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Como dimensionar corretamente a rede de transporte LTE
John Hawkins Consultor sênior para Carrier Ethernet
11 de julho de 2012
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Agenda
Transporte de pacotes para backhaul
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Resumo
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O backhaul móvel está em expansão!
Maior consumo de serviços de multimídia móvel e comunicações M2M
3,8 milhões de macroestações celulares até 2015
Mais compartilhamento de torres
Estações celulares menores aumentam a largura de banda
por usuário e preenchem lacunas de cobertura
Provedores de serviços continuam atualizando suas redes de backhaul
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Backhaul móvel – Dois modelos de negócios
BS
Propriedade da operadora móvel
GW Backhaul MSC
BS NID Backhaul
GW GW MSC
Propriedade da MNO
Propriedade da MNO Backhaul alugado
Serviço por atacado
Foco principal em ofertas de serviço lucrativas e
sustentáveis
Geração de receita
Contenção de custos
Requisitos técnicos
Satisfação do cliente
Autoconstrução da operadora móvel
Foco principal na redução de custos
Capacidade crescente
Requisitos técnicos
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Agenda
Transporte de pacotes para backhaul
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Resumo
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Crescimento de receita vantajoso
Crescimento da banda larga ! 3G e 4G gerando grandes
demandas de banda larga
Pressão de custos ! Contas de BH móvel para parte
significativa de OPEX (25 a 50%) ! Ampla lacuna entre crescimento de
receita (que aumenta lentamente) e crescimento de tráfego (exponencial) Transporte de pacotes com
emulação de tráfego TDM legado
O transporte de pacotes resolve o problema do crescimento dos custos e da banda larga
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PDH/SONET/SDH
Migração do backhaul móvel para o pacote
MSC PDH/SONET/SDH TDM
MSC Transporte de pacotes
HÍBRIDO
MSC
Transporte de pacotes PACOTE
2011 2007 2015
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Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de comutação
ADMs DACS e SONET/SDH
Rede de backhaul TDM T1/E1
BSC 2G
TDM SONET/SDH
BTS 2G
BTS 2G
Rede de backhaul
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Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de comutação
ADMs DACS e SONET/SDH
Rede de backhaul TDM T1/E1
BSC 2G
TDM SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
ATM SONET/SDH
NodeB 3G
ATM
T1/E1 RNC 3G
BTS 2G
NodeB 3G
Rede de backhaul
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Migração para 2G - 3G - 4G
Rede de transporte de pacotes (Carrier Ethernet ou MPLS-TP)
Torre de celular
Pseudowires TDM e ATM via Ethernet
Central de comutação
ADMs DACS e SONET/SDH
Rede de backhaul TDM T1/E1
GE
BSC 2G
TDM SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
ATM SONET/SDH
NodeB 3G
ATM
T1/E1
NodeB 3G FE/GE
RNC 3G
BTS 2G
NodeB 3G
NodeB 3G
Rede de backhaul
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Migração para 2G - 3G - 4G
Rede de transporte de pacotes
Torre de celular
Pseudowires TDM e ATM via Ethernet
Central de comutação
ADMs DACS e SONET/SDH
Rede de backhaul TDM T1/E1
GE
BSC 2G
TDM SONET/SDH
MME LTE S-GW/P-GW
BTS 2G
T1/E1
ATM SONET/SDH
NodeB 3G
ATM
T1/E1
NodeB 3G FE/GE
e-NB 4G
RNC 3G
BTS 2G
e-NB 4G
NodeB 3G
NodeB 3G
Rede de backhaul
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Migração para 2G - 3G - 4G
Rede de transporte de pacotes
Torre de celular
Pseudowires TDM e ATM via Ethernet
Central de comutação
GE
MME LTE S-GW/P-GW
NodeB 3G T1/E1
NodeB 3G FE/GE
e-NB 4G
RNC 3G
e-NB 4G
NodeB 3G
Rede de backhaul
BTS 2G
BSC 2G
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Ponderação sobre desempenho, complexidade e custo
“A flexibilidade do Serviço CE está diretamente relacionada ao desempenho, à complexidade e ao custo. Um serviço [de backhaul móvel] que oferece flexibilidade, mas não atende aos requisitos de latência, rendimento, proteção ou custo, é inútil.”
- Grande operadora móvel europeia
Custo
Flexibilidade
Latência Proteção
Rendimento
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O LTE traz novos requisitos
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Maiores velocidades ! Downlink de aproximadamente 1 Gbps, uplink de 100 Mbps ! Habilitação de novos aplicativos (p.ex., nuvem)
Latências menores ! Inferior a 10 ms
Suporte de interface lógica ! X2 – Tráfego torre a torre (multipontos) ! S1 – Link de eNB para MME/S-GW (pt-pt)
Sincronização ! Sincronização de tempo exato, frequência
e fase Compatibilidade com a rede legada ! Transferência e roaming com redes GSM/EDGE/UMTS/HSPA+ existentes ! Inicialmente, os dispositivos LTE usarão 2G/3G para voz e depois evoluirão para VoIP
sobre LTE Custos mais baixos ! CAPEX e OPEX (ativação de serviço mais rápida, facilidade na solução de problemas etc.)
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Agenda
Transporte de pacotes para backhaul
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Resumo
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Carrier Ethernet para backhaul LTE
! Interface interoperável padrão: MNO <- -> Rede de backhaul ! A conectividade do Serviço CE é compatível com as interfaces
lógicas S1 e X2 ! Definições de serviço com SLS (Service Level Specifications) ! A conectividade de serviços facilita a escalabilidade
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MPLS-TP para BH móvel
! Elimina as deficiências do MPLS, foca no transporte ! Semelhante ao MPLS na superfície (LSPs, PW etc.) ! Funcionalmente, mais semelhante a rede de transporte L2
! Mecanismos de proteção/rede/encapsulamento L2 ! Transporte de pacotes determinístico orientado à conexão ! Gerenciamento completo ! Permite o provisionamento direto (estático)
! As conexões de backhaul móvel tendem à longevidade ! Caminhos predeterminados são menos complexos e mais escaláveis
! Há opções de estabelecimento de caminhos dinâmicos ! Os protocolos de distribuição de rótulos dinâmicos MPLS são caros e muito
complexos para BH móvel
! À medida que o MPLS migra do núcleo para o backhaul, a funcionalidade do plano de controle IP adiciona questões de segurança, estabilidade, escalabilidade e OPEX.
Operação menos complexa, mais eficiente que IP/MPLS
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O valor do OAM
Ativação de serviço Garantia de serviço Solução de problemas de serviço Facilidade de entrega de serviço
Ethernet independente da rede Expectativas de OAM criadas por
soluções WAN anteriores O OAM L2 oferece visibilidade,
gerenciabilidade e controle superiores
O OAM torna o transporte de pacotes gerenciável, contendo ainda mais os custos
Carrier Ethernet Carrier Ethernet Rede Rede
Carrier Ethernet Carrier Ethernet Rede Rede
Operadora A
Operadora B
E - NNI
Ativação de serviço/Teste de desempenho (via ITU Y.1564, RFC 2544, RFC 5357) (via ITU Y.1564, RFC 2544, RFC 5357)
Garantia de serviço/Segurança da rede (monitoramento de desempenho) (via ITU (via ITU - - T Y.1731) T Y.1731)
Solução de problemas de serviço/rede (via IEEE 802.1ag) (via IEEE 802.1ag)
Solução de problemas/Monitoramento de link de rede (via IEEE 802.3ah, IEEE 802.1ag) (via IEEE 802.3ah, IEEE 802.1ag)
Carrier Ethernet Rede
Carrier Ethernet Rede
Operadora A Operadora B
E - NNI
Ativação de serviço/Teste de desempenho (via ITU Y.1564, RFC 2544, RFC 5357)
Garantia de serviço/Segurança da rede (monitoramento de desempenho)
(via ITU-T Y.1731) -
Solução de problemas de serviço/rede (via IEEE 802.1ag)
Solução de problemas/Monitoramento de link de rede (via IEEE 802.3ah, IEEE 802.1ag)
RNC MSC RNC
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Estratégias de sincronização SyncE Referência externa
1588v2 (PTP) ACR – adaptive clock recovery
Rede de pacotes
GPS
Freq. Fase ToD √ √ √
• infraestrutura cara em locais remotos • problemas de linha de visão/confiabilidade c/GPS
Rede SyncE
Freq. Fase ToD √ ~ x • distribuição de alta precisão em camada física • requer suporte SyncE em todos os switches de rede • ponto a ponto
Rede de pacotes
Freq. Fase ToD √ √ √
1588 GM 1588 slave
• distrib. pacotes de alta precisão e amplamente aceita • nenhum requisito especial relativo a switches de rede • necessidade de eng. de rede para gerenciar flutuação de fase
Rede de pacotes
Freq. Fase ToD √ x x
• a precisão depende do algoritmo ACR • apropriada para serviços empresariais • ponto a ponto em canal de serviço
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Agenda
Transporte de pacotes para backhaul
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Resumo
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Resumo
Diretiva principal
Transporte de pacotes (camadas 0-1-2)
Evitar complexidade
o método mais econômico para o backhaul móvel
fornecer transporte de pacotes determinístico, confiável e econômico entre as estações base e o núcleo móvel
a todo custo
Aproveitar
topologias e mecanismos de proteção mais recentes
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Redes que revolucionam a forma como você compete
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