O documento discute a migração da rede de backhaul móvel de tecnologias TDM para transporte de pacotes à medida que as redes evoluem de 2G para 3G e 4G. Isso permite suportar o crescimento exponencial do tráfego de dados móvel de forma mais econômica do que a expansão contínua da infraestrutura TDM existente. O transporte de pacotes oferece serviços de largura de banda on-demand para atender às necessidades dinâmicas das redes móveis modernas.

1. Como dimensionar corretamente a
rede de transporte LTE
John Hawkins
Consultor sênior para Carrier Ethernet
11 de julho de 2012
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2. Agenda
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Transporte de pacotes para backhaul
Resumo
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3. O backhaul móvel está em expansão!
3,8 milhões de macroestações
celulares até 2015
Mais compartilhamento de
Maior consumo de serviços Provedores de serviços
torres
de multimídia móvel e continuam atualizando
Estações celulares menores
comunicações M2M suas redes de backhaul
aumentam a largura de banda
por usuário e preenchem
lacunas de cobertura
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4. Backhaul móvel – Dois modelos de negócios
Autoconstrução da operadora
Serviço por atacado
móvel
Foco principal na redução de Foco principal em ofertas de
custos serviço lucrativas e
sustentáveis
Capacidade crescente
Geração de receita
Requisitos técnicos
Contenção de custos
Requisitos técnicos
Satisfação do cliente
GW MSC NID GW GW MSC
Backhaul Backhaul
BS BS
Propriedade Propriedade
Backhaul alugado
da MNO da MNO
Propriedade da operadora móvel
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5. Agenda
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Transporte de pacotes para backhaul
Resumo
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6. 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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7. Migração do backhaul móvel para o pacote
TDM PDH/SONET/SDH
MSC
PDH/SONET/SDH
HÍBRIDO
Transporte de
MSC
pacotes
Transporte de
PACOTE pacotes
MSC
2007 2011 2015
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8. Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de
Rede de backhaul comutação
ADMs DACS e
SONET/SDH
TDM
SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
BTS 2G Rede de backhaul TDM BSC 2G
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9. Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de
Rede de backhaul comutação
ATM
T1/E1
NodeB 3G ATM RNC 3G
ADMs DACS e SONET/SDH
SONET/SDH
NodeB 3G T1/E1
TDM
SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
BTS 2G Rede de backhaul TDM BSC 2G
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10. Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de
Rede de backhaul comutação
Rede de transporte de pacotes
(Carrier Ethernet ou MPLS-TP)
GE
NodeB 3G Pseudowires TDM e ATM via
FE/GE
Ethernet ATM
NodeB 3G
T1/E1
NodeB 3G ATM RNC 3G
ADMs DACS e SONET/SDH
SONET/SDH
NodeB 3G T1/E1
TDM
SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
BTS 2G Rede de backhaul TDM BSC 2G
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11. Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de
Rede de backhaul comutação
Rede de transporte de pacotes
e-NB 4G MME LTE
S-GW/P-GW
e-NB 4G GE
NodeB 3G Pseudowires TDM e ATM via
FE/GE
Ethernet ATM
NodeB 3G
T1/E1
NodeB 3G ATM RNC 3G
ADMs DACS e SONET/SDH
SONET/SDH
NodeB 3G T1/E1
TDM
SONET/SDH
BTS 2G
T1/E1
BTS 2G Rede de backhaul TDM BSC 2G
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12. Migração para 2G - 3G - 4G
Torre de celular Central de
Rede de backhaul comutação
Rede de transporte de pacotes
e-NB 4G MME LTE
S-GW/P-GW
e-NB 4G GE
NodeB 3G Pseudowires TDM e ATM via
FE/GE
Ethernet
NodeB 3G
T1/E1
NodeB 3G RNC 3G
BTS 2G
BSC 2G
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13. Ponderação sobre desempenho, complexidade e custo
Custo
Rendimento Flexibilidade
Proteção Latência
“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
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14. O LTE traz novos requisitos
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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15. Agenda
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Transporte de pacotes para backhaul
Resumo
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16. 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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17. 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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18. O valor do OAM
 Ativação de serviço Operadora A
Operadora
A
Operadora B
Operadora
B
 Garantia de serviço MSC
RNC
Carrier Ethernet
Carrier Ethernet Carrier Ethernet
Carrier Ethernet
 Solução de problemas de serviço Rede
Rede E-NNI Rede
Rede
 Facilidade de entrega de serviço
Ativação de serviço/Teste de desempenho
Ethernet independente da rede Ativação de serviço/Teste de
(via(via ITU Y.1564, RFC2544, RFC 5357)
desempenho RFC 2544, RFC 5357)
ITU Y.1564,
 Expectativas de OAM criadas por Garantia de serviço/Segurança da rede
(monitoramento de desempenho)
Garantia de serviço/Segurança da rede
soluções WAN anteriores -
(via ITU T Y.1731)
(monitoramento de desempenho)
(via ITU-T Y.1731)
 O OAM L2 oferece Solução de problemas de serviço/rede
Solução de problemas de
(via IEEE 802.1ag)
visibilidade, gerenciabilidade e serviço/rede 802.1ag)
(via IEEE
controle superiores Solução de problemas/Monitoramento de link de rede
Solução de problemas/Monitoramento de
(via IEEE 802.3ah, IEEE 802.1ag)
link (via rede802.3ah, IEEE 802.1ag)
de IEEE
O OAM torna o transporte de pacotes gerenciável,
contendo ainda mais os custos
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19. Estratégias de sincronização
Referência externa SyncE
GPS
Rede
Rede de
SyncE
pacotes
√ Freq. √ Fase √ ToD √ Freq. ~ Fase x ToD
• infraestrutura cara em locais remotos • distribuição de alta precisão em camada física
• problemas de linha de visão/confiabilidade c/GPS • requer suporte SyncE em todos os switches de rede
• ponto a ponto
1588v2 (PTP) ACR – adaptive clock recovery
1588
1588 slave GM
Rede de
Rede de
pacotes
pacotes
√ Freq. √ Fase √ ToD √ Freq. x Fase x ToD
• distrib. pacotes de alta precisão e amplamente aceita • a precisão depende do algoritmo ACR
• nenhum requisito especial relativo a switches de rede • apropriada para serviços empresariais
• necessidade de eng. de rede para gerenciar flutuação • ponto a ponto em canal de serviço
de fase
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20. Agenda
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Transporte de pacotes para backhaul
Resumo
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21. Resumo
Diretiva principal
fornecer transporte de pacotes determinístico, confiável e econômico
entre as estações base e o núcleo móvel
Transporte de pacotes (camadas 0-1-2)
o método mais econômico para o backhaul móvel
Evitar complexidade
a todo custo
Aproveitar
topologias e mecanismos de proteção mais recentes
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22. Redes que revolucionam a forma como você compete
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