Transporte de paquetes para backhaul móvil ¿Está usted preparado para LTE?
Agosto de 2012
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Agenda
Estudios de caso
Transporte de paquetes para backhaul
Tendencias, desafíos y oportunidades
Requisitos de backhaul
Resumen
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El acceso móvil se convierte en la nueva banda ancha
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Más que teléfonos:
Más de 10 millones de unidades
MinicomputadorasMás de 100 millones de unidades
PC
Más de 10 000 millones de
unidades/usuarios
Internet móvil
Más de 1 millón de unidades
Sistemas centrales
Internet de escritorioMás de 1000 millones de unidades/usuarios
Fuente: “Internet Trends”, abril de 2010, Morgan Stanley
Los teléfonos inteligentes superarán las ventas de PC/laptops/notebooks en el 2012 (Yankee Group)
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¡El backhaul móvil está en pleno auge!
Mayor consumo de servicios
multimedia móviles y comunicaciones
M2M
• 3,8 millones de estaciones base macro para el 2015
• 10 veces más celdas pequeñas - aumenta el ancho de banda por usuario y se cubre la falta de cobertura
• Más uso compartido de torres
¡Los proveedores de servicios continúan
actualizando sus redes de backhaul!
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Migración del backhaul móvil a paquetes
MSC
PDH/SONET/SDHTDM
MSC
PDH/SONET/SDH
Transporte de paquetes
HÍBRIDO
MSC
Transporte de paquetesPAQUETE
20122008 2016
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Evaluando el rendimiento, la complejidad y el costo
“La flexibilidad de un servicio CE va acompañada de rendimiento, complejidad y costo. Un servicio [de backhaul móvil] que ofrece flexibilidad, pero que no cumple con los requisitos de latencia, velocidad de transmisión, protección o costo, es un servicio que no sirve.”
- Importante operador móvil europeo
Costo
Flexibilidad
LatenciaProtección
Velocidad de transmisión
7
$
$
$
$
$
$
$
$
$
LTE implica nuevas exigencias y problemas
Mayores velocidades de los usuarios mayores requerimientos de capacidad en backhaul y núcleo
Latencias más bajas
Soporte de nueva interfaz lógica (X2)
Sincronización del reloj (fase y frecuencia)
Extensiones de celdas pequeñas desde macro celdas
Redes heterogéneas (HETNET – que integran macro/micro/femto celdas, wifi)
Seguridad IP
Mejor QoS
Elementos de núcleo móvil – caros y congestionados
Mejor determinismo, protección, disponibilidad, rendimiento
Costos más bajos
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Conexión de estaciones base con centros de conmutación móvil
L2
Microondas y fibra
Red backhaul de RAN (Red de acceso por radio)
100 GE10 GE
10 GE
100-300 MbpsGE
DWDMPOTS
Clúster
GE10 GE
MSC
L2 +L1
X2
Agregación Transporte metroAcceso
eNB(Extremo de IP)
Núcleo
MNO2
MNO1L3
Fibra
L2
Una separación sencilla y segura del IP de usuario (L3) respecto del backhaul (L2)
BS
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Costos de backhaul móvil = f(ancho de banda, complejidad, incertidumbre)
Ancho de banda: equipos, espacio, energía
Complejidad: capacitación, errores, fallas, mantenimiento
Incertidumbre: Gastos excesivos “por si acaso”
Tiempo
$
Ancho de bandaComplejidad
Ince
rtidu
mbr
e
CIENA REDUCE LA CURVA DE COSTOS
Escalabilidad, rendimiento
Sencillez, herramientas OAM completas
Conducta determinista
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Redes de paquetes transport-classConservan las principales
ventajas de los servicios de transporte heredados
Agregan atributos clave de eficiencia de paquetes
OAM
Determinismo
Gestión
Resiliencia
Alta disponibilidad
Rendimiento
Baja latencia/jitter
Agregación de paquetes
Flexibilidad y granularidad
Calidad de servicio
Uso eficiente del ancho de banda
Multiplexación estadística
Sobresuscripción
Costo más bajo
Las redes de paquetes transport-class salvan la distancia entre los mundos de transporte
y de paquetes
Verdaderaconvergencia
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Carrier Ethernet para backhaul móvil MEF CE 1.0 comenzó con un marco y 3 servicios
estándar aplicados a redes metro y regionales
CE 2.0 permite la entrega de 3 nuevas características que son relevantes a backhaul móvil: múltiples clases de servicio, interconexión y capacidad de gestión
CE admite los requisitos principales de backhaul móvil:
Mayores capacidades, menor latencia
Topologías de red flexibles: estrella, anillo, malla
Medios de microondas y de fibra
Resiliencia: conmutación por error predecible y rápida
2G, 3G, y LTE en la misma red de backhaul
Perfecta integración: backhaul uWave propiedad de los operadores de redes móviles (MNO) servicios arrendados de proveedores de servicios de backhaul por cable
Funcionamiento menos complejo y más eficiente que el enrutamiento de capa 3
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Interfaz estándar interoperativa: operador de redes móviles red de backhaul
La conectividad del servicio de Carrier Ethernet admite interfaces lógicas S1 y X2
Definiciones de servicio con especificaciones de nivel de servicio (SLS)
La conectividad de servicios facilita la escalabilidad
Carrier Ethernet para backhaul de LTE
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MPLS-TP para backhaul móvil
Resuelve las deficiencias de MPLS, se focaliza en el transporte
Se parece a MPLS en apariencia (LSP, etiquetas PW, etc.)
Funcionalmente se parece más a Carrier Ethernet
Mecanismos de capa 2 (L2) de encapsulamiento/interconexión de redes/protección
Transporte de paquetes determinista orientado a la conexión
OAM completas
Permite aprovisionamiento directo (estático)
Las conexiones de backhaul móvil tienden a ser duraderas
Las rutas predeterminadas son menos complejas y más escalables
Opciones de establecimiento de rutas dinámicas también opcionales
Los protocolos de distribución dinámica de etiquetas MPLS son costosos y demasiado complejos para el backhaul móvil
En cuanto MPLS migra desde el núcleo al backhaul, la funcionalidad del plano de control de IP agrega consideraciones de seguridad, estabilidad, escalabilidad y OPEX.
TRANSPORT CLASS
Funcionamiento menos complejo y más eficiente que IP/MPLS
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Principales consideraciones de arquitectura – Transporte de paquetes
Reenvío de IP
MPLS-TE
MPLS-TP
Ethernet
Ethernet Ethernet
MSC
Capa de servicios/aplicaciones
Requisito: Costo de transporte más bajo entre extremos de IP
Extremos de IP Mayor costo y com
plejidad
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El costo de la complejidad
POTS
1
2
3
eNB
3
Internet
3
3
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2L2 L2 L2L2
Backhaul
Conectividad de backhaul de capa 2 (L2)Menos capas de protocolo aprovisionamiento, gestión, restauración
Menores costos de equipos, costos de personal, complejidad, riesgo,
Independencia entre la capa de transporte de backhaul (capa 2) y la capa eNB/EPC (IP) de cliente
Ruta de migración sin obstáculos del backhaul heredado a LTE
Las mejores opciones de capa 2 (L2) son MEF-CE o MPLS-TP
Capa 2 - El más bajo costo total de propiedad
IP de usuario (oculta de la red de backhaul)
IP de usuarioIP de transporteIP de usuario
EPC MME S-GW
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Las redes de capa 3 (L3) están administradas por el operador de redes móviles (MNO) y
son opcionales para el backhaul
El costo de la complejidadPilas de protocolos de L2 y L3 para backhaul de LTE
Backhaul enrutado mediante IP
IP-VPN
Backhaul conmutado de L2Carrier-Ethernet-VPN
L3L2
eNB IP
GE
MPLS-TP Apro-visio-nado
eNB IP
MPLS
GE
BGP
Q-in-QG.8032/G.8031
Topología LDPRSVP-TETargeted LDPLSP multipuntoOSPF-TEISIS-TEEnrutamiento/hop-by-hop
PBB(S-MAC +eNB-MAC)
SPBMSPBM-TE
GE
H-VPLS
MPLS-TP
tLDP
L2 ofrece un red simplificada y con menos capas
L2 EN FORMA CONSISTENTE PERMITE AHORROS EN EL TCO > 30%
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“Utilización de Carrier Ethernet en el backhaul de LTE”Libro blanco de Infonetics Research – feb 2011
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Alta velocidad de transmisión, baja latencia, escalabilidad,
flexibilidad de protocolosConmutador
físico
Instrumentación abundante
Control de ancho de banda
Gestión avanzada de paquetes para backhaul móvilSincronización
1000’s
CE CE
VS
VS
VS
MPLS
Ethernet
MPLS-TP
PBB-TE
VSVSVSVS
Activación rápida de la red
ServiceEVC (E-Line)
EVC (E-Tree)
OVC Services
EVC (E-LAN)
ServiceEVC (E-Line)
EVC (E-Tree)
OVC Services
EVC (E-LAN)
Metro
Pedido↓Entrega↓Dirección IP automática↓Config. automática de dispositivos↓Descubrimiento automático↓Asistente para servicios
Resiliencia
Alto rendimientoG.8032 ERP
Protección de túneles E-2-E
Enlace + flujo OAM, benchmarking
802.1ag, Y.1731, EFM, etc.
Infraestructura de paquetes de bajo costo y alto rendimiento
Red de paquete
s
Frec. Fase ToD√ √ √
1588GM
1588 esclavo
Sync E
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Backhaul de servicios múltiplesSeparación de tráfico y aplicación de QoS a través de pseudocables
UMTS
LTE o HSPA
GSM
E1/T1
Ethernet
ATM/IMA
Red conmutada de paquetes
Túneles PW
BSC
RNC
TDM
ATM
Ethernet
2G
UMTS de 3 G
LTEMMES-GWP-GW
RNC HSPA de 3 G
Menor dependencia de la red
TDM/PDH/SDH
Gestión de extremo a extremo
1588V2Grand Master
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Diseño propio del MNO - Estudio de caso #1
N x 10 GE
Controladores MSC y red de
núcleo enrutada
Metro/AgregaciónAcceso
BS
GE
BS GE
SR
Agregación POP
BS
BS
BSBS
BGPVRRPN x10 GE
SR
MSC
Ruta principalRuta de reserva
Más de 16000 torres de celdas que admiten Carrier Ethernet (Tráfico de 3G y 4G)
Acceso por microondas/ondas milimétricas (95%) con agregación de fibra
Resiliencia robusta por niveles, baja latencia y estabilidad de la arquitectura
Redes de clase carrier, QoS, OAM y garantías de SLA
Rápido y sencillo aprovisionamiento de túneles y servicios (tiempo promedio de activación por torre < 5 min)
Mayor escalabilidad (más de 1000 sitios por Metro / millones de servicios)
la solución de menor costo
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MNO y Mayorista - Estudio de caso #2Combinación de IP/Ethernet Backhaul móvil y Servicios comerciales
EMUX
MNO#2 NTE
MNO#3 NTE
MNO#1
EMUXNTE
NTE
NTE
EMUX
Demarcación de servicios
EMUX
NTE
NTE
EMUX
CPE OSP/RT Hub-COCO Borde y&
núcleo de IP
Enrutador P
SER/BRAS
Ethernet (Q-in-Q) para L3
MPLS (sobre Ethernet) para VPLS/VPWS
Cliente
802.1Q
Ethernet (Q-in-Q)
LAG (Link Aggregation
Group)
802.1ad
Amplia cartera con sistema operativo común Dispositivos con rango de temperatura extendido para
exteriores e interiores Aprovisionamiento automatizado en red a través de plantillas Amplias herramientas OAM de Ethernet
Protocolo de monitoreo TWAMP de avanzada del IETF para medir latencia/jitter en L3 para aplicación de SLA
Capacitación, certificación y soporte simplificados QoS / Medición de ingreso
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Backhaul de menor costo con el transporte de paquetes
Evitar la complejidad por todos los medios
Usar capa 2 cuando es posible para backhaul móvil
Operaciones fluidas de IP/MPLS desde el núcleo a la estación base mayores costos
Consolidar backhaul de 2G-3G-4G en una red de paquetes convergente
Insistir en un extenso conjunto de herramientas OAM
Diseñar para backhaul escalable, resiliente y determinista
Aprovechar las más nuevas topologías y mecanismos de protección
Confiar las microondas de paquetes a estaciones base que admiten Ethernet
Automatizar operaciones (eliminar las tareas humanas de aprovisionamiento)
Elegir soluciones de transporte de paquetes para el más bajo TCO
Redes que cambian su forma de competir