إدارة فعالة لحامل الشاشة للطراز E911 باستخدام معدل طول الموجة (LWR) عبر بروتوكول PCRF متعدد المجموعات

المقدمة

يصف هذا المستند المعالجة الفعالة لحاملها لمكالمات الطوارئ مثل E911 باستخدام الأجهزة الافتراضية بتقنية LWR و UDC، مما يضمن إعطاء الأولوية للإعداد والموثوقية والاستخدام المحسن لموارد الشبكة.

نظرة عامة على البنية

تتطلب مكالمات الطوارئ طراز E911 إدارة حامل الأولوية لضمان جودة المكالمة وتوافر الشبكة. يعمل الحل على زيادة فعالية الأجهزة الافتراضية (LWR) للنسخ المتماثل الخفيف الوزن وذاكرة التخزين المؤقت لبيانات المستخدم (UDC). تستخدم LWR داخليا قاعدة بيانات Kafka DB للنسخ المتماثل. توفر كافكا نسخا متكررا فائق السرعة عبر العديد من مجموعات PCRF، مما يتيح إمكانية التحكم المنسق لحاملها أثناء مكالمات الطوارئ.

تساعد هذه الميزة PCRF على مشاركة معلومات المشترك مثل عدد نقاط الوصول (APN) المرفقة وحالة الإعلام والحالات الوسيطة (مثل التحديث وإصدار الحامل).

مكونات نظام مجموعة LWR

• برنامج Zookeeper: يتم إستخدامه لانتخاب وحدة تحكم وضمان وجود وحدة تحكم واحدة فقط وانتخاب وحدة تحكم جديدة في حالة تعطل الوحدة.وتدير هذه الوحدة عضوية المجموعات (التي يعمل الوسطاء على إنشائها وجزءا من المجموعة) وتشرف على تكوين الموضوعات (أي المواضيع الموجودة، وعدد الأقسام لكل منها، وأين هي النسخ المتماثلة، ومن هو القائد المفضل، وما هي تخطيات التكوين التي يتم تعيينها لكل موضوع).

• الوسيط: تستخدم LWR خدمات الوسيط التي هي قوائم انتظار رسائل قيد التشغيل على المضيف. يستلم وسيط Kafka رسائل من المنتجين ويخزنها على قرص مصنوع من إزاحة فريدة.وهو يسمح للمستهلكين بجلب الرسائل حسب الموضوع والقسم والتعويض، كما يمكن إنشاء مجموعة كافكا من خلال مشاركة المعلومات مع بعضهم البعض بشكل مباشر أو غير مباشر باستخدام برنامج حماية الحيوان.
• MirrorMaker: يستخدم Kafka MirrorMaker لعكس البيانات بين مجموعات Kafka. يساعد ذلك في إنشاء نسخ متماثلة من البيانات من أحد مراكز البيانات إلى مركز بيانات آخر. يمكن تشغيل العديد من عمليات النسخ المتطابق في نفس الوقت من أجل زيادة الإنتاجية ومواجهة الأعطال.

PCRF - تكوين المنطقة والموضوع

في الإنتاج، يمكنك تجميع PCRF في مناطق متعددة مثل الغرب، الجنوب الشرقي، والشمال الشرقي. وفي كل منطقة يمكن أن يكون هناك ما بين خمس وست عقد PCRF مترابطة عبر LWR. يقوم PCRF بكتابة البيانات على LWR أو تحديثها كلما حدثت بعض الأحداث للمشترك. بعض الأمثلة على هذه الأحداث يمكن أن تكون:

• إرفاق إلى الشبكة

• إنشاء الخدمة/الحامل
• فصل من الشبكة

تكوين المكون الإضافي

تحت 'cluster-udc'، تمت إضافة تكوين 'lwr client plugin'، والذي يتضمن:

• اسم المنطقة: اسم المنطقة التي ينتمي إليها PCRF هذا.
• معرف الطرف الأمامي: معرف الطرف الأمامي ل PCRF. يجب أن تكون هذه القيمة هي نفسها قيم معرف الطرف الأمامي الموجودة التي يتم إستخدامها في تكوين UDC.
• معرف الطرف الأمامي في المناطق: معرف الطرف الأمامي لجميع PCRF في تلك المنطقة.
• جدول الموضوعات: قائمة أسماء المواضيع المعينة لحراس الحيوانات والوسطاء وتخبر أي موضوع محلي وأيهم ليس محليا. يجب أن يحتوي هذا الجدول على كافة موضوعات المناطق الثلاثة التي تم تكوينها. يجب تعيين الموضوعات المحلية إلى صواب؛ تم تعيين الموضوعين المتبقيين إلى "خطأ" للمواضيع المحلية.

تكوين المكون الإضافي: تكوين ملحق عميل LWR

خيار خدمة LWR

يتم إضافة خيار خدمة جديد لدعم كتابة LWR؛ يجب إستخدام تكوين الخدمة هذا في خدمة UDC.

يستخدم خيار خدمة LWR اسم الموضوع لاختيار بيانات الموضوع التي يجب كتابتها وقائمة السمات التي يجب كتابتها على LWR. يجب إختيار اسم الموضوع من جدول CRD استنادا إلى معرف الطرف الأمامي.

خيار الخدمة: لور

تغييرات CRD - تخطيط LWR-APN

يوفر هذا الجدول التحكم في كتابة السمة (lwrpCrferab) على LWR وكذلك ما إذا كان سيتم تحرير الحامل أم لا لإدارة حامل E911.

مجموعة جداول البحث > CRD: تخطيط LWR-APN

يكتب UDC سمة 'lwrpcrferab' إلى LWR فقط إذا كان 'enable_lwr_write' صحيحا. لذلك، يوفر هذا التحكم لفريق العمليات لتمكين كتابة LWR ل APNs. على سبيل المثال، في البداية، تم تمكين كتابة LWR فقط لبعض واجهات APN الإختبارية وتعطيلها لجميع APN الأخرى. وهذا يسمح لفريق العمليات بالتحقق من أن وظائف LWR والنسخ المتماثل يعملان بشكل صحيح.

وعلى نحو مماثل، إذا كان "Patient_release" صحيحا، فلن يتمكن سوى "PCRF" من تحرير حامل شبكة APN عند تلقي مكالمة SOS؛ إذا كان 'Arer_release' خطأ ل APN، فلا يمكن لإدارة الحامل ل E911 البدء في تشغيل APN.

جدول البيانات المرجعية المخصصة: تخطيط LWR-APN

بحث عن موضوع

يتم إستخدام جدول CRD هذا لاستخلاص اسم الموضوع استنادا إلى معرف الطرف الأمامي. يتم إستخدام هذه المعلومات من قبل خيار خدمة LWR للاتصال بموضوع معين تم تكوين PCRF له.

جدول البيانات المرجعية المخصصة: بحث عن موضوع

المفاهيم الرئيسية وتدفق البيانات

النسخ المتماثل للسمة

• السمة الأساسية المنسوخة نسخا متماثلا هي 'lwrpcrferab'، حالة حامل الترميز ذات الصلة ب E911.

• يكتب PCRF هذه السمة إلى UDC، والذي يقوم بعد ذلك بنشرها من خلال LWR.

• تقوم LWR بنسخ السمة عبر المواقع، وتحديث UDC المحلي و PCRF للحفاظ على حالات الحامل المتزامنة.

تحديثات المجال والخدمات

• يدعم مجال جديد إدارة سمة SOS APN عبر UDC و LDAP.

• تستخدم مجالات SOS الموجودة الآن السمة 'lwrpcrferab'.

• تأخير قبول إستدعاء SOS للسماح للحامل بالإفراج.

• رفض طلبات الحامل/جلسة العمل الجديدة أثناء مكالمات SOS.

• إصدار IMS وحاملي MCPTT عند بدء إستدعاء SOS.

• إيقاف حملة الخدمة مؤقتا ثم استعادتها لاحقا أثناء مكالمات SOS.

إفتراضات

• يتم التحكم في تمكين كتابة LWR لكل APN للسماح بعملية النشر والاختبار على مراحل.

• يكتب PCRF السمة 'lwrpcrferab' فقط على طلبات الجلسة الجديدة أو إذا كانت السمة موجودة بالفعل، مما يمنع الكتابة الزائدة.

• يسمح التأخير الافتراضي (على سبيل المثال، 600 مللي ثانية) في قبول مكالمات SOS ل PCRF بإطلاق حاملي الأولوية الأدنى قبل إنشاء مكالمة الطوارئ.

• تضمن وحدات توقيت حماية السمات القديمة تنظيف جلسات أو سمات SOS القديمة في الوقت المناسب.

تدفق المكالمات

• إرسال 'attach' ل Data APN إلى PGW ثم يرسل PGW CCR-I إلى PCRF A ويحصل على إستجابة ناجحة.
• إرسال 'attach' لنقطة الوصول الساخنة إلى PGW ثم يرسل PGW CCR-I إلى PCRF A ويحصل على إستجابة ناجحة.
• أرسل "مكالمة طوارئ" إلى PGW ثم يرسل PGW CCR-I إلى PCRF B ويحصل على إستجابة ناجحة.
• يقوم PCRF بتحديث سمة تسمى 'lwrpcrferab'، وتعيين مرحلتها إلى 'Start' وأولويتها إلى '1'. ويدل ذلك على الارجح على بداية معالجة مكالمات الطوارئ ويمنحه الأولوية القصوى.
• يكتب PCRF هذه السمة 'lwrpcrferab' المحدثة إلى UDC.
• بعد ذلك يقوم مركز البيانات العالمي (UDC) بكتابة السمة 'lwrpcrferab' إلى LWR. يتم نسخ السمة 'lwrpCrferab' عبر جميع العقد والمناطق ضمن مجموعة LWR لضمان التناسق والتوافر.
• تقوم كل عقدة في PCRF متعدد القطاعات بتحديث مثيلات UDC و PCRF المحلية الخاصة بها باستخدام معلومات السمات المنسوخة نسخا متماثلا.
• ثم يطلق PCRF حاملي الأولوية الأدنى. ومن بين الأمثلة على هذه الخدمات ذات الأولوية الأدنى النقاط الساخنة وفيديو نظام الرصد الدولي و IPME. يعمل هذا الإجراء على توفير موارد الشبكة لاتصال الطوارئ ذي الأولوية العالية.
• هناك تأخير مكون (يتم تخفيضه إلى 600 مللي ثانية) لرسالة OS CCA-I. وذلك لضمان تخصيص الموارد أو مزامنتها قبل المتابعة.
• وأخيرا، يرفض النظام أي طلبات جديدة لحاملها أو لجلسة عمل تتعلق بنقاط وصول معينة مثل النقاط الساخنة، ويضع مزيدا من الأولوية لنداء الطوارئ عن طريق منع الاتصالات الجديدة المنخفضة الأولوية.
• عندما يتم إرسال CCR-T من قبل GW لحذف إستدعاء SOS، يقوم PCRF بقبول طلبات إنشاء حاملها الجديدة ل APN للبيانات.

الفوائد والتأثير

• قابلية توفر فائقة وقابلية تطوير مذهلة: تضمن LWR المستندة إلى Kafka النسخ في الوقت الفعلي ومواجهة الأعطال عبر مراكز بيانات متعددة.

• معالجة الأولوية: تمكين الإصدار الديناميكي للحملة الأقل أولوية أو إيقافها مؤقتا أثناء مكالمات الطوارئ.

• السيطرة على العمليات: يدعم تمكين الميزات المرحلية وإدارة الحامل الدقيق لكل APN.

• تحسين جودة مكالمات الطوارئ: إدارة الموارد تتميز بالفعالية من خلال الحامل تدعم إمكانية إعداد المكالمات طراز E911 وصيانتها بشكل يمكن الاعتماد عليه.

القرار

يوفر حل الإدارة لحاملي الشاشة باستخدام معدل تكرار طويل (LWR) آلية قوية وقابلة للتطوير وفعالة من أجل تحديد أولويات حاملي شاشات LTE وإدارتها أثناء إجراء مكالمات E911. من خلال الاستفادة من النسخ القائم على نظام كافكا وإدارة السمات المتزامنة، فإن هذا النظام يضمن درجة عالية من التوفر ومرونة التشغيل وموثوقية متطورة لاتصالات الطوارئ.