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

3

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

9

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

18

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

19

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