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© Ciena Confidential and Proprietary Como dimensionar corretamente a rede de transporte LTE John Hawkins Consultor sênior para Carrier Ethernet 11 de julho de 2012

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Page 1: Como dimensionar corretamente a rede de transporte LTE · Como dimensionar corretamente a rede de transporte LTE ... flexibilidade, mas não atende aos requisitos de latência, rendimento,

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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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