2

SONActions

Whitelist /Blacklists

CentralizedSON

RAN vendorprovisioning

RAN vendorreconciliation

SONAlarms

PhisicalData

SON Plans

Inventory database

MediationConfiguration Management

& Reconciliation(optional)

Repository of current and historical data for:

2G / 3G / 4GNetwork

Physical siteconfiguration

Radio parametersconfiguration

Radio policiesand validations

SON Plans FM events/alarmsConfigurationManagement

(optional)

Abbildung 4. Datenfluss in der Comarch SON Integration Box

VERBESSERUNG DER SON-KAPAZITÄTEN MIT DER COMARCH SON INTEGRATION BOX

Außer seiner Kernfunktion fügt die Comarch SON Integration Box, zusätzlich „fehlende Fähigkeiten“ des SON-Tools hinzu.

Verfolgung und Rückgängigmachung

Die Comarch SON Integration Box basiert auf einer Bestandsdatenbank. Sie speichert die Geschichte aller SON-Pläne und erlaubt es den Operatoren Probleme zu identifizieren. In Fällen einer verfehlten Konfiguration können dann alle mit SON verbundenen Änderungen rückgängig gemacht werden.

Netzwerkaudits

Die Fähigkeit zur Durchführung vollständiger Netzwerkaudits ermöglicht einen tiefen Einblick in die Voreinstellungen der Netzwerkparamater aller RAN-verwalteten Objekte, unabhängig vom Zulieferer. Die Integration Box ermöglicht auch die Modifizierung und Bereitstellung der Parameter, selbst solcher, die nor-malerweise nicht überwacht oder verarbeitet werden. Der eingebaute Planer kann genutzt werden, um zykli-sche Netzwerkaudits einzuleiten, ausgerichtet auf die Korrektur von Parametern oder Unstimmigkeiten in der Berichterstattung. All dies erfolgt in voller Synchronisierung mit einem SON-Tool.

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Möglichkeiten des Fehlermanagements

Die Comarch SON Integration Box enthält ein Fehlermanagement-Mediationsmodul, das genutzt wird, um alle mit SON verbundenen Ereignisse und Alarme für Sicherungszwecke abzurufen und zu filtern. Es nutzt eine SNMP-Schnittstelle für Fehlermanagement-Tools und stellt alle Ereignisse auf eine vereinheitlichte Weise in den bestehenden Network Monitoring Centers dar.

Konfigurationsmanagement für kleinere SON-Zulieferer

Die Comarch SON Integration Box erweitert in Verbindung mit dem Konfigurationsmanagement das SON-Potential auf Hardware von allen (sogar kleineren) Zulieferern. Diese Lösung kann eine automatische Mediation zur Zerlegung von SON-Plänen und zum Versand von SON-Aktionen an Netzwerkelemente von jedem Zulieferer nutzen. Dieser Prozess ist für die Endanwender transparent und erfolgt durch automatische Mediationsregeln.

Transportoptimierung

Der einzigartige Wert der Comarch SON Integration Box liegt in seinen mobilen Backhaul-Möglichkeiten. Diese Lösung unterstützt SON-Tools mit der Optimierung der Transportschicht. Sie erkennt automatisch mobile Abhängigkeiten der Backhaul-Schnittstelle und nimmt Korrekturen direkt an Netzwerkelementen vor. Die Aktionen können von SON-Anfragen auf Bereitstellung, Korrektur oder Löschung von Iur- oder X2-Schnittstellen ausgelöst werden.

7 GRÜNDE FÜR DIE WAHL DER COMARCH SON INTEGRATION BOX

GRÜNDE FÜR DIE WAHL DER COMARCH

SCHNELLE UND EFFIZIENTE INTEGRATION VON SON

UND OSS

ERWEITERUNG DER MÖGLICHKEITENDES SON-KERNS

EINSATZBEREITE REGELN UND RICHTLINIEN, VORBEREITETVON ERFAHRENEN TEAMS

(EHEMALIGE RAN-EXPERTEN)

AUTOMATISIERUNG VON SON-PROZESSEN IN DER GESAMTEN

OSS-UMGEBUNG

ZUKUNFTSFÄHIGKEIT –COMARCH SON INTEGRATION BOX

HILFT IHNEN, EIN AUF SON AUSGERICHTETES OSS

FÜR ALLE NETZWERK-DOMAINSZU SCHAFFEN

SKALIERBARKEIT DER LÖSUNGMIT EINFACH ZU

AKTIVIERENDEN MODULEN

KURZE EINFÜHRUNGSZEITDURCHDIE WIEDERVERWENDUNG

VON FERTIGEN SCHNITTSTELLEN-BIBLIOTHEKEN

FÜR BESTEHENDEAPPLIKATIONEN

(FEHLERMANAGEMENT,PLANUNG,

BESTANDSMANAGEMENTUSW.)

COMARCH SON INTEGRATION BOX FOR SON – FALLSTUDIE

Comarch hat seine SON Integration Box bei einem europäischen Tier-1-Betreiber mit etwa 40 Millionen Teilnehmern implementiert, bei dem ein ungesteuertes und unkontrolliertes SON inakzeptable Netzwerk-Qualitätsprobleme verursachte.

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HERAUSFORDERUNGEN:

n Widersprüche zwischen den Netzwerkdaten und den Planungs-Tools

n Keine Sicherung gegen nichtautorisierte Veränderungen des Netzwerks durch SON-Algorithmen in den Tools des OSS-Konfigurationsmanagements

n Nicht verwaltete Gebiete in einem Netzwerk mit mehreren Domains, mehreren Technologien und mehreren Zulieferern.

ERGEBNISSE:

n Automatisierte Netzwerkoptimierung für das mehrschichtige Funknetzwerk mit Geräten verschiedener Zulieferer

n Abdeckung von mehr als 400.000 2G/3G/4G-Zellen

n Verwaltete Netzwerkqualität dank der Sicherstellung der Datenkonsistenz zwischen Netzwerk und OSS-Supporttools

n Bis zu 100.000 Änderungen am Tag an den von der Lösung bearbeiteten Netzwerkelementen

n Synchronisierung für neun Typen von Northbound-Schnittstellen

n Alle mit SON verbundenen Alarme und Ereignisse mit Fehlermanagement-Tools aggregiert, verarbeitet und verteilt

n Das Projekt wurde in weniger als sechs Monaten in enger Zusammenarbeit mit dem SON-Projektteam des Betreibers fertiggestellt.

SON Integration Box was provisioned in parallel with a SON solution, without affecting the SON implementa-tion project.

OSSLandscape

SONIBOX

SON

Abbildung 5. Comarch SON Integration Box – Verbindung von SON-Lösungen mit dem bestehenden OSS

WIE KANN MAN EIN WIRKLICH SON-ORIENTIERTES OSS ERREICHEN?

Die Einführung von SON mit der OSS Integration Box (IB) schafft zahlreiche Möglichkeiten für künftige OSS-Architekturen, wobei noch mehr Vorteile verfügbar sind, wenn das OSS erst vollständig auf SON ausgerichtet ist. Die Comarch SON Integration Box wird auf einer normalen Comarch OSS-Plattform errichtet, die es ermög-licht, traditionellere OSS-Funktionen nach SON IB zu verschieben.

Die OSS-Zielarchitektur kann bedeutend vereinfacht werden, wenn bestimmte Funktionen zwischen SON und SON IB aufgeteilt werden. So können beispielsweise Rollout-Aktivitäten durch SON IB und Optimierungen durch SON verwaltet werden. In einem solchen Modell werden alle Rollout-Prozesse des Funk- und Transportnetzwerks

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durch SON IB geliefert und kommissioniert. Dies geschieht mit vollem Ressourcenmanagement, Bestands- und Kon figurations management, Mediationen und Prozess-Engine. Die Rolloutpläne des Funk- und Transport netz-werks können dann durch automatisch kalkulierte Parameter ergänzt werden, die vom SON über eine dedizierte API erlangt werden.

Bei einem solchen Konzept können Mobilfunkbetreiber alte Tools abschalten, wie etwa:

n verstreute Funk- und Transportbestände (mit allen von SON IB verwalteten Planungsprozessen)

n Funkplanungstools (Parameterplanung - Optimierung durch SON, Reichweite-Vorhersagen / Antennenmanagement durch SON IB)

n Altes Konfigurationsmanagementtool („Umbrella“-Konfigurationsmanagement für Netzwerk-Rollout-Pläne und Parametermanagement sowie Closed-Loop-Management durch SON)

n Alte Abstimmungstools („Umbrella“-Autodiscovery und Abstimmung gehandelt von SON IB)

Die erreichbaren Ergebnisse umfassen:

n Vereinfachung der gesamten OSS-Architektur mit weniger zu wartenden Applikationen

n Höhere Automatisierung und Synergien zwischen OSS und RAN

n Vorbereitung für Transformationen in 5G, echtes SON-ausgerichtetes OSS für Hybridzugangsnetzwerk (einschließlich Cloud-RAN)

CSON

Radio Access Network

Existing OSS

Comarch OSS /SON Integration Box

Rollout Inventory

TransportPlanning Tool

Fault Management

Radio Planning Tool

Reconciliation tool (-s)

ConfigurationManagement Tool(-s)

Abbildung 6 Vereinfachte OSS-Zielarchitektur

ZUSAMMENFASSUNG

Die Geschäftskontinuität muss erhalten bleiben, wenn neue Tools zur alten OSS-Umgebung hinzugefügt werden. SON-Zulieferer sind für die Lieferung der effizientesten Optimierungsfunktionen verantwortlich. Sie konzentrieren sich nicht darauf, wie das OSS nach deren Implementierung funktioniert.

Comarch dagegen sorgt für ein breiteres Bild und bietet umfassende Lösungen für komplexe OSS-Welten an. Unabhängig von der SON-Lösungen die Ihre Zulieferer bereitstellen – Comarch sorgt dafür, dass diese in jeder Umgebung reibungslos laufen.

Mehr Informationen über die Comarch OSS-Lösungen finden Sie auf der Website telecoms.comarch.com

ÜBER COMARCHComarch ist ein weltweit tätiger Anbieter von IT-Komplettlösungen für Telekommunikationsunternehmen. Seit 1993 unterstützt

Comarch Telekommunikationsanbieter auf vier Kontinenten bei der Kostensenkung, Steigerung der Geschäftseffizienz und Umstellung

des BSS/OSSBetriebs. Lösungen von Comarch verbinden umfangreiche, sofort einsatzbereite Funktionen mit hoher Konfigurierbarkeit

und werden durch eine breite Palette an Dienstleistungen ergänzt. Mit der flexiblen Herangehensweise an Projekte und individuellen

Implementierungsmodellen hilft das Unternehmen seinen Kunden, ihre Netzwerke intelligenter zu gestalten, die Kundenerfahrung zu ver-

bessern und digitale Dienste wie Cloud oder M2M schnell einzuführen. Dank dieser Strategie hat Comarch das Vertrauen und die Treue

zahlreicher Kunden gewonnen, darunter einige der weltgrößten Anbieter: Vodafone, T-Mobile, Telefónica, E-Plus, KPN und MTS.

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