PCRF Offload: descarregamento do PCRF em uma rede móvel

O que é o PCRF Offload e por que os operadores precisam dele?

PCRF Offload é a prática de transferir parte da lógica de tomada de decisão e do processamento de mensagens Diameter/Gx para um nó intermediário (proxy), a fim de reduzir a carga sobre o PCRF principal.

O PCRF Proxy é inserido na interrupção da interface Gx entre o PCEF e o PCRF como um nó transparente, sem modificar o equipamento existente, e ajuda quando:

um PCRF com alta carga não consegue acompanhar o crescimento da base de assinantes/tráfego
a substituição ou atualização junto ao fornecedor exige meses de aprovações e um CAPEX elevado
existe risco de degradação das sessões Gx e de queda do PCRF em picos de carga.

Por que o PCRF pode se tornar um gargalo?

Crescimento da carga de sinalização

O aumento da base de assinantes, dos dispositivos IoT e das sessões Gx/Gy sobrecarrega um PCRF dimensionado para volumes menores.

Bloqueios HOL no Diameter

O transporte TCP do Diameter gera bloqueios Head-of-Line – atrasos em uma sessão retardam o processamento das demais.

Modernização longa e cara

Atualizar ou ampliar a capacidade de um PCRF legado significa meses de aprovações, integração e um orçamento considerável.

Risco de degradação dos serviços

A sobrecarga do PCRF causa atrasos na autorização, falhas na tarifação e piora na QoE dos assinantes.

Como o PCRF Proxy reduz a carga de um PCRF existente

O PCRF Proxy é inserido de forma transparente na interface Gx entre o PCEF e o PCRF: ambos os elementos continuam operando normalmente e não exigem modificações.

Parte das solicitações e decisões é processada no nível do proxy (cache de políticas, roteamento local e regras reutilizáveis), sem consultar o PCRF a cada evento. A ponte Diameter converte as sessões TCP em SCTP multithread (multistreaming), eliminando bloqueios HOL e aumentando a capacidade de processamento do tráfego de sinalização.

O tráfego Gx pode ser roteado e balanceado entre vários PCRFs/destinos para reduzir a carga de pico no nó principal.

Como o descarregamento do PCRF é implementado

Auditoria da carga de sinalização

Análise da carga atual do PCRF, do volume de sessões Gx e dos pontos de degradação.

Integração do PCRF Proxy na conexão Gx

Instalação sem interrupção da rede e sem alterações no PCEF/PCRF.

Configuração das regras de descarregamento

Definição dos tipos de solicitações e políticas processados pelo proxy e daqueles encaminhados ao PCRF existente.

Monitoramento e balanceamento

Monitoramento em tempo real da redução da carga no PCRF e ajuste das regras de roteamento.

O que o PCRF Offload oferece ao operador

Implantação em 1 dia: sem interromper a rede, sem modificar o PCRF/PCEF e sem envolver o fornecedor do sistema existente.

Maior vida útil do PCRF: a redução da carga permite adiar a necessidade de uma substituição ou atualização de alto custo.

Eliminação do bloqueio HOL: uma ponte Diameter que converte TCP em SCTP multithread.

Redução de CAPEX/OPEX: não é necessário adquirir um novo PCRF nem ampliar as licenças do fornecedor.

Tolerância a falhas na interface Gx: balanceamento de carga e redundância do caminho de sinalização.

Implantação flexível: funciona com a infraestrutura de rede existente e pode ser implantada na nuvem ou on-premise.

Por que usar o PCRF Offload em vez de substituir ou atualizar o PCRF?

Critério

Substituição/atualização do PCRF pelo fornecedor

SKAT PCRF Proxy

Velocidade de implantação

Meses de aprovações e integração

1 dia

Modificação do equipamento

Necessária

Não necessária

Custos

CAPEX significativo

Mínimos

Eliminação do bloqueio HOL do Diameter

Não garantida

Integrada

Dependência do fornecedor do PCRF

Alta

Nenhuma

Quando o PCRF Offload é relevante?

Operadores com um PCRF legado que não consegue lidar com o volume atual de assinantes ou tráfego.

Redes em que a substituição do PCRF do fornecedor original não é economicamente viável ou é tecnicamente difícil, por exemplo, porque o fabricante deixou o mercado local ou o suporte ao produto foi encerrado.

Operadores que estão se preparando para um aumento de carga, como o lançamento de novas tarifas, serviços M2M/IoT ou parcerias com MVNOs, sem uma atualização imediata do core da rede.

Redes com degradações frequentes das sessões Gx devido ao bloqueio HOL no Diameter.

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Entraremos em contato com você, especificaremos a tarefa, forneceremos acesso à documentação e responderemos às suas perguntas.

Discutiremos a situação atual: volume de tráfego, equipamento disponível, a funcionalidade de que você precisa.

Nossos engenheiros instalam o software selecionado e o adaptam às suas tarefas específicas. Contrato – somente após o teste ser bem-sucedido.

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Comentários

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FAQ

Qual é a diferença entre PCRF Offload e a substituição ou atualização do PCRF?

O PCRF Offload não substitui o PCRF existente, mas reduz a carga sobre ele. Parte das solicitações Diameter/Gx é processada pelo nó intermediário PCRF Proxy. Isso permite evitar a compra de um novo PCRF, a integração com o fornecedor e a interrupção da rede, ao contrário de uma atualização convencional, que pode levar meses.

Quais são os requisitos de infraestrutura para a implantação?

O PCRF Proxy é implantado em um servidor x86 padrão e oferece suporte a bare metal, virtualização (VM) e contêineres. Configuração mínima: 4 vCPUs, 16 GB de RAM e 100 GB de armazenamento para uma carga de até 10.000 sessões. A solução funciona tanto na nuvem quanto on-premise, inclusive em ambientes fechados sem acesso à Internet.

A implantação do PCRF Offload exige a interrupção da rede ou alterações no PCEF/PCRF?

Não. O PCRF Proxy é integrado como um nó transparente na interface Gx entre o PCEF e o PCRF. Os equipamentos continuam funcionando normalmente, sem modificações.

Como o PCRF Proxy funciona em caso de falha?

Se o nó PCRF Proxy falhar, o tráfego é direcionado diretamente para o PCRF existente, evitando a interrupção completa da autorização das sessões. Para redes críticas, é possível utilizar um cluster para eliminar um ponto único de falha.

Como o PCRF Proxy se integra aos sistemas de monitoramento e NMS do operador?

As métricas de carga, as estatísticas das solicitações processadas pelo proxy e o status das sessões Gx estão disponíveis via SNMP e Zabbix para integração com um sistema externo de monitoramento. Um painel integrado mostra em tempo real a redução da carga no PCRF.

Quanto tempo leva a implantação e quais são as etapas?

A implantação é realizada em quatro etapas: auditoria da carga de sinalização, integração do PCRF Proxy na interface Gx sem interromper a rede, configuração das regras de offload (quais solicitações são processadas pelo proxy e quais são encaminhadas ao PCRF) e monitoramento com ajustes no roteamento. A implantação em si leva 1 dia, enquanto a configuração posterior das regras de offload pode levar vários dias, dependendo da complexidade da rede.

Como o PCRF Proxy é licenciado: por assinante, por tráfego ou por nó?

O licenciamento depende da escala da rede e é definido individualmente com base no volume de sessões Gx e no nível de tolerância a falhas necessário. Os engenheiros da VAS Experts calculam o modelo e o custo exatos após uma auditoria da carga de sinalização. Envie uma solicitação pela página para obter um cálculo para a sua rede.

É necessário ampliar a licença do fornecedor do PCRF existente?

Não, e esse é justamente um dos aspectos econômicos da solução. O PCRF Offload reduz o número de solicitações que chegam ao PCRF legado, portanto não é necessário ampliar as licenças ou a capacidade do fornecedor original. Apenas o próprio PCRF Proxy é licenciado pela VAS Experts.

Para quem o PCRF Offload é indicado e quando deve ser implantado?

A solução é relevante para operadores cujo PCRF legado não consegue lidar com a carga atual, para redes em que substituir o PCRF do fornecedor original não é economicamente viável, por exemplo, devido à substituição de fornecedores estrangeiros ou ao fim do suporte, e para redes que estão se preparando para um aumento do tráfego, como novas tarifas, serviços M2M/IoT ou parcerias com MVNOs, sem uma atualização imediata do core da rede. A solução também pode ser utilizada em casos de degradação frequente das sessões Gx devido ao bloqueio HOL no Diameter.

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