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La plupart des opérateurs européens ont indiqué que le résultat le plus probable est que les nouveaux
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Sur la figure 1, il est supposé une couche intermédiaire 2 POP, et il ya des anneaux dans la partie
pré-agrégation du rése...
Les réseaux peuvent également être segmentés en fonction des domaines IGP / LDP à l'aide de
l'arête de fournisseur de comm...
Initialement, les opérateurs européens souvent utilisés VPN de couche 2 pour la connectivité entre le
NodeB IP et le RNC. ...
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Figure 5. LTE / EPC Architecture de référence
Figure 5 met en lumière l'architecture de référence à base de 3GPP. La techn...
Architecture distribuée
L'architecture LTE, par rapport à d'autres architectures, fournit un modèle hiérarchique plus simp...
Avant LTE, le trafic utilisateur final ne serait décrypté dans les composants de base (RNC pour la 3G
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définissent neuf valeurs, probablement plusieurs valeurs seront nécessaires pour des types non
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Sur la figure 1, il est supposé une couche intermédiaire 2 POP, et il ya des anneaux dans la partie
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  1. 1. Contenu Ce que vous apprendrez Tendances migratoires européennes mobiles Héritage ATM et TDM Transport sur Converged Packet Networks UMTS IP Transport NodeB plus Converged Network Packet Layer 2 VPN Deployment Model Layer 3 déploiement MPLS VPN Modèle Conclusions NodeB déploiement IP LTE / EPC Transport sur Converged Network Packet Facteurs à considérer avec LTE réseau de transport sous-jacent séparation du trafic et de l'adressage IP modèles au eNodeB Technologie de Backhaul pour un Converged Packet Réseau LTE-Based LTE / EPC Conclusions de transport Conclusion Ce que vous apprendrez Fournisseurs européens de services mobiles voient une augmentation sans précédent de la capacité de backhauling mobile pour soutenir leurs offres de services existantes. La dernière génération de dispositifs intelligents et des modems de données USB en charge les applications gourmandes en bande passante telles que e-mail mobile, téléchargement de vidéos, jeux, et ainsi de suite. Le haut débit mobile grâce à High Speed Packet Access (HSPA) a conduit à une augmentation significative du nombre d'abonnés et l'augmentation de l'utilisation de la bande passante par abonné. Le volume de trafic de données porté par les réseaux mobiles a déjà dépassé celle du trafic voix. Les numéros d'abonnés haut débit mobile à travers le monde ont déjà dépassé le nombre de haut débit fixe, avec le nombre total prévu d'environ 1,5 milliard d'ici 2014. Les dépenses liées à la fourniture de cette bande passante croissante ne correspond pas linéairement la croissance des revenus. Cette question de la bande passante mise à l'échelle va devenir encore plus importante avec l'évolution vers HSPA + et Long Term Evolution (LTE).Fournisseurs européens de services mobiles déploient IP / Ethernet dans leur backhauling mobile pour augmenter la bande passante totale disponible tout en réduisant le coût global. Ce livre blanc sera d'abord discuter des tendances migratoires que Cisco voit en Europe par rapport aux options de transport pour la deuxième génération (2G) et troisième génération (3G), le trafic. Une analyse plus détaillée sera ensuite examiner les options disponibles pour le transport de Global System for Mobile Communications (GSM) / 2G (multiplexage temporel [TDM] base) et le service universel de télécommunications mobiles (UMTS) / trafic 3G (ATM et Ethernet basé) sur un réseau de paquets convergente. Enfin, une description détaillée sera discuter de l'évolution de la technologie LTE et les exigences de longs qu'il fait sur le réseau de transport sous-jacent. Une conclusion résume les avantages et les inconvénients de différentes options de transport (Layer 2 VPN et VPN) de couche 3 à l'étude aujourd'hui. Tendances migratoires européennes mobiles Fournisseurs de services mobiles européens cherchent à réduire les coûts d'exploitation, et convergeant tous les réseaux en un seul est un facteur majeur dans la réalisation d'économies. Le défi est que les architectures mobiles provenaient de différentes technologies (TDM, Frame Relay et ATM) depuis leur création. La progression vers une vision tout-IP, vu aujourd'hui avec le NodeB IP et contrôleurs de réseau radio IP (RNC) pour l'UMTS et décrit par le LTE / EPC (Evolved Packet Core), l'architecture, est d'aider la progression vers un réseau en mode paquet unique . Les réseaux GSM et UMTS actuels sont principalement basées sur la technologie SDH de convergence, en utilisant 2 Mbps connexions de transport dédiés soit 2G ou 3G réseau d'accès radio mobile (RAN) du trafic. En Europe, un pourcentage élevé de cette SDH offre repose sur la technologie de micro-ondes (dans la plupart des cas appartenant à l'opérateur de téléphonie mobile). Le principal problème avec l'architecture SDH est un manque de l'évolutivité. Calculs de bande passante LTE initiales montrent une exigence pour 40 Mbps en moyenne à chaque emplacement du site cellulaire qui pourrait atteindre 100 Mbps au fil du temps. Cisco a vu l'effet de volumes élevés de trafic de données au cours des 12 à 18 derniers mois, avec l'évolution HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) et le futur eHSPA (Evolved High Speed Packet Access). Exigences RAN LTE seront en outre
  2. 2. mettre en évidence les problèmes de mise à l'échelle. De nombreux opérateurs européens ont eu à examiner des solutions HSDPA de déchargement, en utilisant des technologies telles que DSL et fibre. La raison de cette approche réside dans l'infrastructure SDH sous-jacente, qui ne peuvent pas remplir les volumes de trafic de données a augmenté de manière efficace. Les prestataires de services dans les pays nordiques semblent avoir conduit dans les déploiements NodeB IP, avec le reste de l'Europe suit cette tendance. Un vendeur de la radio européenne de premier plan fournit activement de rentabilisation pour justifier la migration UMTS NodeB Ethernet lorsque la bande passante du backhauling dépasse 6 Mbps. Initialement les gens pensaient que GSM serait éliminée rapidement, mais récemment, il semble que le GSM restera pour les cinq prochaines années ou plus (un certain soutien de l'Etat des pays jusqu'en 2020.) et qu'au moins une partie de la fréquence seront réutilisés pour d'autres technologies (autrement dit, UMTS et LTE) dans le futur. Il ya peu d'espérance pour la croissance importante du trafic avec les réseaux GSM (un seul chiffre augmente prévalent encore dans certains pays), parce GSM sera utilisé principalement pour des capacités vocales. Par conséquent, aucun besoin immédiat dicte soutien de IP / Ethernet sur ces stations de base. Stations de base GSM actuelles exigent généralement deux à trois circuits E1. Il est intéressant de noter que certains fournisseurs de radio soutiennent interfaces Ethernet sur leurs stations de base (BTS) pour le GSM, mais il n'y a pas eu de déploiements à grande échelle. Un soutien croissant pour le logiciel configurable, l'adoption de radio flexible (la radio de soutien 2G, 3G, 4G et dans le même temps) a surgi lorsque les sites cellulaires ont besoin d'attention en raison de problèmes de bande passante ou de l'équipement obsolète. Dans de tels cas, la convergence de transport à la couche d'accès, en plus de la couche d'amenée, conduit à diminuer les frais de fonctionnement et l'efficacité de largeur de bande. En ce qui concerne l'UMTS soutien, nous l'avons vu dans les 6 à 12 derniers mois que les transports ATM comprend un petit pourcentage du déploiement global de transport UMTS et est en déclin à un rythme plus rapide que celui indiqué initialement.En Europe, il existe des opérateurs où jusqu'à 40 pour cent de leur déploiement UMTS est maintenant basé sur Ethernet, par opposition à base d'ATM. L'évolution décrite ci-dessus laisse de nombreuses options pour les opérateurs de décider comment migrer leurs réseaux traditionnels existants, comme l'a souligné ci-dessous: • Migrer tous les GSM (TDM) et UMTS (ATM), le trafic sur une infrastructure à base de paquets sans aucun changement de l'équipement radio. Les technologies telles que TDM sur Multi-Protocol Label Switching (MPLS), y compris la structure TDM sur Packet Agnostique (SAToP) et Circuit Emulation sur réseau commuté par paquets (CESoPSN), en plus de l'ATM sur MPLS (ATM Pseudowire Emulation bord à bord ) doit prendre en charge les interfaces traditionnelles. • trafic GSM et UMTS reste sur le transport basée SDH existante. Tout nouveau trafic (HSDPA et High-Speed Uplink Packet Access [HSUPA]), eHSPA, et LTE) sera sur une infrastructure à base de paquets. Équipements existants pourraient être migré vers IP dans le cadre d'un programme de fin de vie ou lorsque les besoins de capacité dictent. Dans le court terme, HSDPA décharger options sur DSL ou adresse de fibre trafic de données augmente à l'UMTS. • trafic GSM reste sur le transport existante SDH et lieux tout autre trafic (ATM 3G [travers PWE3], UMTS High Speed Packet Access [HSxPA], eHSPA, et LTE) sur la nouvelle infrastructure à base de paquets. Ce plan donne de bons gains de multiplexage statistique. Lorsque UMTS NodeB sont mis à niveau vers IP NodeB, leur technologie de backhaul migrer de pseudowire pour pur IP sur Ethernet sur le même réseau. • Mise à niveau de toutes les stations de base GSM et UMTS NodeB et contrôleurs pour soutenir IP native et migrer sur une infrastructure de paquets. Ceci élimine l'utilisation et la complexité de PWE3 mais reste peu probable en raison de problèmes financiers et logistiques. Comme indiqué ci-dessus, il ya peu de justification de la bande passante pour aller à IP / Ethernet sur les stations de base GSM. En résumé, l'option de migration mobile que vous choisissez dépend de la base de matériel radio. Spécifications mobiles évoluent vers une architecture tout-IP, mais il doit être coûtent justification de la mise à niveau de la radio héritage existant. Cela pourrait inclure: l'augmentation du trafic (improbables dans le GSM), le nécessaire remplacement des équipements existants à la fin de sa durée de vie, ou les économies opérationnelles de soutenir un réseau convergent pour tous les accès de la radio. Le soutien de configurable par logiciel, la technologie radio flexible (la radio de soutien 2G, 3G, 4G et dans le même temps) pousse cette évolution.
  3. 3. La plupart des opérateurs européens ont indiqué que le résultat le plus probable est que les nouveaux ou modernisés noeuds radio pour l'UMTS, eHSPA, ou LTE emploieront transport IP sur les interfaces Ethernet. UMTS sites existants qui ont une utilisation élevée HSxPA sont également des candidats pour une mise à niveau. Les stations de base GSM et UMTS de faible capacité NodeBs devraient rester inchangées et donc continuer à exiger des services TDM ou de transport ATM pour le proche avenir. De toute évidence, il y aura des différences entre les opérateurs sur la façon de soutenir l'exigence pour les services TDM et de transport ATM. Les opérateurs qui sont une filiale d'un opérateur historique laissent souvent ces services sur l'infrastructure SDH existants, parce que cette pratique représente peu de frais pour eux. L'opérateur historique devra laisser ce réseau SDH sous-jacente en place dans un avenir prévisible pour d'autres fins commerciales, y compris les services de gros réglementés, et ainsi de suite. Les opérateurs mobiles, dont les titulaires voient comme challengers, louent souvent l'exigence de transport sous-jacent de joueurs titulaires à un coût. En Europe, ce coût ne diminue pas, et de nombreux challengers plan de soutien à leur TDM, ATM, et les exigences Ethernet sur un réseau convergent IP / MPLS et se déplacer aussi rapidement que possible à une vision tout-IP. Héritage ATM et TDM Transport sur Converged Packet Networks la convergence des Transports à une couche de paquets permet une approche flexible et évolutive et respecté l'exigence de réseau unique souhaité. Les gains de multiplexage statistiques peuvent réduire considérablement les exigences de bande passante cumulée qui sont particulièrement importantes pour l'économie du déploiement HSDPA, eHSPA, et LTE. Toutefois, un mouvement de SDH vers une architecture IP / Ethernet doit aborder la question de la bande passante. En outre, il faut tenir compte de la transition supplémentaire dans les domaines de la résilience, OAM, QoS, la synchronisation, et ainsi de suite. Si les interfaces traditionnelles (TDM ou ATM) doivent être pris en charge, à travers un réseau à base de paquets, puis technologies comme TDM over MPLS (SAToP, CESoPSN) et ATM sur MPLS (ATM PWE3) devront être pris en considération.Cela va entraîner des coûts supplémentaires, parce que les interfaces existantes auront besoin de soutien sur les plates-formes de paquets qui ont été principalement conçus pour le support Ethernet. L'ensemble des normes pseudowire sera également introduire des inefficacités bande passante, car avec toute forme d'émulation, il ya une grande tête de transport. Utilisant des circuits ATM PWE3 pour l'UMTS ne permettra des gains de multiplexage statistique, mais en utilisant SAToP ou CESoPSN pour le GSM ne fonctionne pas. CESoPSN ne permet une utilisation plus efficace des ressources de transport que SAToP, parce que préconfigurés intervalles de temps 64 kbps sont transportés. En Europe, certains opérateurs voient la justification des coûts dans le transport de services TDM ou ATM sur un réseau convergé. Cela pourrait faire partie d'une stratégie à long terme ou peut être une étape de transition vers une infrastructure tout-IP. Le Cisco ® Unified RAN Backhaul (C-URB) atteint cet objectif en étendant l'intelligence de réseau Cisco IP du réseau de base actuel vers le bord par le transport de tous RAN trafic sur pseudowires (PWE3). Après un examen approfondi de l'Unified solution RAN Backhaul Cisco, on voit que les sites cellulaires 2G / 3G se connectent via une passerelle de site de cellule (CSG) jusqu'à un routeur pseudowire de tête et crée un RAN MPLS qui utilise PWE3 (CESoPSN, SAToP , distributeur automatique de canal virtuel et le chemin virtuel) des circuits de transport avec protection pseudowire active ou en attente. Pour les stations de base GSM, le réseau d'agrégation implémente fils CESoPSN et SAToP pseudo. Pour NodeBs UMTS basés sur ATM, le réseau d'agrégation implémente chemin virtuel ou virtuel AAL0 de canal et pseudowire AAL5 (ATM Adaptation couche et ATM PWE3) transport. En Europe, souvent un certain nombre de points de présence (POP) existe entre le routeur de site de cellule et la tête de pseudowire (le routeur qui termine la pseudowire et les mains sur le trafic vers le RNC ou un contrôleur de station de base [BSC]). Les choix architecturaux dépendent si les POP intermédiaires sont de couche 3 / MPLS Layer 2 connaissance ou conscience. Si les étapes intermédiaires sont Layer 3 / MPLS courant, le réseau va utiliser MPLS commutation tout le chemin à partir du routeur de site de cellule à l'extrémité de tête, avec la couche normale 3 / MPLS techniques de convergence et de résilience (MPLS rerouter rapide Interior Gateway Protocol [IGP ] convergence rapide, Border Gateway Protocol pré-fix indépendant Convergence [BGP PIC], IGP suppléants sans boucle [SFT]). Lorsque les étapes intermédiaires ne sont conscients de couche 2, les prochaines étapes dépendent du type hub-and-spoke, connexions point-à-point ou en anneau topologies existent. Pour de couche 2 anneaux, l'intelligence est nécessaire pour empêcher la couche 2 boucles (qui est, Multiple protocole Spanning Tree [MST] ou résilient protocole Ethernet Cisco).
  4. 4. Sur la figure 1, il est supposé une couche intermédiaire 2 POP, et il ya des anneaux dans la partie pré-agrégation du réseau. Si nous considérons le Resilient protocole Ethernet contrôle de topologie Cisco dans la couche pré-agrégation, le MPLS / IP RAN construit sur des infrastructures Ethernet ponté (anneaux de fibres physique ou bagues à micro-ondes) peut compter uniquement sur la protection de la couche 2 de la topologie. Cela signifie que le système de protection de la couche 2 fournira automatiquement la protection pour le label Switched Path (LSP) et ATM pseudowires / TDM. Parce que nous comptons sur les techniques de niveau 2 de convergence, nous pouvons construire le MPLS / IP RAN sur les routes statiques entre les routeurs de site cellulaire et les nœuds d'agrégation. Les routes statiques ne sont nécessaires entre les routeurs de site cellulaire et les nœuds d'agrégation pour permettre au MPLS LSP et les segments PWE3. Figure 1. TDM et ATM PWE3 Backhaul avec Layer 2 interfonctionnement Certains fournisseurs de services ont peu d'expérience de la couche 2 technologies Ethernet ou croient qu'il augmente la complexité opérationnelle causée par les protocoles de contrôle de niveau 2 ou plus précisément, son intégration avec MPLS / IP dans les nœuds d'agrégation. Pour ces fournisseurs, MPLS IP RAN redondance peut compter sur IGP / LDP ou l'ingénierie de trafic MPLS (voir la figure 2). Le MPLS / IP RAN IGP (par exemple, OSPF du routeur d'agrégation pour le routeur de site de cellule) peut être configuré avec détection bidirectionnelle Forwarding (BFD) pour fournir un appui récupération de bout en bout défaillance dans ce scénario. En Europe aussi, les opérateurs veulent soutenir commutation MPLS natif sur tous les POP de la CSG au routeur d'agrégation comme on le voit dans la figure 2. Cette architecture permet un mécanisme de convergence commun de bout en bout, y compris les pseudo-fil redondance, MPLS réacheminement rapide (FRR ), IGP, et LDP convergence rapide. Beaucoup de fournisseurs de services mobiles préfèrent cette conception, parce qu'ils ont beaucoup de connaissances du MPLS et de couche 3 déploiements et ne sont pas mises en œuvre ou nécessaire de couche 2 technologies Ethernet comme on le voit dans les environnements filaires aujourd'hui. Figure 2. TDM et ATM PWE3 Backhaul sur MPLS
  5. 5. Les réseaux peuvent également être segmentés en fonction des domaines IGP / LDP à l'aide de l'arête de fournisseur de commutation (S-PE) sur les noeuds capacité d'agrégation. En substance, cette technique met en œuvre pseudowires multi-segments (MS-PW). Cette conception permet le routage statique dans l'accès RAN pour la simplicité, tout en utilisant les capacités IGP dynamiques dans le domaine / IP de base MPLS. Cette conception permet également différents projets générateurs de revenus pour être utilisés dans l'accès radio et les réseaux MPLS / IP, permettant une meilleure évolutivité globale. En outre, dynamique IGP aide à l'échec de segmentation et de l'isolement, surtout compte tenu de plusieurs aspects de l'infrastructure de RAN qui peuvent conduire à l'instabilité IGP avec des technologies telles que xDSL ou TDM / Ethernet micro-ondes. UMTS IP Transport NodeB plus Converged Network Packet La première UMTS NodeB fait usage d'interfaces héritage ATM seulement. L'évolution initiale vers la vision tout-IP a commencé avec NodeBs soutenir une capacité pseudowire de bord. Cette technique n'a pas recueilli beaucoup de traction sur le marché européen, et les fournisseurs de radio sont actuellement ne pousse pas cette solution. Il est aussi un support pour un mode hybride sur le Node B, où le trafic HSDPA est déchargé à travers une interface Ethernet / IP, et le reste du trafic traverse l'interface ATM. Au cours des 12 à 18 derniers mois, certains fournisseurs de radio européens de premier plan ont déployé NodeB et RNC IP IP avec tout le trafic traversant l'interface Ethernet uniquement. Surtout, chaque NodeB est un hôte IP (adresse IP configurée de façon statique). La relation avec le RNC est encore très une relation orienté connexion et un-à-un. Cette évolution est complètement différent d'un environnement filaire où le Digital Subscriber Line Access Multiplexeur IP (Les DSLAM) et Multi-Service de noeuds d'accès (MSAN) sont couche 2 et commutateur de couche 2 paquets. Sur le marché européen, Ethernet déploiement microware semble accompagner les déploiements NodeB IP et fournit un Ethernet point-à-point (ou éventuellement, anneau) réseau d'accès. Des discussions et des tests initiaux ont indiqué qu'il n'y a pas de plans pour soutenir les protocoles de routage dynamique ou MPLS sur les NodeBs IP dans le court à moyen terme. Limites concernant le nombre d'adresses IP et les routes statiques soutenus devraient améliorer dans les versions ultérieures. Soutien aux mécanismes de déclenchement comme BFD est difficile et nécessaire à la résilience de bout en bout. Il ya peu de soutien pour EOAM (Ethernet opérations, administration et maintenance) capacité (CFM [gestion de défaut de connectivité], 802.3ah, et Y.1731) pour l'isolement de défaut. En ce qui concerne les options de déploiement qui ont été utilisés pour NodeB IP, il existe deux modèles d'exploitation techniques principales envisagées. Le premier modèle est basé sur la couche 2 technologies VPN et pourrait être soit un service E-Line (point à point), E-arbre (point à multipoint) ou E-LAN (multipoint-à-multipoint). Le deuxième modèle utilise Layer 3 ou MPLS VPN. Nous allons discuter de deux modèles plus en détail dans la section suivante. Layer 2 VPN Deployment Model
  6. 6. Initialement, les opérateurs européens souvent utilisés VPN de couche 2 pour la connectivité entre le NodeB IP et le RNC. La connexion entre le eNodeB et le RNC a agi comme une liaison point-à-point, et une solution appropriée était simple pseudowire Ethernet (E-line). Comme indiqué précédemment, NodeB testé jusqu'ici seulement ont été en mesure de soutenir une route statique simple ou passerelle par défaut. L'itinéraire statique dans ce cas, indique à la couche de distribution (voir figure 3).Comme ceci est une solution centralisée, il est important qu'il existe des options de redondance à la couche de distribution. Figure 3. NodeB couche Option 2 déploiement VPN IP Actuellement, Hot Standby Router Protocol (HSRP) et Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) semblent préférables, offrant noeud redondance avec la route statique configurée sur le NodeB IP en utilisant l'adresse IP virtuelle HSRP / VRRP. Cette solution mandats qu'un E-arbre ou d'un service E- LAN (Virtual Private LAN Service [VPLS] ou LAN Service hiérarchique privé virtuel [H-VPLS]) est nécessaire, car un chemin de couche 2 doit exister entre les noeuds de distribution pour que HSRP / VRRP de fonctionner correctement. Une autre option fournit un service E-line unique du NodeB IP à chaque noeud de distribution, mais un montant supplémentaire de couche 2 chemin doit connecter les nœuds de distribution. Cette approche répond résilience dans le sens montant, mais nous devons tenir compte de la direction de liaison descendante aussi. Dans la direction de liaison descendante, il faut considérer la résilience de bout en bout. Certains types d'interruption dans le domaine de couche 2 VPN ne peuvent pas être retransmis rapidement aux noeuds de distribution, ce qui peut entraîner la circulation holing noir (paquets perdus) dans la direction de liaison descendante. Des mécanismes tels que BFD peuvent aider à identifier un large éventail de questions de bout en bout et déclencher un changement de transmission dans le noeud de distribution. Idéalement, il est préférable de mettre en œuvre ce mécanisme de détection rapide vers le NodeB IP, mais cela n'a pas été possible dans tous les cas. Un déclencheur de convergence, y compris certaines fonctionnalités OAM tels que CFM, est une réponse possible. Figure 3 met en évidence les mécanismes de résilience actuellement nécessaires dans ces environnements. Cisco a vu l'utilisation de VPN de couche 2 dans les opérateurs qui ont eu à utiliser des réseaux tiers pour la connectivité dans le RAN. Le réseau tiers pourrait inclure une société mère incombe ou en fait, l'externalisation complète. Dans ces cas, les opérateurs ne veulent souvent pas le fournisseur tiers de dialoguer avec leur configuration de routage, comme ce serait le cas avec la couche 3 ou MPLS VPN. Au lieu de cela, ces opérateurs préfèrent souvent tunneling du trafic avec Layer 2 VPN et de fournir les capacités de routage dans leur propre site pour garder le contrôle globale. Dans certains déploiement, l'opérateur supporte déjà TDM et ATM PWE3 et préférerait utiliser pseudowires Ethernet pour NodeB IP backhaul ainsi. pseudowires Ethernet seront soit mis en œuvre dans un routeur cellulaire site existant ou sur le noeud pré-agrégation. Layer 3 déploiement MPLS VPN Modèle La deuxième option, obtenir l'approbation dans les 6 à 12 derniers mois, fait un usage optimal de l'NodeB IP agissant comme un hôte IP supportant le routage statique. La solution, présenté sur la figure 4, distribue les capacités IP / MPLS vers le bord du réseau. Cela permettra aux capacités de routage dynamique complète sur dans les couches pré-agrégation et d'agrégation. Figure 4. NodeB couche Option de déploiement VPN 3 / MPLS IP
  7. 7. La plupart des opérateurs européens ont indiqué que le résultat le plus probable est que les nouveaux ou modernisés noeuds radio pour l'UMTS, eHSPA, ou LTE emploieront transport IP sur les interfaces Ethernet. UMTS sites existants qui ont une utilisation élevée HSxPA sont également des candidats pour une mise à niveau. Les stations de base GSM et UMTS de faible capacité NodeBs devraient rester inchangées et donc continuer à exiger des services TDM ou de transport ATM pour le proche avenir. De toute évidence, il y aura des différences entre les opérateurs sur la façon de soutenir l'exigence pour les services TDM et de transport ATM. Les opérateurs qui sont une filiale d'un opérateur historique laissent souvent ces services sur l'infrastructure SDH existants, parce que cette pratique représente peu de frais pour eux. L'opérateur historique devra laisser ce réseau SDH sous-jacente en place dans un avenir prévisible pour d'autres fins commerciales, y compris les services de gros réglementés, et ainsi de suite. Les opérateurs mobiles, dont les titulaires voient comme challengers, louent souvent l'exigence de transport sous-jacent de joueurs titulaires à un coût. En Europe, ce coût ne diminue pas, et de nombreux challengers plan de soutien à leur TDM, ATM, et les exigences Ethernet sur un réseau convergent IP / MPLS et se déplacer aussi rapidement que possible à une vision tout-IP. Héritage ATM et TDM Transport sur Converged Packet Networks la convergence des Transports à une couche de paquets permet une approche flexible et évolutive et respecté l'exigence de réseau unique souhaité. Les gains de multiplexage statistiques peuvent réduire considérablement les exigences de bande passante cumulée qui sont particulièrement importantes pour l'économie du déploiement HSDPA, eHSPA, et LTE. Toutefois, un mouvement de SDH vers une architecture IP / Ethernet doit aborder la question de la bande passante. En outre, il faut tenir compte de la transition supplémentaire dans les domaines de la résilience, OAM, QoS, la synchronisation, et ainsi de suite. Si les interfaces traditionnelles (TDM ou ATM) doivent être pris en charge, à travers un réseau à base de paquets, puis technologies comme TDM over MPLS (SAToP, CESoPSN) et ATM sur MPLS (ATM PWE3) devront être pris en considération.Cela va entraîner des coûts supplémentaires, parce que les interfaces existantes auront besoin de soutien sur les plates-formes de paquets qui ont été principalement conçus pour le support Ethernet. L'ensemble des normes pseudowire sera également introduire des inefficacités bande passante, car avec toute forme d'émulation, il ya une grande tête de transport. Utilisant des circuits ATM PWE3 pour l'UMTS ne permettra des gains de multiplexage statistique, mais en utilisant SAToP ou CESoPSN pour le GSM ne fonctionne pas. CESoPSN ne permet une utilisation plus efficace des ressources de transport que SAToP, parce que préconfigurés intervalles de temps 64 kbps sont transportés. En Europe, certains opérateurs voient la justification des coûts dans le transport de services TDM ou ATM sur un réseau convergé. Cela pourrait faire partie d'une stratégie à long terme ou peut être une étape de transition vers une infrastructure tout-IP. Le Cisco ® Unified RAN Backhaul (C-URB) atteint cet objectif en étendant l'intelligence de réseau Cisco IP du réseau de base actuel vers le bord par le transport de tous RAN trafic sur pseudowires (PWE3). Après un examen approfondi de l'Unified solution RAN Backhaul Cisco, on voit que les sites cellulaires 2G / 3G se connectent via une passerelle de site de cellule (CSG) jusqu'à un routeur pseudowire de tête et crée un RAN MPLS qui utilise PWE3 (CESoPSN, SAToP , distributeur automatique de canal virtuel et le chemin virtuel) des circuits de transport avec protection pseudowire active ou en attente. Pour les stations de base GSM, le réseau d'agrégation implémente fils CESoPSN et SAToP pseudo. Pour NodeBs UMTS basés sur ATM, le réseau d'agrégation implémente chemin virtuel ou virtuel AAL0 de canal et pseudowire AAL5 (ATM Adaptation couche et ATM PWE3) transport. En Europe, souvent un certain nombre de points de présence (POP) existe entre le routeur de site de cellule et la tête de pseudowire (le routeur qui termine la pseudowire et les mains sur le trafic vers le RNC ou un contrôleur de station de base [BSC]). Les choix architecturaux dépendent si les POP intermédiaires sont de couche 3 / MPLS Layer 2 connaissance ou conscience. Si les étapes intermédiaires sont Layer 3 / MPLS courant, le réseau va utiliser MPLS commutation tout le chemin à partir du routeur de site de cellule à l'extrémité de tête, avec la couche normale 3 / MPLS techniques de convergence et de résilience (MPLS rerouter rapide Interior Gateway Protocol [IGP ] convergence rapide, Border Gateway Protocol pré-fix indépendant Convergence [BGP PIC], IGP suppléants sans boucle [SFT]). Lorsque les étapes intermédiaires ne sont conscients de couche 2, les prochaines étapes dépendent du type hub-and-spoke, connexions point-à-point ou en anneau topologies existent. Pour de couche 2 anneaux, l'intelligence est nécessaire pour empêcher la couche 2 boucles (qui est, Multiple protocole Spanning Tree [MST] ou résilient protocole Ethernet Cisco).
  8. 8. Figure 5. LTE / EPC Architecture de référence Figure 5 met en lumière l'architecture de référence à base de 3GPP. La technologie radio changera de répartition en code à large bande d'accès multiple (WCDMA) à répartition en fréquence orthogonale (accès multiple OFDMA), ce qui se traduira par une plus grande largeur de bande et les vitesses. L'aplatissement de l'architecture (ablation de la RNC) se traduira par une plus grande intelligence dans le eNodeB. Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) est le nom officiel de 3GPP pour le réseau d'accès radio LTE. L'interface X2 entre eNodeB portera plan de contrôle (X2-c) et plan d'utilisateur (X2-u) le trafic.Le coeur de réseau est maintenant moins hiérarchique et contiendra des éléments de plan de commande (entités de gestion de la mobilité [MME]) avec plan de contrôle S1 (S1-c) la circulation et plan d'utilisateur passerelles (passerelles desservant [SGW]) avec plan d'utilisateur S1 (S1-u ) circulation. Facteurs à considérer avec LTE réseau de transport sous-jacent L'architecture LTE introduit des exigences supplémentaires sur le réseau de transport sous-jacent comme l'a souligné dans les sections suivantes. Aplatie Architecture Mobile L'infrastructure mobile traditionnelle est très hiérarchique avec les exigences de service orienté connexion et des relations one-to-one (qui est, NodeB IP a une relation un-à-un avec le RNC). Le NodeB LTE amélioré (ENB), qui fait maintenant partie de l'infrastructure IP aura une relation one-to- many avec les passerelles de base, SGWs, et MME. Cela implique que l'infrastructure sous-jacente doit offrir cette capacité d'une manière évolutive et sécurisée. Interface X2 L'interface X2 est une communication directe entre les eNodeB. Il n'y a jamais une communication directe entre les stations de base radio (BTS, NodeB) avant LTE. Cette interface sera utilisé pour le plan de commande et de rafales de trafic de plan utilisateur durant un transfert. Il est également prévu pour un transfert basé sur S1 mais est seulement considérée comme une option de repli lorsque l'interface X2 ne sont pas disponibles. Les estimations actuelles indiquent que le X2-c combiné et le trafic X2-u pourrait se situer entre 4 et 10 pour cent de la bande passante de base-face (S1-u) et le retard devrait être inférieur à 30ms.Ce trafic est de la plus haute importance et de futures versions (LTE Advanced), il est évident que plus de trafic de plan d'utilisateur va traverser cette interface. Aussi dans la version 10, il y aura des exigences strictes de latence nécessaires pour mettre en œuvre des fonctionnalités telles que la collaboration Multiple Input Multiple Output (MIMO). Les chiffres dans la région de 10ms sont actuellement examinées.
  9. 9. Architecture distribuée L'architecture LTE, par rapport à d'autres architectures, fournit un modèle hiérarchique plus simple avec moins de la capacité de distribuer de manière simpliste les passerelles de base. En Europe, il ya eu beaucoup d'intérêt dans la distribution des passerelles de plan d'utilisateur (SGWs et PGWs) pour un certain nombre de raisons: • Bande passante: Certains fournisseurs de services mobiles ont déterminé que les augmentations de bande passante introduites en LTE seront massivement augmenter leur bande passante de base. Dans un exemple, les besoins en bande passante de base passera à 130 Gbps en 2012, selon les estimations (besoins en bande passante de base actuels sont moins de 40 Gbps). Dans cet exemple, la distribution de 12 sites à partir des quatre sites de base précédents évite la mise à niveau du réseau optique sous-jacent. • Trafic Offload: Certains opérateurs examinent la capacité de déchargement des types de trafic spécifiques le plus tôt possible dans l'infrastructure de backhauling (aussi appelée déchargement du trafic IP sélectionné dans 3GPP). Les opérateurs ne voient pas de valeur dans la réalisation des types de trafic spécifiques à travers la bande passante de base. En fait, les opérateurs peuvent ajouter peu de valeur et veulent donc à portée de main le trafic vers un tiers dès que possible. • Optimisation de la vidéo: Certains opérateurs sont porteurs de grandes quantités de vidéo unicast, et cela représente un pourcentage élevé de leur trafic total, même de 70 pour cent. La répartition des passerelles permet aux opérateurs d'utiliser des technologies telles que la mise en cache, décharger, et l'insertion locale pour économiser sur les coûts de transport de base. Il est à noter que le degré de diffusion est très important. Un exemple de ceci serait avec la mise en cache très distribuée qui peut entraîner une plus faible taux d'accès au cache et nécessite donc une plus grande capacité de mise en cache. les types de trafic Il existe plusieurs types de trafic pris en charge à partir de la eNodeB. Chacun pouvait avoir des exigences de transport, de connectivité et de sécurité différentes et seront dirigés vers les différentes parties du réseau. Les types de trafic comprennent: • Le trafic S1-u destiné à la SGW • Le trafic S1-c destiné à la MME • X2-u et le trafic X2-c destinés à d'autres eNodeB • OSS (système de support opérationnel) le trafic destiné aux applications de base qui fournissent défaut, la configuration et la gestion du rendement • Synchronisation du trafic réseau Sécurité des réseaux et de l'authentification LTE / EPC est sujet de l'évolution vers une architecture tout-IP, et ce changement apporte de nombreux avantages dans les domaines de l'évolutivité, de la disponibilité, de flexibilité et moins de hiérarchie avec connexion directe à partir des nœuds de radio pour les composants de base. Cette évolution fait introduire des questions de sécurité, parce que maintenant les infractions et les infiltrations sont possibles à partir du réseau d'accès. Ces violations jamais vues dans les architectures mobiles précédentes et pourraient affecter directement les passerelles de base. Pour cette raison, il est très important que le système d'authentification mutuelle est en place pour faire en sorte que les eNodeB sont légitimes et que le réseau auquel se connecte eNodeB est légitime (d'où mutuelle). Surtout, le réseau de backhaul est maintenant un environnement Ethernet porteuse avec des centaines ou des milliers d'utilisateurs finaux (eNodeB) qui peuvent avoir différents niveaux de sécurité. Alors que le réseau peut être privé, il est essentiel de mettre en œuvre toutes les fonctionnalités de sécurité réseau comme si la construction d'un réseau public et de choisir une technologie de transport qui est le plus approprié pour répondre à cette exigence. Il est important que la technologie de transport choisi fournit le maximum de sécurité possible entre eNodeB. Placer un numéro de lot de eNodeB dans un vaste domaine L2 a déjà permis de déni de service distribué (DDoS). Les recherches actuelles explorent la possibilité d'extraire l'adresse IP de (ANR) messages sites cellulaires voisins travers automatique Voisin Relation pour une utilisation sur les ACL dynamiques qui ne fera que permettre la communication entre les sites de cellules voisins définis. Exigences IPsec
  10. 10. Avant LTE, le trafic utilisateur final ne serait décrypté dans les composants de base (RNC pour la 3G ou SGSN 2G) du réseau, ce qui signifie que tout le trafic a été chiffré en traversant les réseaux moins sécurisés ou de tiers (à moins que l'itinérance) . Dans un déploiement LTE, le trafic de signalisation de l'équipement utilisateur-MME est cryptée. Dans la norme 3GPP (33,401 article 11 et 12), il ya une obligation de chiffrer à la fois la signalisation et du trafic de données de l'eNodeB (vers les passerelles de base tels que le SGW et MME) lorsque vous utilisez un réseau non sécurisé. Cependant, il ya une disposition de ne pas fournir le cryptage lorsque le réseau est considéré comme sûr. Des exigences similaires applicables à X2 (contrôle et utilisateur). En Europe, un réseau non sécurisé est réputé comprendre des technologies telles que SDH, PDH ou Ethernet Micro-ondes, fibre tiers, connectivité du dernier-mile hébergé ou géré. Cette exigence pourrait signifier qu'une passerelle de sécurité peut avoir besoin d'être positionné au sein du réseau de transport pour X2 et le trafic S1. Le concept de passerelle de sécurité a conduit à d'autres sujets de discussion, y compris, l'emplacement des passerelles, passerelles autonomes ou intégrés, options de résilience réseau avec IPsec, l'échelle et le nombre de tunnels IPsec, la gestion des clés et les frais généraux IPsec. Exigences IPv6 Les normes 3GPP LTE contiennent des informations très détaillées sur le support de l'IPv6 et IPv4 à partir de ces deux points d'accueil et de transport de vue, avec une gamme complète d'options de tunneling ainsi (IPv4 sur IPv6 sur IPv4 et IPv6). Il ya peu de doute que IPv6 deviendra un important facteur de conception au cours de la durée de vie des déploiements LTE / EPC. Les technologies de transition devront aborder la période de temps où la fois IPv4 et IPv6 coexistent. Un élément de l'étude 3GPP (TR 23,975) se penche sur les lignes directrices de migration IPv6. Alors que les passerelles de base (passerelles PDN) devront soutenir certaines des fonctionnalités avancées v6 (passerelle initiée dual-stack lite), le réseau sous-jacent devra également soutenir à la fois IPv4 et IPv6. Il y aura peut-être un besoin de classe transporteur Network Address Translation (NAT) capacités pour cette transition, et leur localisation dans le réseau dépendra de savoir si une architecture centralisée ou distribuée est déployé. Exigences de qualité de service Dans les réseaux 3G existants, le backhauling RAN représente un défi pour l'évitement de la congestion et de la différence de traitement des différents types de trafic ou les sessions utilisateur. L'évolution de la technologie LTE ne introduit de nouveaux concepts, y compris: • Classe QoS Identifier (QCI): Scalar qui contrôle le niveau de traitement QoS porteur; les spécifications actuelles ont défini 9 valeurs QCI (3GPP TS 23.203). • Bit Rate garanti (GBR): Débit binaire qu'un porteur GBR devrait fournir • Taux maximal de Bit (MBR) Limite le débit binaire qu'un porteur GBR devrait fournir • Allocation et de la conservation prioritaire (ARP): Contrôle la façon dont un établissement porteur ou demande de modification peuvent être acceptées lorsque les ressources sont limitées Chaque QCI correspond à différents types de trafic (voix, vidéo, etc.) et sera classé avec un autre type de ressource (GBR ou non-GBR). LTE permet l'identification des différents types de trafic, l'identification des priorités, et la décision sur l'opportunité de rejeter la demande de support au cours contrainte de ressources et ensuite traiter le trafic de manière différentielle. Bien que les normes LTE ont apporté des améliorations des versions précédentes en simplifiant l'ensemble du mécanisme de qualité de service, il ya encore de la région qui ont besoin d'adressage qui comprennent: • Les normes supposent que le réseau sous-jacent n'a pas soutenu, ce qui est un problème majeur avec les déploiements IP / Ethernet. Aujourd'hui, les réseaux sont très dynamiques et la bande passante disponible est en train de changer (considèrent modulation adaptative et de codification [AMC] avec Ethernet micro-ondes). • Des mécanismes de rétroaction sont disponibles pour informer le noyau mobile par paquets en cas de congestion dans le réseau radio. Il n'y a pas de tels mécanismes pour informer le réseau de transports de questions et donc paquets continueront à être transmis par le réseau de transport à l'eNodeB même en cas de congestion radio lourde. Le réseau de transports pourrait hiérarchiser et sélectivement tampon ou rejeter le trafic si il y avait conscience de la congestion. HSPA CAC (Cellule de contrôle d'accès) comprend la congestion des transports dans son mécanisme (étudié en 25,902 et définie dans HSDPA), mais cela ne se définit pas en LTE. • Les questions se produisent avec la cartographie des paramètres QCI (neuf valeurs) dans la couche 2 des environnements où il ya des bits de 802.1p insuffisantes. Alors que les normes
  11. 11. définissent neuf valeurs, probablement plusieurs valeurs seront nécessaires pour des types non spécifiés de trafic (synchronisation, OAM et ainsi de suite). Le transport sous-jacent devra soutenir priorisation du trafic, double prioritaires et à faible latence files d'attente pour le respect 3GPP. QoS hiérarchiques (H-QoS) est nécessaire pour soutenir la GBR et types de classification MBR et aussi pour que les types de trafic importants pourraient être affectées à plusieurs sites différents de cellules dans des conditions de congestion. H-QoS est important de gérer discorde dans le dernier mile, en représentant dernière mile bande passante disponible au niveau de l'agrégation et la distribution. Les travaux se poursuivent en ce qui concerne les mécanismes de rétroaction de la bande passante, et des protocoles tels que le protocole de contrôle Access Node (PCNA) sont à l'étude. Multicast Exigence De nombreux opérateurs de téléphonie mobile sont à la recherche des moyens de fournir des services de multidiffusion de manière optimale à travers leurs réseaux existants. Normes mobiles ne sont pas vraiment abordé ce domaine d'une manière évolutive. De toute évidence, d'autres services pourraient utiliser un modèle de prestation de type multicast; ceux-ci comprennent rapiéçage de téléphone, de sécurité ou de télécharger des logiciels, des jeux, et ainsi de suite. LTE et les futures versions seront introduire eMBMS (renforcée mobile diffusion système de multidiffusion) avec multicast et broadcast modes de fonctionnement. Quelles que soient les modes utilisés, le soutien du mode Source spécifique (SSM) et Internet Group Management Protocol version 3 (IGMPv3) et Multicast Listener Discovery version 2 (MLDv2) fouiner sur le réseau de backhaul est nécessaire. Exigences de synchronisation Le LTE est principalement concernée par le positionnement d'une solution tout-IP, et le recours aux réseaux et infrastructures existants sera minime. Des fonctionnalités telles que SyncE (Synchronous Ethernet) et des capacités à base de paquets tels que IEEE 1588 version 2 et Network Time Protocol (NTP) sont pris en charge pour assurer la synchronisation de réseau sur l'infrastructure de transport existante. Il est important de se rappeler que le LTE peut introduire des paramètres et le soutien à la fois la fréquence et la synchronisation de phase peut être nécessaire strictes. Time Division Duplex (TDD) et technologies LTE multi-médias de radiodiffusion sur un réseau à fréquence unique (MBSFN) sont des exemples de lorsque la synchronisation de phase est nécessaire. Seuls certains protocoles comme IEEE1588 la version 2 ont la capacité de fournir une synchronisation de phase. Convergence Network La norme LTE utilise le protocole GPRS à effet tunnel (GTP), avec Stream Control Transmission Protocol (SCTP) pour la connectivité utilisateur et plan de contrôle entre les composants de nœud LTE / EPC (eNodeB, MME, SGW, et PGW). La norme exige que les contrôles de bout-en-bout connectivité avec des intervalles variables et n'a pas précisé comment l'ensemble du réseau vont converger de manière optimale. SCTP a intégré des techniques de récupération et nécessite diversité de trajet pour le passage à environ 700 ms dans les réseaux 3GPP R4. Cela pose des problèmes lorsque vous considérez que ce protocole doit être soutenue à l'eNodeB, parce qu'il ya une forte probabilité que la diversité de chemin ne sera pas présent. GTP a des messages et des minuteries (Echo Request Interval / Echo Intervalle de réponse) gestion de chemin inhérents, mais les intervalles sont de l'ordre de quelques dizaines de secondes, ce qui ne permet pas la convergence optimale. Le réseau de transport sous-jacent fournira convergence optimale à une couche IP avec des mécanismes tels que le protocole VRRP / HSRP, BGP préfixe-indépendante Convergence (PIC), MPLS FRR, IGP Convergence rapide, IGP suppléants sans boucle (ZPH), et BFD. Le partage du RAN Opérateurs mobiles européens ont reconnu que la réduction du coût par bit dans leur backhaul est maintenant leur objectif principal. Commentaire récent indique que des moyens envisagés pour atteindre cet objectif est la mise en œuvre par partage du RAN ou E-UTRAN entre les différents opérateurs. Dans LTE, partage E UTRAN est un accord entre opérateurs et doit être transparente pour l'utilisateur. Ce multi-opérateur du réseau principal (MOCN) tel que défini dans la configuration TS 23,251 est soutenu sur le S1-c et les points de référence S1-u. Cela implique qu'un E UTRAN UE doit être en mesure de discriminer entre les opérateurs de réseau de base disponibles dans un réseau d'accès radio partagé. Une architecture de partage E UTRAN permet aux opérateurs de parts non seulement les éléments de réseau radio, mais peut également partager les ressources radio elles- mêmes. Opérateurs européens envisagent actuellement le partage des ressources vers le site de cellule. Cela implique que le transport sous-jacent doit être en mesure d'identifier, isoler et fournir
  12. 12. Sur la figure 1, il est supposé une couche intermédiaire 2 POP, et il ya des anneaux dans la partie pré-agrégation du réseau. Si nous considérons le Resilient protocole Ethernet contrôle de topologie Cisco dans la couche pré-agrégation, le MPLS / IP RAN construit sur des infrastructures Ethernet ponté (anneaux de fibres physique ou bagues à micro-ondes) peut compter uniquement sur la protection de la couche 2 de la topologie. Cela signifie que le système de protection de la couche 2 fournira automatiquement la protection pour le label Switched Path (LSP) et ATM pseudowires / TDM. Parce que nous comptons sur les techniques de niveau 2 de convergence, nous pouvons construire le MPLS / IP RAN sur les routes statiques entre les routeurs de site cellulaire et les nœuds d'agrégation. Les routes statiques ne sont nécessaires entre les routeurs de site cellulaire et les nœuds d'agrégation pour permettre au MPLS LSP et les segments PWE3. Figure 1. TDM et ATM PWE3 Backhaul avec Layer 2 interfonctionnement Certains fournisseurs de services ont peu d'expérience de la couche 2 technologies Ethernet ou croient qu'il augmente la complexité opérationnelle causée par les protocoles de contrôle de niveau 2 ou plus précisément, son intégration avec MPLS / IP dans les nœuds d'agrégation. Pour ces fournisseurs, MPLS IP RAN redondance peut compter sur IGP / LDP ou l'ingénierie de trafic MPLS (voir la figure 2). Le MPLS / IP RAN IGP (par exemple, OSPF du routeur d'agrégation pour le routeur de site de cellule) peut être configuré avec détection bidirectionnelle Forwarding (BFD) pour fournir un appui récupération de bout en bout défaillance dans ce scénario. En Europe aussi, les opérateurs veulent soutenir commutation MPLS natif sur tous les POP de la CSG au routeur d'agrégation comme on le voit dans la figure 2. Cette architecture permet un mécanisme de convergence commun de bout en bout, y compris les pseudo-fil redondance, MPLS réacheminement rapide (FRR ), IGP, et LDP convergence rapide. Beaucoup de fournisseurs de services mobiles préfèrent cette conception, parce qu'ils ont beaucoup de connaissances du MPLS et de couche 3 déploiements et ne sont pas mises en œuvre ou nécessaire de couche 2 technologies Ethernet comme on le voit dans les environnements filaires aujourd'hui. Figure 2. TDM et ATM PWE3 Backhaul sur MPLS
  13. 13. • types de trafic pourraient être marquées par le eNodeB, mais ce scénario serait supposer que tout le trafic appartenant à un type de trafic serait traitée de la même manière. Parce que nous pourrions traversons certains domaine Ethernet, puis le nombre de bits 802.1p soutenue impose une restriction aussi. • L'utilisation de l'adresse IP de destination pour identifier le trafic peut être complexe et est sujette aux attaques de sécurité, car une adresse IP destination bien connue peut être usurpée. • L'utilisation de l'adresse IP source pour identifier le trafic est également une option, mais cela exigerait que chaque type de trafic recevoir une adresse IP distincte par le eNodeB. Cette méthode pourrait conduire à la planification complexe de l'adresse IP et l'adresse épuisement. • L'utilisation de tunnels IPSec ou associations de l'enfant d'identifier différents types de trafic est une autre option. Certains croient que l'utilisation du trafic de marquage ou adresses IP de destination sur leur propre peut ne pas être suffisante pour identifier les types de trafic. Actuellement, tous les différents types de trafic seraient affectés d'un sous-réseau IP (/ 30 proposé). Selon le modèle de déploiement, des tunnels IPSec ou des associations d'enfants pourraient également être utilisés dans la passerelle de sécurité en tant que moyen d'identification avant de transmettre le trafic dans un VPN MPLS. Technologie de Backhaul pour un Converged Packet Réseau LTE-Based Pour déterminer la valeur technique de chaque type d'architecture, il ya des discussions en cours avec un certain nombre d'opérateurs européens sur les modèles de transport LTE possibles et les différents points mentionnés dans les sections précédentes. Sur le marché européen aujourd'hui, poussant le plan de contrôle IP / MPLS dans le RAN sur et en choisissant la meilleure technique possible de transmission du plan de données sont de plus une option populaire. MPLS VPN semblent offrir tout un avantage sur les autres techniques de transfert tels que les VPN de couche 2, mais le positionnement global ne se prononce pas sur l'utilisation de la couche 2 VPN en cas de besoin. Le modèle décrit dans la section suivante met en évidence le fait que la plupart des opérateurs peuvent ne pas être en mesure d'obtenir la fonctionnalité MPLS sur le site de la cellule; il peut y avoir aucun équipement actif sur le site de cellule. Le modèle montre la fonctionnalité MPLS aller aussi loin que le pré-regroupement avec l'option de la couche 2 (point à point ou anneaux) / pseudowire ou MPLS Transport Profil de l'accès. Différents types de trafic présentées du eNodeB besoin d'un traitement individuel. Le modèle décrit dans la section suivante représente le trafic de base profil modèle le plus de l'Europe, avec seulement trois différents types de trafic. Dans certains cas, il n'y a jusqu'à six différents types de trafic. Autres types de trafic été pris en compte comprennent le transport de synchronisation, out-of-band, et télévision en circuit fermé ou de surveillance de site cellulaire. Layer 3 / MPLS VPN pour modèle LTE déploiements / EPC Pour le modèle 3 / MPLS VPN de couche comme indiqué dans la figure 6, le trafic eNodeB est séparé en deux VLAN, un pour les applications de base et l'autre pour le trafic de X2. L'application VLAN de base doit être acheminé en mode backhaul vers les nœuds de base. Un VPN MPLS (ou semi-duplex MPLS VPN) peuvent atteindre cet objectif lorsqu'il est étendu sur les couches pré-agrégation et d'agrégation. Le Cisco IOS ® MPLS VPN Half-Duplex VRF (de Virtual Routing and Forwarding) option peut être utile, parce que certains opérateurs veulent utiliser une configuration hub-and-spoke initialement pour une configuration comme leur actuel, sans locale "cheveux épinglant" et le provisionnement VPN simplifiée ensemble de l'infrastructure. Figure 6. LTE / EPC couche 3Vpn options de connectivité
  14. 14. L'avantage de ce modèle de trafic de l'application principale est la flexibilité de l'architecture globale, qui peut être modifié avec une perturbation minimale. Si les opérateurs peuvent facilement insérer des passerelles de sécurité pour le soutien soit centralisée ou distribuée IPsec. Cette conception offre également un avantage à d'autres opérateurs qui cherchent à distribuer une partie de leurs passerelles de base (de passerelles de sécurité ou SGW, PGW) dans les phases ultérieures. Cisco utilise également la résilience commune et des modèles de disponibilité à travers les pré-agrégation, d'agrégation, et les réseaux de base, ce qui aide à surmonter certaines des questions de résilience vu dans la couche 2 déploiements de VPN, en particulier la complexité rencontrée lors d'un service de VPN de couche 2 doit mapper un service de couche 3. Un certain nombre d'opérateurs européens ont également déterminé que l'utilisation d'une technologie unique de la fin de la fin, sans interconnexion peut réduire les frais d'exploitation. Un VPN MPLS offre également la séparation des différents types de trafic et permet une interaction flexible avec le cadre de la sécurité. Parce MPLS VPN est un service de couche 3, la couche 3 attributs peuvent identifier et le trafic vers l'avant ou appliquent différents services (QoS, sécurité, et ainsi de suite). Le modèle fournit également routage optimal entre les nœuds, ce qui est le plus important entre les eNodeB; l'interface X2 nécessite une communication directe. Des fonctionnalités telles que MIMO collaboratif peuvent placer de latence stricte, la gigue, et des caractéristiques de retard sur cette interface dans les versions ultérieures. L'introduction du tunnel dans un modèle hub-and-spoke encourra routage sous-optimale et va introduire de latence nécessaire (ce qui est également essentiel lorsque l'on considère les options de mise en œuvre IPsec). Le trafic de X2 est acheminé à travers la couche pré-agrégation utilisant MPLS VPN. Le principal avantage de cette méthode est le calcul d'itinéraire optimal; de cette manière, les eNodeB communiquent directement entre eux par l'intelligence distribuée. Ce modèle optimise la latence et augmente l'efficacité de la bande passante par rapport à une approche centralisée. L'approche MPLS offre la possibilité de contrôler et de gérer l'accessibilité entre les eNodeB grâce à des fonctionnalités telles que les ACL (listes de contrôle d'accès), le résumé de routes, et ainsi de suite. Les recherches actuelles explorent la possibilité d'extraire l'adresse IP de (ANR) messages sites cellulaires voisins travers automatique Voisin Relation pour une utilisation sur les ACL dynamiques qui ne fera que permettre la communication entre les sites de cellules voisins définis. L'approche MPLS sera également aider à soutenir à la fois le modèle de connectivité directe et le modèle qui traverse la passerelle de sécurité IPSec. La philosophie globale serait de pousser le plan de contrôle MPLS aussi loin dans le RAN que possible et puis choisissez le plan de données approprié pour différents types de trafic. Comme indiqué précédemment, ce modèle permet la fourniture d'autres types de services sur ce réseau convergé en cas de besoin. Au bas de la figure 6, nous voyons à partir du modèle proposé qu'un VPN de couche 2 pourrait soutenir le type de transport relatif à la configuration initiale, configuration de noeud, et le téléchargement de logiciels. Une connexion en tunnel à partir du site de cellule dans les serveurs centralisés est nécessaire, avec peu d'interaction avec le réseau sous-jacent et aucune
  15. 15. possibilité de sortir. Cette méthode offre un niveau de sécurité et de séparation des autres types de trafic qui sont classés comme plus dignes de confiance. Certains opérateurs estiment que pousser IP / MPLS et MPLS spécifiquement capacités VPN plus loin dans le RAN augmente la complexité d'un point de frais de configuration et de fonctionnement de vue. Les dépenses en capital pour les plates-formes supportant MPLS VPN serait historiquement été plus élevé, mais les plates-formes de routage plus bas de gamme et de commutation sont maintenant soutenir MPLS natif. Layer 2 VPN pour modèle LTE déploiements / EPC Grâce à la technologie L2VPN seulement pour le trafic backhaul LTE est une possibilité, comme indiqué sur la Figure 7. Le trafic eNodeB est séparé en deux VLAN, un pour les applications de base et l'autre pour le trafic de X2. L'application de base VLAN doit être acheminé en mode backhaul vers les nœuds de base dans un mode point à point. Un service E-Line (pseudowire Ethernet) qui peut être étendue sur les couches pré-agrégation et d'agrégation atteint cet backhaul. Figure 7. LTE / EPC couche 2 VPN Connectivité Modes de fonctionnement Le X2 VLAN fera usage du service E-LAN (VPLS), que les eNodeB doivent communiquer directement pour le site de la cellule transfert. Un élément essentiel d'un transfert est que le eNodeB source est capable de communiquer directement avec le eNodeB cible. Bien que ce modèle présente une approche très simpliste, voici quelques considérations: • Soutenir l'interface X2 au moyen d'un service E-LAN présente un problème, car un utilisateur mobile (équipement utilisateur) remettra entre les différents sites cellulaires qui doivent communiquer directement avec l'autre. Même si le nombre de voisins est faible (10 à 15), le problème est que la liste voisine va changer en permanence que l'équipement utilisateur se déplace d'une cellule à. Il ya deux facteurs qui doivent être pris en compte: d'abord, le domaine E- LAN ne peut pas être si grand qu'il représente un grand domaine de diffusion et donc un risque de sécurité; d'autre part, les différents domaines E-LAN doivent communiquer avec l'autre pour permettre un transfert. Un certain degré de X2 zonage pourrait être fait en reliant les accès des services E-LAN aux services E-LAN-agrégation pré (Hiérarchie des services E-LAN). Ce zonage doit être construit de telle sorte que les sites cellulaires sont accessibles à chaque fois qu'un transfert de site de cellule est possible. • Utilisation des services E-LAN peuvent entraîner de grosses domaines de diffusion qui présentent un risque majeur pour la sécurité, parce que tous les eNodeB dans le domaine E-LAN pourraient subir un déni de service distribué (DDOS) violation.Deuxièmement, bien que les eNodeB sont présents dans le même domaine E-LAN, nous voulons que voisins à communiquer entre eux. Cette ségrégation dans un E-LAN est très difficile à réaliser et ne peut être effectuée sur une couche MAC MAC travers des listes de contrôle d'accès d'adresse, qui sont complexes sur le plan opérationnel et non dynamique. • Il pourrait y avoir des problèmes avec E-LAN complexité de configuration et de mise à l'échelle, car plusieurs services E-LAN doivent se connecter à l'accès à une hiérarchie des services E-LAN dans la couche pré-agrégation, pour permettre un transfert entre sites cellulaires.
  16. 16. • Comme pour les déploiements vues aujourd'hui impliquant IP NodeB et RNC IP, la résilience de bout en bout peut présenter des problèmes d'échelle et la complexité lors de la traversée sur un E- LAN, E-arbre sous-jacente, et le service E-Line. Les enquêtes actuelles impliquent certains protocoles et mécanismes OAM tels que BFD, mais il ya encore quelques problèmes de mise à l'échelle non résolus. • Les premières analyses menées sur IPSec placement de la passerelle a indiqué que ces passerelles pourraient avoir besoin d'être dans le réseau de transport dans les pré-agrégation ou agrégation endroits. Résiliation IPsec nécessite une présence Layer 3, et cela aurait des conséquences sur toute la mise en œuvre de la couche 2 VPN. • Les premières indications favorables à une approche plus distribuée de passerelle de sécurité et PDN placement de la passerelle dans les phases ultérieures. En Europe, un opérateur se déplace de 4 à 6 des sites centralisés dans la phase 1 de 16 à 20 sites les plus distribués dans la phase 2. Cette distribution est basée uniquement sur les exigences de bande passante et un problème autour de la mise à l'échelle du réseau optique sous-jacent. Cette architecture permet à l'opérateur d'adopter toute solution de déchargement qui a actuellement été analysés. Cette approche aurait des effets graves sur la façon dont le modèle Layer 2 VPN peut travailler et se traduirait par une refonte majeure du réseau de transport sous-jacent. • Certains mécanismes d'authentification eNodeB proposées, telles que 802.1x, auraient quelques problèmes avec couche 2 environnements et ne fonctionneront pas si il ya plusieurs couche 2 houblon et domaines de pont présentes au sein du réseau de backhaul. • Certaines propositions qui favorisent l'utilisation des services E-Line, résultant dans des modèles de connexion orienté et backhaul centralisée, vont souffrir de routage sous-optimale et aussi l'insertion de latence nécessaire, ce qui pourrait affecter les performances de certaines fonctionnalités, telles que MIMO collaboratif ou VoIP, dans les futures versions. Il rompt également les exigences d'avoir un tout-à toute relation entre les noeuds de radio et les nœuds de base décrites dans les normes 3GPP. • Un VLAN unique avec plusieurs types de trafic présentera problèmes lors de l'utilisation du modèle de backhaul Layer 2 VPN, car ce service ne sera pas en mesure d'interpréter trois attributs toute couche. Le noyau aurait besoin pour soutenir une certaine capacité de routage pour permettre le transport vers les terminaux correctes qui seront dans différents sous-réseaux d'adresses IP. LTE / EPC Conclusions de transport L'évolution LTE / EPC est une évolution vers une architecture tout-IP et va changer fondamentalement la façon dont les réseaux de liaison mobiles sont construits à l'avenir. La disponibilité de NodeBs compatibles Ethernet et l'évolution vers LTE / EPC pousse sensibilisation IP plus loin dans la périphérie du réseau mobile. Les opérateurs mobiles commencent à voir ces réseaux backhaul comme des environnements de transport Ethernet offrant plusieurs services simultanés. LTE / EPC va faire des demandes sur le transport sous-jacent dans des domaines tels que la sécurité, IPv6, intelligence distribuée, multicast, la synchronisation, la QoS, la convergence rapide, de l'instrumentation et de la gestion. Les choix technologiques de transport d'aujourd'hui seront importants pour l'évolution future de l'architecture mobile. L'évolution LTE / EPC exige beaucoup d'intelligence et de flexibilité dans le réseau sous-jacent. Cisco recommande un modèle de conception pour soutenir une distribués, multi-services, réseau MPLS permis qui offre la flexibilité, l'évolutivité et l'intelligence pour répondre aux besoins actuels et futurs. Cette conception permet l'utilisation de la couche intelligente de la technologie de VPN 3 / MPLS pour le routage optimal, la sécurité, la flexibilité et la résilience et fournit également possible soutien de couche 2 technologies VPN si cela est jugé nécessaire pour certains types de trafic. Conclusion Fournisseurs de services mobiles européens connaissent actuellement de grandes augmentations de la capacité de backhauling mobile pour répondre à leurs exigences de service actuels et futurs. Les coûts et les dépenses liés à la fourniture de cette bande passante croissante n'a pas été linéaire compensée par la croissance des revenus. L'objectif principal est d'augmenter la bande passante tout en réduisant le coût par bit. TDM infrastructures / ATM existante ne sera ni échelle pour la bande passante requise, ni répondre à l'exigence de réduction des coûts. Des rapports récents 1 ont montré que tous les opérateurs croient maintenant que backhaul basée sur Ethernet IP / est une exigence obligatoire. Ces rapports montrent aussi la conviction croissante que d'un seul, ont convergé, tous basés-IP backhaul Ethernet est nécessaire, avec 85 pour cent des répondants voient LTE comme un facteur clé pour IP / backhaul Ethernet.
  17. 17. Alors qu'il ya un effort évident à soutenir backhaul IP / Ethernet, il ya ATM / exigences TDM pour GSM et 3G qui ont besoin de soutien. Cisco estime que une architecture convergée est essentiel où la solution de backhauling mobile prend en charge simultanément ATM / TDM et Ethernet exigences. Les exigences ATM / TDM peuvent être satisfaits par la technologie pseudowire (PWE3), et les exigences Ethernet actuels peuvent être pris en charge par le biais de la couche 2 / Layer 2 VPN ou Layer 3 / MPLS technologies VPN. La solution de transport choisi pour les besoins Ethernet actuels doit permettre un élargissement futur, la résilience simpliste et optimale, et un soutien optimal pour les technologies du futur comme LTE. Calque courant 2 déploiements basés-VPN pour NodeBs basés sur IP 3G montrent questions concernant l'échelle et la résilience optimale. Une couche 3 / MPLS VPN approche plus distribuée montre une meilleure résilience et l'échelle et un meilleur soutien pour les besoins de services des normes mobiles en constante évolution. L'évolution LTE / EPC est une évolution vers une architecture tout-IP et est considéré comme l'un de l'incitatif important pour l'adoption de IP / Ethernet dans le backhaul. L'évolution LTE / EPC va pousser plus d'intelligence plus loin dans le RAN et sur les interfaces directes avec eNodeB (X2), et requiert une toute any-to-relation entre les noeuds de radio et de base. Ces changements font des demandes sur le transport sous-jacent dans des domaines tels que la sécurité, IPv6, intelligence distribuée, multicast, la synchronisation, la qualité de service, une convergence rapide, de l'instrumentation et de la gestion.Cisco recommande un modèle de conception qui prend en charge un, multiservice, et le réseau MPLS distribuée. Cette conception permet l'utilisation de la couche intelligente de la technologie de VPN 3 / MPLS pour le routage optimal, la sécurité, la flexibilité et la résilience, mais offre également la possibilité de soutenir de couche 2 technologies VPN si cela est jugé nécessaire pour certains types de trafic.

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