1. Transporte de pacotes para backhaul móvel
Você está pronto para o LTE?
Agosto de 2012

2. Agenda
Tendências, desafios e oportunidades
Requisitos de backhaul
Transporte de pacotes para backhaul
Estudos de caso
Resumo
2

3. A mobilidade se torna a nova banda larga
Internet móvel
Mais de 10 bilhão de
Os smartphones superarão as unidades/usuários
vendas de PCs/laptops/notebooks
em 2012 (Yankee Group)
Internet em desktop
Mais de 1 bilhão de
unidades/usuários
PC
Minicomputador Mais de 100
Mainframe Mais de 10 milhões milhões de
Mais de 1 milhão de unidades unidades
de unidades
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Mais do que simples telefones:
3
Fonte: “Internet Trends”, abril de 2010, Morgan Stanley

4. O backhaul móvel está em expansão!
• 3,8 milhões de macroestações celulares
Provedores de
até 2015
Maior consumo de serviços
• Dez vezes mais estações celulares
serviços de continuam
menores - aumentam a largura de banda
multimídia móvel e atualizando suas
por usuário e preenchem lacunas de
comunicações M2M redes de
cobertura
backhaul!
• Mais compartilhamento de torres
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5. 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
2008 2012 2016
5

6. 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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7. O LTE traz novos requisitos e dificuldades
 Velocidades de usuário mais altas  maiores requisitos de capacidade
em backhaul (BH) e núcleo
 Latências menores
 Novo suporte para interface lógica (X2) $
 Sincronização de relógio (fase e frequência)
 Extensões de estações celulares menores $ $ $
de macroestações celulares
$ $
 Rede heterogênea (HETNET – integrando
macroestações celulares/estações celulares $ $
menores e femtocells, wifi) $
 Segurança de IP
 Melhor qualidade de serviço (QoS)
 Elementos de núcleo móveis – caros e congestionados
 Melhor determinismo, proteção, disponibilidade, desempenho
 Custos mais baixos
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8. Conexão de torres de celular com centros de comutação móvel
BS Rede de backhaul RAN MSC
Micro-ondas e fibra Fibra
MNO1
eNB L3
L2 L2 L2 +L1
(terminal IP)
X2
Cluster
10 GE
DWDM
POTS
100 GE
100 a 300 Mbps
GE 10 GE
GE 10 GE
MNO2
Acesso Agregação Transporte Núcleo
metropolitano
Separação simples e segura do IP do usuário (L3) do backhaul (L2)
8

9. Custos do MBH = f(BW, Complexidade, Incerteza)
Largura de banda: equipamento, espaço,
energia
Complexidade: treinamento, erros, falhas,
manut. $
Incerteza: despesas excessivas JIC
Escalabilidade, desempenho
Simplicidade, Ferramentas de
OAM completas
Comportamento determinístico
Tempo
A CIENA REDUZ A CURVA DE CUSTOS
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10. Redes de pacotes de classe de transporte
Mantêm as principais Adicionam os principais
vantagens dos serviços de atributos de eficiência de
transporte herdados pacote
OAM Agregação de pacotes
Determinismo Flexibilidade e granularidade
Gerenciabilidade Qualidade de serviço
Resiliência Uso eficiente da banda larga
Alta disponibilidade Multiplexação estatística
Desempenho Excesso de assinaturas
Baixa latência/flutuação de Custo mais baixo
fase Convergência
Verdadeira
Redes de pacotes de classe de transporte
supre a lacuna entre os mundos de transporte e de pacotes
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11. Carrier Ethernet para backhaul móvel
 O MEF CE 1.0 começou com uma estrutura e três
serviços padrão aplicados às redes
metropolitanas e regionais
 O CE 2.0 inclui três novos recursos relevantes ao
MBH: Multi-CoS, Interconexão, Gerenciamento
 O CE oferece suporte aos principais
requisitos do MBH:
Maiores capacidades, menor latência
Topologias de rede flexíveis:
estrela, anel, malha
Micro-ondas e mídia de fibra
Resiliência: failover rápido, previsível
2G, 3G e LTE na mesma rede de backhaul
Integração total: backhaul uWave de propriedade do
MNO  serviço alugado de backhaul com fio de SP
Operação menos complexa e mais eficiente que o roteamento de camada 3
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12. 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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13. MPLS-TP para BH móvel
Elimina as deficiências do MPLS, foca no transporte
Semelhante ao MPLS na superfície (LSPs, rótulos PW etc.)
Funcionalmente, mais semelhante a Carrier Ethernet
Mecanismos de proteção/rede/encapsulamento L2
Transporte de pacotes determinístico orientado à conexão
OAM 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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14. Principal consideração arquitetônica –
Transporte de pacotes
Camada de serviço/aplicação
Terminais IP
Custo e complexidade
Encaminhamento de IP
crescentes
MPLS-TE
MSC
MPLS-TP
Ethernet
Requisito: transporte de custo mais baixo entre terminais IP
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15. O custo da complexidade
Backhaul EPC
POTS
MME Internet
S-GW
eNB
IP do usuário (oculto na rede de backhaul)
3 3
IP do usuário IP de transporte IP do usuário
3 3
2 2 L2 2 L2 2 L2 2 L2 2 2
1 1 1 1 1 1 1
 Conectividade de backhaul L2
Menos camadas de protocolo  provisionamento, gerenciamento, restauração
Menor custo de equipamentos e pessoas, complexidade, risco, tempo/complexidade da
nova rota
Independência entre a camada de transporte de BH (L2) e a camada eNB/EPC (IP) cliente
Caminho de migração suave do backhaul herdado para o LTE
As melhores opções de L2 são MEF-CE ou MPLS-TP
Camada 2 - Custo total de propriedade mais baixo
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16. O custo da complexidade
Pilhas de protocolo L2 e L3 para backhaul do LTE
BH roteado por IP Backhaul L2 comutado
IP-VPN Carrier-Ethernet-VPN
A rede L3 é gerenciada pelo MNO
IP do eNB BGP e é opcional para backhaul IP do eNB
L3
L2 Q-in-Q MPLS-TP Pro- H-VPLS tLDP PBB SPBM
MPLS Topol. LDP
visiona-
RSVP-TE G.8032/G.8031
MPLS-TP (S-MAC + SPBM-TE
do
LDP de destino GE eNB-MAC)
LSP multiponto
OSPF-TE
ISIS-TE
GE
Salto a salto
roteamento
ECONOMIA DE TCO CONSISTENTEMENTE
GE INFERIOR A 30% NA L2
A Camada 2 oferece uma rede simplificada sem camadas
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17. “Usando Carrier Ethernet para criar o canal de
transporte de retorno LTE”
Livro branco da Infonetics Research – Fev 2011
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18. Gerenciamento avançado de pacotes para backhaul móvel
Controle de largura de banda Sincronização Alto rendimento, baixa
latência, escalabilidade, flexibilid
ade de protocolo
1588 Switch físico
GM
1588 escravo MPLS VS
Rede de
pacotes VS VS
VS
VS VS
Sync E
√ Freq. √ Fase √ ToD Ethernet VS Milhares
Resiliência Ativação rápida da rede Instrumentação avançada
CE CE
Solicitar Service
↓
EVC (E-Line)
Entregar
↓ EVC (E-LAN)
Endereço IP auto EVC (E-Tree)
↓ OVC Services
Config. disp. auto
↓
Alto desemp. Túnel E-2-E Descoberta auto
G.8032 ERP Proteção ↓
Assist. serviço Metropolitana
802.1ag, Y.1731, EFM etc.
Link + Fluxo OAM, Teste de desempenho
Infraestrutura de pacotes de baixo custo e alto desempenho
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19. Backhaul multisserviço
Separação de tráfego e aplicação de QoS por meio de pseudowires
Gerenciamento ponta a ponta
GSM
1588V2
UMTS
Grand Master TDM BSC 2G
LTE ou HSPA
ATM RNC UMTS 3G
Túneis PW
RNC HSPA 3G
E1/T1 Ethernet
ATM/IMA
MME
Ethernet
S-GW LTE
P-GW
Rede de comutação de pacotes
Confiança reduzida
na rede
TDM/PDH/SDH
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20. Autocriação de MNO - Estudo de caso 1 solução de mais
baixo custo
Acesso Metropolitana/Agregação Controladores MSC e
rede de núcleo
BS roteada
POP agreg.
MSC
GE
BS
SR
BGP
N x 10 GE N x10 GE VRRP
BS
BS SR
GE
BS
BS Caminho primário
Caminho de backup
Mais de 16 mil torres de celular habilitadas para Carrier Ethernet (tráfego 3G e 4G)
Acesso a micro-ondas/ondas milimétricas (95%) com agregação de fibra
Resiliência em camadas robusta, baixa latência e estabilidade arquitetônica
Rede de alta disponibilidade, garantias de QoS, OAM e SLA
Provisionamento de serviço e túnel simples e rápido (tempo médio de ativação por torre
inferior a 5 min)
Maior escalabilidade (mais de 1.000 torres de celular por domínio metropolitano/milhões de
serviços)
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21. MNO e atacado - Estudo de caso 2
Combinação de serviços comerciais e backhaul móvel de IP/Ethernet
Borda de IP
Cliente CPE OSP/RT CO Hub-CO
e
Núcleo
NTE
MNO2 NTE MNO1 EMUX
MPLS (por
EMUX Ethernet) para
VPLS/VPWS
MNO3 NTE Roteador P
Ethernet
NTE EMUX EMUX (Q-in-Q)
802.1Q 802.1ad
SER/BRAS
NTE LAG
EMUX Ethernet
NTE (Q-in-Q)
para L3
 Portfólio amplo com SO comum
NTE
 Dispositivos de temperatura ampliada interna e
externamente
 Provisionamento automatizado na rede via modelos
 Amplo conjunto de ferramentas Ethernet OAM
 Protocolo de monitoramento IETF TWAMP de ponta para
medir latência/flutuação de fase L3 para aplicação do SLA
Demarcação
de serviço  Treinamento, certificação e suporte simplificados
21  Medição de QoS/entrada

22. Corte os custos de backhaul com o transporte de pacotes
Evite complexidade a todo custo
Use a Camada 2 sempre que possível para o backhaul móvel
Operações contínuas de IP/MPLS do núcleo para a torre de celular  custos
mais altos
Consolide o backhaul 2G-3G-4G em uma rede de pacotes convergida
Insista em um conjunto avançado de ferramentas de OAM
Projete um backhaul escalável, resiliente e determinístico
Utilize topologias e mecanismos de proteção mais recentes
Confie no micro-ondas de pacote para as torres de celular "habilitadas
para Ethernet"
Automatize as operações (siga as etapas humanas de provisionamento)
Escolha soluções de transporte de pacote para TCO inferior
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23. Redes que revolucionam a forma como você compete