Mastervodafone Upm

All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2006, #####

Redes de transporte para Móviles

Aplicaciones de Redes IP/MPLS multiservicio

Javier Martin Rodriguez

Alcatel-Lucent España

Enero, 2009

All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2009, January

2 | Transporte NG en Redes Móviles | Month 2006

Agenda

1. Introducción

2. Servicios de red sobre redes IP/MPLS

3. Agregación de RAN con Service routing

4. Agregación de Femto Celdas

5. Evolución del Core de transporte en redes móviles (Concpeto y arquitectura de CPN – Convergent Packet network)

6. Agregación y core para LTE



1Introducción



La creciente sofisticación de los servicios exige una transformación de la red

Con un óptimo coste total de

propiedad

Cre

cien

te i

mpa

cto

en l

a re

d

Creciente sofisticación de los servicios

Paquetescomerciales

ServiciosAvanzados

ServiciosFuturos

ServiciosConvergentes

ServiciosIntegrados

Hoy

Cre

cien

te i

mpa

cto

en l

a re

d

Creciente sofisticación de los servicios

Paquetescomerciales

ServiciosAvanzados

ServiciosFuturos

ServiciosConvergentes

ServiciosIntegrados

Hoy

Servicios personalizados Calidad de Experiencia de usuario Time-to-market



La visión de Alcatel-Lucent sobre las tendencias tecnológicas

Hogar digital Quad-play con femto-celdas Gestión remota

Acceso inalámbrico Acceso radio multi-standard Nuevos conceptos de antenas (MIMO..)

Acceso fijo y móvil banda ancha ADSL, VDSL, GPON, HSPA, HSPA+, LTE

Redes IP unificadas fijo y móvil Agregación y routing orientado a servicios Deep Packet Inspection

Funciones específicas de Vídeo Fast Channel Change Inserción de publicidad

Redes ópticas Transporte de 40 y en el futuro 100 Gbit/s Óptica flexible, transporte IP

Nueva arquitectura de servicios IMS Entornos de Desarrollo de Servicios (SDE)

DISEÑO

E

INTEGRACIÓN

EXTREMO

A

EXTREMO



Routers deServicios

BTV

VoIP/IMSInternet

VoD

Video

Internet

VoIP/IMSDSL

Servicios

ISAM

AgregaciónEth/MPLS

La transformación de la red: Acceso de alta capacidad, wireless universal y todo IP

IP/MPLSIP/MPLS

Core ópticoCore óptico

GPON

Femto

Acceso de muy alta capacidad

Multitud de aplicaciones y servidores Importancia creciente del papel de integrador

Creciente diversidad en dispositivos y servicios finales: multimedia, ocio, negocios…

Radio Multi Standard SDR y BSR “plug and connect”

Reducción de las diferencias entre acceso fijo y móvil

Capacidad TerabitsAlta disponibilidad, flexibilidad

y eficiencia en coste

Cobertura interior, nodos domésticos “femto-celdas”

Femto



Industry DriversCost Pressures from Broadband Mobile Traffic Mandate Evolution to All-IP

Increase in consumer demand for services—voice, data, video—on the go

New broadband mobile services require increased capacity, robust quality, with optimal consumer experience

ARPU decreasing for voice, increasing with data--trending in some countries flat to negative as bandwidth demands increase

Mobile Service providers must evolve to realize the reduced costs, efficiencies and quality of an all-IP network

Global Subscriber Forecast ~5B by 2011, CAGR ’06-’11 = 11%

Source: Alcatel-Lucent Corporate Strategy July 2007

Global Subscriber Forecast ~5B by 2011, CAGR ’06-’11 = 11%

Source: Alcatel-Lucent Corporate Strategy July 2007

Source: Alcatel-Lucent Corporate Strategy

Voice Monthly ARPU Mobile Data Monthly ARPU

Time

Reven

ue

Worldwide ARPU composition

Total ARPUTotal B

andwidth



NGN PacketTransport

Dedicated 2G, 3G backhaul

networks

IMSMultimedia

Staged Evolution withHigh Availability H-QoS Services Management OAM

Hybrid backhaul

HSPA offload

Pico/Femto cells

(3G scalability)

Pseudowires for legacy

Circuit-SwitchedBackbone

IP/MPLSBackbone

META Enables Mobile Evolution to all-IP



Overlay Networks for 2G/3G are too Costly, Complex and Don’t Scale

Does not scale: Overlay TDM, ATM and DSL networks don’t cost effectively scale to meet capacity requirements

Not efficient: Under utilization of costly TDM access links, increasing operating expenses--ATM aggregation is efficient but costly

Costly and complex: Complex operator integration of varied backhaul technologies for End-to-end provisioning, OAM and QoS

Issues:

TDMLeased Lines

PDH/SDHMicrowave

SGSNCORECORE

ACCESSACCESSTDM,

Optical

PSTN Internet

PDSN/GGSN

TDM, Optical

NxT1/E1

IMA

ATMBackhaul

xDSL

Overlay Networks withseparate mgmt.

Costly dedicated lines donot allow resource sharing

Separate TDM/Datacore transport

SHDSL

FR, IP

BSC/RNC

MSC/MGW

AGGREGATIONAGGREGATION

BTS/NodeB

BTS/Node B

T1/E1

Eth->T1/E1Mapping

WiMAX(3G)

BTS/Node B



Flexibility to Pay as You Grow: Leverages existing infrastructure evolves to all-IP at the pace of customer demand with the QoS required.

Network Convergence: Evolves existing networks onto converged packet networks.

Highly integrated solution: Reduces OPEX, increases scalability and availability, end-to-end OAM and enables broadband service delivery over any media—fiber, copper, wireless.

META Benefits:

44% Cost Reduction over 5 years*

OpticalIP/MPLS

MicrowaveDSL/GPON

Integrated Mobile

AGGREGATIONAGGREGATION

MTSO

CORECORE

ACCESSACCESSOptical, Microwave, or IP/MPLS Backhaul

PSTN Internet

End-to-end Network andService

Management

IP/MPLS and Optical Core

IMS

7750 SR / 1850 TSS / 16xx

7710/7750 SR /7670 RSP, 1850 TSS/166x, MDR 8000 or 9600 LSY

TDM/Ethernet/IP

IP/MPLS adds scalability and QoS

from core to cell site

*Based on Bell Labs Modeling comparing Evolved Backhaul vs. Leased Lines

Efficient Evolution to all-IP with Alcatel-Lucent’s Mobile Evolution Transport Architecture

Any BTSAny BTS

1850 TSS-5 / 16xx / 7705 SAR / 9500 MPR / 7342 ISAM / 7302 ISAM / IMTA

Support of multi-generational

wireless networks



TDMNetwork

FR/ATMNetwork

Mecanismos tradicionales de transporte de redes de datos

Lineas Alquiladas El cliente obtiene enlaces punto a punto

dedicados

Alto coste de alquiler

Servicios ATM y FR Sistemas portadores sobre infrastructura

compartida entre clientes

Alternativa más económica a las líneas alquiladas



IP+MPLSCustomerEthernetPacket

Service Demux Field

MPLS Tunnel Label

IP+MPLSTunnel

Ethernet

Ethernet

Ethernet

Ethernet

ATM

TDM

IP+MPLSTunnel

EthernetTunnel

Tunnel

EthernetEthernet

Ethernet

Ethernet

Ethernet

MPLS como mecanismo de transporte, adaptación, redundancia e ingeniería de capas de nivel 2

MPLS posibilita el transporte de tráficos de cualquier tipo sobre la red (IP, ATM, TDM, Ethernet...)

Los paquetes, tramas o celdas de cliente son encapsulados en LSPs extremo a extremo

MPLS incorpora mecanismos de ingeniería de tráfico para optimizar el uso de recursos en la red y proporcionar mecanismos de redundancia de enlaces rápidos

Basándose en MPLS se han desarrollado lógicas de VPN de L2 y L3

MPLS proporciona las marcas de QoS para ser aprovechadas en función de la potencia de los nodos de red

MPLS NO es suficiente para proporcionar QoS por el mismo.Los mecanismos de QoS dependen del motor HW y recursos dedidados a SLAsLos mecanismos de QoS dependen del motor HW y recursos dedidados a SLAs

(TECNOLOGÍA) sobre los que se construya la red

MPLS NO es suficiente para proporcionar QoS por el mismo.Los mecanismos de QoS dependen del motor HW y recursos dedidados a SLAsLos mecanismos de QoS dependen del motor HW y recursos dedidados a SLAs

(TECNOLOGÍA) sobre los que se construya la red



MPLS revoluciona el mundo de las VPNs Servicios posibles con MPLS

Virtual Leased Line(Draft-martini; PWE3) Servicios punto a punto Ethernet, FR, ATM, y TDM La red de paquetes es transparente al abonado

VPLS(RFC-4762- antiguo draft-lasserre-vkompella) Servicio Ethernet multipunto

IP VPN(RFC 2547bis) Servicio de outsourcing de routing Virtualización a nivel IP

PE A

IP / MPLSNetwork

VPLS ServiceVPLS

Service

PE B

PE C

PE D

VIRTUALBRIDGEB

BB

BB

B B

IP/MPLSNetwork

VIRTUALROUTER

RR

R

R

R

R

PE BPE C

PE D

PE A

VPRNSERVICE 1

VPRNSERVICE 2

PE A

IP / MPLSNetwork

PE B

PE C

PE D

ATM Service

FR ServiceEthernet

Service

Una red, todos los servicios



Servicios sobre EthernetEscalabilidad

MPLS/VPLS Ofrece una escalabilidad mucho mayor

MPLS ofrece un aislamiento que permite alcanzar decenas de miles de servicios y clientes

MPLS elimina la necesidad de utilizar Spanning Tree

Las direcciones MAC de clientes no se aprenden en el core de la red

“Given the limitations of Spanning Tree implementations, various MPLS techniques currently in draft within the IETF hold promise as long-term scalable solutions that maximize network resource utilization” Metro Ethernet Forum(Agosto 2003).

Switches Ethernet y Routers TradicionalesSwitches Ethernet y Routers Tradicionales

Alcatel 7450 ESS / Alcatel 7750 SRAlcatel 7450 ESS / Alcatel 7750 SR

Serv

icio

s

Fiabilidad

Switch EthernetTradicionalSwitch EthernetTradicional

Nuevos Servicios

SLAs por cliente

Ethernet ServiceSwitchService Router

Bridging Nivel 2 pierde economía de escala

Límites de 4.000 VLANs y soluciones alternativas (apilamiento) propietarias

Spanning Tree no funciona en redes grandes

Todas las direcciones MAC de todos los clientes en todos los equipos



Servicios sobre EthernetRendimiento y Fiabilidad

Rendimiento superior y predecible

Restauración ante fallos en 50m/s failover, incluso con miles de clientes y servicios

Utilización de Ingeniería de Tráfico MPLS para mejor utilización de los recursos

previniendo la congestión



Serv

icio

s

Fiabilidad


Nuevos Servicios

SLAs por cliente


Impredecible

La convergencia de Spanning Tree depende de la topología del tamaño de las tablas

de direcciones… entre unos pocos segundos y minutos

Imposible mantener la QoS durante la restauración

Las topologías basadas en Spanning Tree no permiten optimizar el camino entre dos

puntos. Esto hace impredecible el retardo y jitter en topologías de red grandes.



Servicios sobre EthernetGarantía de SLAs

Cumplimiento de SLAs Garantizado

Arquitectura determinista, orientada a conexión

Mecanismos flexibles y potentes de H-QoS para ofrecer SLAs por cada cliente y

servicio

Clara diferenciación entre servicios que permite venderlos de manera independiente



Serv

icio

s

Fiabilidad


Nuevos Servicios

SLAs por cliente


Posibilidades de SLAs limitadas

Comportamiento no determinista, con mecanismos QoS de nivel 2 poco predecibles

Mecanismos de QoS locales en cada nodo, no extremo a extremo

Problemas con el tratamiento de tráficos sensibles al retardo



Servicios sobre EthernetControl de Servicios

Herramientas OA&M reducen OPEX

Herramientas de detección y diagnóstico de fallos extremo a extremo. Simplifican y

agilizan la supervisión y troubleshooting reduciendo costes

Registros detallados de Tarificación por cliente y servicio

Provisión de servicios Ethernet basada en modelos de provisión ATM/Frame Relay con

concepto de servicio extremo a extremo



Serv

icio

s

Fiabilidad


Nuevos Servicios

SLAs por cliente


Herramientas OA&M limitadas

Provisión de conectividad elemento a elemento, sin visibilidad extremo a extremo

Troubleshooting lento y costoso por no disponer de herramientas eficaces



Transporte EthernetSoporte de Servicios

Ethernet aparece como tecnología de transporte y soporte de servicios

Incrementa significativamente la flexibilidad

Tecnología amigable Plug & Play

CPE de bajo coste

Transporte de tráfico multiservicio (ideal para agrupación de servicios)

Capacidades de incremento de ancho de banda (“liquid bandwidth”)

La pregunta que se planteaba hasta hace poco era:

“¿Es Ethernet capaz de soportar Carrier Class?”

La respuesta es ¡Sí! Gracias a MPLS.

La respuesta es ¡Sí! Gracias a MPLS.



2Servicios basados en MPLS



Alcatel-Lucent Service Routing Servicio de Línea Virtual Alquilada (VLL)

Router Borde InternetFW/NAT

> Servicio tradicional de linea alquilada tipo: Ethernet, ATM, FR y TDM

> Combinación de tipos de acceso en los extremos



Pseudowire (PW)Encapsulado

L2 L2PE PE

Conexión de N-2 ej. VLAN Ethernet

IP/MPLS

Pila etiquetas MPLS

Túnel MPLS PSN identificado poretiqueta externa

PSN Transport Header Etiq. Ext

Pseudo-wire identificado por etiqueta interna

Pseudo-wire Header Etiq. Int

PSN Tunnel

Pseudo-wire

conexión o ‘port’ transportado sobre el pseudo-wire

Layer 1/2 Payload

Control Word (sequencing & protocol info)



Pseudowire (PW)Encapsulado

EthernetHeader

MPLSSW label

ServiceVC-Label

Service Packet(Ethernet frame)

ControlWord

MartiniEncapsulation

OptionalFlagsPaquete MPLS

EthTrailer

Tráfico de cliente

Identificador de servicio(utilizado por el PE)

Conmutado en la reddel proveedor

Conexiones locales dentro de la red del proveedor



Pseudowires MPLSTransporte Multiservicio

FR UNI

Red MPLS

ServiceRouter

FR UNI

ServiceRouterATM UNI

TDMTDM

ATM UNIFR PW

ATM PW

TDM PW

ATM UNI

ATM UNI

FR/ATM UNI

Ethernet UNI

IP PW

LSPATM

Ethernet UNI

Ethernet UNI

Ethernet PW

Transporte de cualquier servicio sobre una red MPLS



CommonPacket Microwave

Radio Support

End-to-End Packetizationand Management

Microwave leaf site Hub (PoC 3)site

BSC

RNC

MTSO9500 MPR

7750/7710SR

7705 SAR

MPLS Metro Network

PacketMicrowave Network

Lo mejor de los dos mundos: Integración de Microondas y solución de Routing integrados extremo a extremo en servicios y sobre la misma plataforma de gestión (ALU 5620 SAM)

Pseudowires MPLSAny Media en la primera milla: Foco en la radio de microondas

Diferenciador específico de Alcatel-Lucent — Integración en la solución de Service Routing de radio microondas de paquetes.

Integración por radio de accesos Ethernet, TDM ó ATM en los troncales IP/MPLS.



Pseudowires MPLSRedundancia de nodo para servicios punto a punto Ethernet (EPIPE)

EPIPE is point-to-point service Building e2e redundancy requires 2 independent e2e paths

Main building blocks: MC-LAG

Provides access redundancy Active/standby PW

Provides point-to-point (but redundant) path between set of PEs Inter-Chassis Back-up (ICB) spoke-sdp

Provides faster recovery for “in-flight” packets

MC-LAGnear-end-redundancy

SAP

Redundant PWs


SAP

OptionalICB Spoke-SDP

Access Node Access

Node

7x50 7x50



EPIPE e2e RedundancyOperation

Access Node

Active

Standby

Active

Active

Standby

Standby

ActiveActive

Active

Standby

Standby

Standby

T-LDP

MC-LAG defines active/standby statusbased on selection criteria


11

T-LDP session signal access circuit statusT-LDP session signal access circuit status22

e2e path is establishede2e path is established33

Access Node



Alcatel Service Routing Alcatel Service Routing Servicio LAN Privada Virtual (VPLS)

PE A PE C

PE B

PE D

Full Mesh GRE/LSP

Servicio VPLS

RedIP/MPLS

> VPLS (Virtual Private LAN Service)VPLS (Virtual Private LAN Service) es un tipo de VPN que permite conectar múltiples sedes en un único dominio de bridging a través de una red IP/MPLS

• Para el clientecliente, sus sedesestán conectadas a unúnico conmutador virtual

• El proveedorproveedor utiliza lainfraestructura IP/MPLSpara ofrecer este y otrosservicios

• El proveedorproveedor define unavelocidad en cada accesoa la VPLS



Alcatel Service RoutingAlcatel Service Routing

Servicio LAN Privada Virtual (VPLS)

VPLS como servicio de InterconexiónInterconexión dede RoutersRouters Servicio básico

Una dirección MAC por cada sede de clienteVPLVPL

SS

Service ProviderService ProviderInfrastructureInfrastructure

Corporate HQCorporate HQ

Branch OfficeBranch Office

Branch OfficeBranch Office

VB

VB

VB

VPLS como Servicio de InterconexiónInterconexión dede SwitchesSwitches ethernetethernet Limitación de tamaño de MAC-FIB, descarte

de desconocidos, deshabilitación de aprendizaje dinámico

Broadcast/Multicast Rate Limiting

Sin necesidad de utilizar STP en accesos redundantes (M-VPLS, multi chasis LAG...)

VPLVPLSS

Service ProviderService ProviderInfrastructureInfrastructure

Small OfficeSmall Office


VB

VB

VB




Alcatel Service Routing Alcatel Service Routing Servicio H-VPLS. Consideraciones de escalabilidad

Opciones de conexión de la MTU VLAN, Stacked VLAN, MPLS LSP

Elimina la necesidad de utilizar “full mesh” Reduce la carga de señalizaciónSimplifica el descubrimiento y provisión

MTU únicamente se relaciona con un PE

MTUPE

PE

PEPE

MTU

MTUMTU

MTU

MTU

MTU

Spoke VCs

Hub VCs

MTUPE

PE

PEPE

MTU

MTUMTU

MTU

MTU

MTU

CE Routers

VLANs, Stacked VLANs or VC Labels



Alcatel Service RoutingAlcatel Service RoutingServicio VPLS jerárquico Inter-Metro y Malla Parcial

RED IP ó IP/MPLS

Metro

IP / MPLS

Network

Metro

IP / MPLS

Network

Tunel MPLS o GRE

FullMesh

FullMesh

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Spoke

Permite extender contextos metropolitanos de manera sencilla, sencilla, transparente y fiabletransparente y fiable independientemente de la topología de

transporte sobre la que se sustente

Permite extender contextos metropolitanos de manera sencilla, sencilla, transparente y fiabletransparente y fiable independientemente de la topología de

transporte sobre la que se sustente

Spoke

Spoke



Servicio de LAN privada virtual (VPLS) Adaptación a la topología física

Los servicios VPLS y VLL se pueden adaptar a cualquier topología física de red permitiendo adaptar la topología lógica del servicio al tipo de tráfico que se va a manejar: Punto a punto Punto a multipunto Multipunto a multipunto Unicast, Multicast

AnilloDoble Estrella

Malla



MC-LAG and VPLS Service

VPLS is point-to-multipoint service e2e connectivity is based on MAC learning after switch over re-learn process is

triggered LDP-MAC withdraw messages trigger re-learn process No need for active/standby PWs


SAP

Mesh PWs


SAP

Access Node Access

Node

Access Node

VPLS Service



Mesh PWs

Access Node

MC-LAG and VPLSOperation

Active

Standby Active

Standby



11

Learning process establishes e2e connectivityLearning process establishes e2e connectivity22

Access Node



Mesh PWs

Access Node

Access Node

MC-LAG and VPLSLAG link failure

Active

Standby Active

Standby

MC-LAG performs switch overMC-LAG performs switch over

11

Sends LDP address withdraw message to all peers(so called – “forget me” MAC-FLUSH)

Sends LDP address withdraw message to all peers(so called – “forget me” MAC-FLUSH)

22

Active

Relearning process starts againRelearning process starts again33



NNI – Network Layer ConvergenceDetección de fallos – Capas 1/2

En caso de modelar una red portadora, con tributarios no transparentes, es necesario un ‘trigger’ para activar los túneles de bypass (FRR) OAM o LOS para SDH/SONET, LOS o RDI para

Ethernet

Cuando se considere el uso de Ethernet sobre SDH, es necesario tener en cuenta las capacidades de la red portadora SDH: Si falla el tramo SDH, se deberá desactivar el

láser de conexión al cliente (Gigabit Ethernet) o generar un código especial 8B/6T (Fast Ethernet)

Hay que asegurar que el fallo en una conexión local Ethernet (router a equipo SDH), se propaga al extremo distante.

Cuando no hay un disparador “trigger” apropiado, considerar BFD/802.3ah Puede adicionalmente ser un ‘último recurso’

incluso con los mecanismos anteriores disponibles

802.3ah/BFD

Network Ports• OSPF/ISIS• MPLS

802.3ah/BFD

Network Ports• OSPF/ISIS• MPLS

802.3ah/BFD

MSPP

MSPP

Scenario 1:

directly attached

Scenario 2:

transmission attached

IP/MPLS



VPLS — El estandar “de facto” para servicios carrier-class Ethernet

MPLS es la tecnología predominante en los proveedores de servicios

Las soluciones MPLS son las que están generando las principales vías de negocio

Business VPNs — Multi-service VLL, VPLS, IP VPN

Triple play

Mobile backhaul

Alta disponibilidad — convergencia real sub-50ms

Ingeniería de Tráfico, QoS, OA&M y un amplio abanico de opciones de control de SLAs

VPLS hereda todas los beneficios de MPLS

Alcatel-Lucent es el líder de la VPLS basada en LDP

Mejor solución de la indrustria para VPLS, innovadores tecnológios y líderes en estandarización.

Desplegada en redes de unos pocos a miles de nodos con centenas de miles de servicios.

VPLSVPLS



Alcatel-Lucent Service Routing 7710 SR y 7750 SR

Servicio Virtual Private Routed Network (VPRN)

VPRNVPRN es un tipo de VPN que permite la conexión de múltiplesdependencias en un dominio IP, sobre la red MPLS del operador

PE A PE C

PE B

PE D

IP / MPLSNetwork

VPRN ServiceRed

RI-1

RI-1

RI-1

RI-1

RI-2

RI-2

RI-2

RI-2

VPRN ServiceGreen

•El cliente percibe que sus sedes están conectadas a un dominio IP, en el que por cada sede hay un router dedicado del lado del operador

•El operador utiliza su red IP/MPLS para ofrecer múltiples servicios a múltiples clientes

•Sistema únicamente válido cuando es IP el protocolo a transportar

•El operador participa del plan de direccionamiento IP de los clientes

•El operador puede, para tráficos de entrada y salida: contabilizar y facturar, conformar tráfico a un patrón o contrato y aplicar políticas

77x0 SR77x0 SR1K a 10K VRFs1 a 3 M Rutas

77x0 SR77x0 SRMulticast en VPRN

“draft Rosen”



¿Qué es una Virtual Private Routed Network (VPRN) ó IP-VPN?

Una IP VPN es una interconexión de sitios sobre una red pública de un proveedor de servicios/operador.

A las IP-VPNs también se las conoce como BGP/MPLS VPNs porque: BGP se usa para distribuir la información de routing de la VPN sobre el backbone de la red

del operador MPLS es el mecanismo de encapsulación y virtualización usado para transportar el tráfico

de cada VPN a través de la red del operador.

RFC 4364 “BGP/MPLS IP Virtual Private Networks“ (reemplaza a la 2547bis)

CLE

CLE

CLE

CLE

CLE

77x0SR

PE

77x0SR

PE

CLE

CLE

CLE

CLE

77x0SR

PE

77x0SR

PE

IP/MPLSBackbone

VPRN #2

VPRN #1



Alcatel Service Routing Alcatel Service Routing Servicio Internet Enhanced Service (IES)

Acceso a Internet de altas prestaciones 1,2 Millones de rutas CIDR en la FIB desde una RDB de hasta 17 Millones

Gestión de ancho de banda por usuario y por destino accedido

Contabilidad y facturación por usuario y destino accedido

Capacidad de aplicar miles de filtros de seguridad a velocidad de línea

Uso típico en entornos de Peeing BGP, NAP, etc..

RED IP/MPLS



3Agregación de RAN con Service Routing



Iub Transport Option – ATM or IP

Node-B

PE

IPPPP

ML-MCPPP

N x T1/E1

HDLC

N x T1/E1

IP

AAL5

N x T1/E1ATM (IMA)

IP

802.1p/qENET

Node-B

PE

ENET

ATM

AAL2

N x T1/E1ATM (IMA)

N x T1/E1

Node-B

ATM-based UTRAN backhaul

PE

PE

ATM RNC

RNC

RNC

IP-based UTRAN backhaul

IP-based UTRAN backhaul

R99/R4 UTRAN with ATM Node B - IMA to allow L2 bundling for improved delay performance on low speed interface

R5/6 UTRAN with IPoT1/E1 Node B ML-MCPPP to allow L2 bundling for improved delay performance on low speed interface- ATM or HDLC as layer-2

R5/6 UTRAN with Ethernet Node B - no link bundling needed with ENET given its high speed nature

OR

IPoAIPoPOS

IPoEMPLS

IP

PPP

AAL5

N x T1/E1ATM

OR



Backhaul Overview

HUB MTSO

DSL Network

DSL Aggregation Network

CELL


BSC

BTS

NodeB

BTS

NodeB

BTS

NodeBNodeB

RNC

PDH, SDH (LL, MW) Eth Microwave PDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave



Access Aggregation Reference Architectures

N x E1 ATM/IMA Ethernet

TDM

ATM Ethernet

BSC

RNC

N x E1 TDM

N x E1 TDM

MTSO

Hub

Cell Site

3) Fully DistributedAggregation at cell siteBackhaul both 2G and 3G

2) Distributed to HubAggregation at hub siteBackhaul both 2G and 3G

1) CentralizedL1 groomed to MTSOIMA termination of 3GNo 2G aggregation

N x E1, chSTM1 Ethernet

N x E1, chSTM1

Ethernet



First Point of Aggregation is moving further and further out towards the cell site

Aggregation Network

Access TransportNetwork



NodeB

NodeB

NodeB

BTS

BTS

NodeB

BTS

NodeB

BTS



TS 1

TS y

TS x

E1

TS 1

TS y

TS x

E1

Network connectivity for 2G transport

L1

MPLS/GRE IP

PWETDM

E1TDM

TS 1

TS y

TS x

E1

PWE

PWE

MPLS over PDH, SDH (LL, MW) Eth Microwave

E1 TDM

PWE3 encapsulation (draft-ietf-pwe3-cesopsn-xx)• NxDS0 Services• packetization delay control• jitter buffer• MPLS or IP/GRE PSN tunnel

PWE3 encapsulation (draft-ietf-pwe3-cesopsn-xx)• NxDS0 Services• packetization delay control• jitter buffer• MPLS or IP/GRE PSN tunnel

MPLS over PDH, SDH (LL, MW) Eth Microwave

E1TDM

PWE

BTS

BTS

E1 TDM

BSC

CES 1

CES 2

CES n



Network connectivity for common transport infrastructure for 3G ATM

L1

MPLS/GRE IP

PWE3ATM

E1ATM

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP

VCC HSDPAPWE

VCC Voice

VCC SIGN.PWE

MPLS over Ethernet, PDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave

RNC

E1 ATM IMA

NodeB PWE3 encapsulation (RFC4717)

• N:1 ATM PWE3

• Cell concatenation with packetization delay control

• MPLS or IP/GRE PSN tunnel

PWE3 encapsulation (RFC4717)• N:1 ATM PWE3

• Cell concatenation with packetization delay control

• MPLS or IP/GRE PSN tunnel

MPLS over Ethernet, PDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave

NodeB

E1ATM

VCC R99 PSPWE

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP



Separate HSDPA from voice (+ signaling) for 3G on a low-cost DSL packet transport

HSDPA off-load connectivity Direct at the node B

Small node B cluster

HSDPA Offload

DSL Network



RNCPDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave PDH, SDH (LL, MW) Eth Microwave

NodeB

RNC/MTSO equipmentRNC/MTSO equipment

Cell-site equipmentCell-site

equipment



HSDPA offload

Node B variations Node-B without physical separation for HSDPA: Voice, Signaling and HSDPA traffic

are combined in the same E1 IMA bundle

Node-B with physical HSDPA separation on a dedicated ATM IMA bundle

Hybrid Node-B, which separates HSPA on a separate Ethernet Interface.

Full IP Node-B, who delivers all services across IP/Ethernet interfaces.

DSL (wholesale) managed service ATM based bit stream/layer-2 access

Ethernet based bit stream/layer-2 access

IP layer-3 access



HSDPA offload: NodeB types

No HSDPA separation in a NodeB

HSDPA separation in a NodeB

Wholesale DSL

PDH, SDH (LL, MW) Eth Microwave


RNC

ADSL

E1 ATM/IMA Eth

E1 ATM/IMA Eth

STM-1 ATM

Eth

Wholesale DSL



RNC

E1 ATM/IMA Eth

ADSL

Eth STM-1 ATMEthNodeB

NodeB



Network connectivity: NodeB – no separation, ATM bit-stream DSL connection

E1ATM

Ethernet

MPLS

AAL5

ATMADSL

AAL5

ATMSTM-1

PWEATM Ethernet

MPLS

PWEATM

Ethernet

MPLS

PWEATM

STM-1ATM

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP

VCC HSDPAPWE

VCC Voice

VCC SIGN.PWE

Wholesale DSL



RNC

E1 ATM/IMA

ADSL

Eth STM-1 ATMNodeB

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3

• Ethernet MPLS transport

RFC2684 - bridged

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3


RFC2684 - bridged



Ethernet

MPLS

PWEATM

Network connectivity: NodeB – no separation, Ethernet Bit-stream DSL connection

E1ATM

Ethernet

MPLS

AAL5

ATMADSL

PWEATM Ethernet

MPLS

PWEATM

STM-1ATM

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP

VCC HSDPAPWE

VCC Voice

VCC SIGN.PWE

Wholesale DSL



RNC

E1 ATM/IMA

ADSL

Eth STM-1 ATMNodeB

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3


RFC2684 - bridged

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3


RFC2684 - bridged



Ethernet

GRE/IP

PWEATM

Network connectivity: NodeB – no separation, IP DSL connection

E1ATM

Ethernet

GRE/IP

AAL5

ATMADSL

PWEATM Ethernet

GRE/IP

PWEATM

STM-1ATM

VCC HSDPA

VCC Voice

VCC SIGN.

VP

VCC HSDPAPWE

VCC Voice

VCC SIGN.PWE

Wholesale DSL



RNC

E1 ATM/IMA

ADSL

EthNodeB

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3

• Ethernet GRE/IP transport

RFC2684 - bridged

RFC4717 PWE3 encap.

• N:1 ATM PWE3

• Ethernet GRE/IP transport

RFC2684 - bridged



EthernetIPAAL5

ATM

Ethernet

IP

Network connectivity: Hybrid Node B – HSDPA separation on Ethernet/IP, IP/ATM DSL connection

AAL5

ATMADSL

Ethernet

IP

VCC HSDPAVCC Voice

VCC SIGN.

Wholesale ADSL



RNC

E1 ATM/IMA

ADSL

EthNodeB

IP Connectivity

• IP-VPN w/ ATM termination and Ethernet termination

IP Connectivity

• IP-VPN w/ ATM termination and Ethernet termination

EthIP



Ethernet

IP

EthernetIP

Network connectivity: Hybrid Node B – HSDPA separation on Ethernet/IP, IP/Ethernet DSL connection

AAL5

ATMADSL

Ethernet

IP

VCC HSDPAVCC Voice

VCC SIGN.

Wholesale ADSL



RNC

E1 ATM/IMA

ADSL

EthNodeB

IP Connectivity

• IP-VPN w/ Ethernet termination

IP Connectivity

• IP-VPN w/ Ethernet termination

EthIP



Agregación Ethernet sobre VPLS

• Cada RNC conformará una subred IP independiente, con el objeto de tener un nivel de broadcasting mínimo.

• Cada subred IP se hace coincidir con un dominio de broadcast en forma de VPLS ó H-VPLS

A tener en cuenta

• Necesita de reasignación de direcciones IP en nodos B por cell-site splitting y cambio de RNC

Conectividad de nodo B Full IP, agregación Ethernet sobre VPLS

NodeB

NodeB

RNCVPLS



Agregación sobre contextos de nivel 3; IP-VPN

• El nodo B puede usar IPoE, IPoMLPPP o IPoA.

• Todas las interfaces Iub de las RNCs y los Nodos B residen en un dominio IP independiente

• Cada Nodo B está directamente conectado a una sub-interfaz IP de un router

A tener en cuenta

• Requiere más configuración de los nodos de red y más cantidad de direcciones IP que la solución basdada en VPLS

• Facilita el cell-site splitting y cambios de RNC, por la capacidad de routing dinámico embebida

Conectividad de nodo B Full IP, agregación sobre IP-VPN

NodeB

NodeB

RNC

IP-VPN



Backhaul 2G-TDM y 3G-ATMBackhaul 2G-TDM y 3G-ATMOpciones de alta disponibilidad

PE2/BNG

Active

3G Node B

RNC

PE4/BNG

PE1

2G BTS

Standby

E1 TDM

E1 ATM IMA

APS

MC-APSATM

BSCAPS

MC-APSTDM

ISAM

MC-LAGETHERNET

Standby BNG

Active BNG

Video/BTV/NGN

HSI

Los mecanismos NON-STOP Services y las soluciones multi-chasis de laRed de Agregación permiten mantener la disponibilidad de red, enlaces, y de los servicios 99,999 %, tanto en aplicaciones de fijo como de móvil

PE3/BNG



Synchronization Distribution Solutions in UTRAN

GPS-based Solution

Easy to deploy

Could be costly if deployed over large no. of cell sites

Might have some political constraints

L1 SolutionSONET/SDH/PDH-based

Use derived in-band timing from synchronous NE

Most TDM transport NE have output timing for intra CO distribution

Only for site with co-located SONET/SDHPDH equipment (or other type of sync NE with traceable source)

Low cost solution

Synchronous Ethernet

G.8261 (2007/2008 ?)

In-band Encoded timing propagation

SRTS for ATM

adaptive timing

Other proprietary mechanism

NTP could work with coarse grain adjustment interval (assuming Node B has accurate timing src)

IEEE 1588v2 (PTP protocol) (2007/2008 ?)

UTRAN: TS 25.402 0.05ppm @ Node B

GERAN: GSM 5.10 0.05ppm @ BTS

UTRAN: TS 25.402 0.05ppm @ Node B

GERAN: GSM 5.10 0.05ppm @ BTS

GPS Sync GPS Sync Timing Source(e.g. Stratum)

ADM ADM ADM

NE NE NE

SONET/SDH

Async. timing domains



4Agregación de Femto Celdas



IP/MPLSCore

Agg. Network

Subscribers, Services and Network Integrated Management Subscribers, Services and Network Integrated Management

Access Network

Edge IP

Óptical Core

Familia ISAM

7x50

7750-SR

DSL, PON

Distributed Pocili Enforcement for services & subscribersDistributed Pocili Enforcement for services & subscribers

Alcatel-Lucent Network Architecture ProposalMultiservice Quad Play + Business Services Network + Mobile Aggregation

IP Core: High availability and high capacity nodes and architectureIP Core: High availability and high capacity nodes and architecture

Access: Dedicated Multiservice Platforms to support: “Any Location”, “Any Media”, “Any Reach”, “Any service” Access: Dedicated Multiservice Platforms to support: “Any Location”, “Any Media”, “Any Reach”, “Any service”

Home Network

HSI, IPTV, VoIP, Femto Cells

Home Network


7705-SAR

2G, 3G, WiMAX, LTE

Mobile

Voice, data, video

Mobile

Voice, data, video

7710-SRDSL, PON

Legacy (E1, ATM, FR,...)

E1, DSL

E1, ETH

ETHBusiness

VoIP, HSI, VPN

Business

VoIP, HSI, VPN

Routing, P2MP & IP Multipoint, IP-VPN, CES, PW, DPI, DHCP, IPSEC, Video Enhancements (FCC + Retransmissions + AD insertion), IPv6, PPPoE & DHCP, P2MP LSP, ...


Femto

Aggregation: VPLS/H-VPLS switching for L2 services, high reliability and high capacity “IP EDGE” routers with BW control, H-QoS per service and per subscriber, supporting ANY L3 function (collapsed architecture)


L2/L3

L3

7750-SR

7750-SR 7750-SR



Requisitos agregación de Femto Celdas

AgregaciónIP/MPLS

IP TV

VLAN Internet

VLAN Multicast

VLAN Multimedia

VLAN VoIP

Internet

SBC

Voz

BNG//BSR

RGW

BSR Gateway

BSG Red móvil

ContextoVLAN MóvilFemto Celda

Requisitios de integración e2e Dirección y perfiles IP de la Femto asignados por DHCP.

Conexión cifrada (IPSec) entre la Femto y el Gateway de la red móvil (BSR).

Requiere garantías específicas de QoS tanto en el bucle xDSL como en la red de agregación.

Convivencia en la misma red con el resto de servicios residenciales (HSI, Voz, Vídeo).

Arquitectura de agregación multiservicio de Alcatel-Lucent incluye todas las consideraciones

para dotar a las comunicaciones de la Femto de las garantías necesarias extremo a extremo

Modem+RGW pueden estar en dispositivos independientes o en único dispositivo

BPG

BVG

ISAM

7750

7750

7750

7750



TP VLAN

Agregación del tráfico en el DSLAM

NodeB

BTS shdsl

adslHSDPA

IPTVSet Top Box VoIP Soft Phone

Femto

HSI

HSDPA VLAN

2G/3G PWE VLAN

Femto VLAN

BTV VLAN

...TP VLAN

DSLAM



Arquitectura Flat IP de la Femtocell

GnIu-CS

- Agregación del tráfico

- Conversión de protocolos

Femto BSR

Legacy 3GPPR99 & HSPA terminal

Gr

FMS

HNM

3GPP Interfaces

BSR Gateway

3GPP Core Network

IPSEC over xDSL

…

Apps; Portals;Internet

PSTN

MSCHLR

xGSN

BVG BSG BPG

Firewall/IPSec Routing

IuPS

Redes de acceso, y

agregación

- Gestión cluster BSR

- Gestión BSR



BroadbandInternet

BroadbandInternet

Online gamingOnline gaming

VideoconferenciaVideoconferencia4 Mbps 4 Mbps

SDTVSDTV0,3 Mbps 4 Mbps

0,5 Mbps 1 Mbps

5 Mbps 10 Mbps

0,2 Mbps 0,2 MbpsTelefoníaTelefonía

Peer to PeerPeer to Peer10 Mbps 20 Mbps

MóvilMóvil5,7 Mbps 14,4 Mbps

Explosión de la demanda de ancho de banda, tanto en descarga como en subida

HDTVHDTV0,5 Mbps 12 Mbps

VideotelefoníaVideotelefonía1 Mbps 1 Mbps

3DTV3DTV0,7 Mbps 16 Mbps

30 Mbps 85 MbpsTOTALTOTAL



Broadcast TV

Video on Demand

Voice over IP

DHCPDHCP

DHCPDHCP

DHCPDHCP

PPPPPP

DHCPDHCP

DHCPDHCP Femto Cells

Gestión de los servicios residenciales

Mismo modelo de conectividad para todos los servicios (fijo + móvil)

Mejor Time to Market Lógica de red homogénea mejora OPEX Nuevos servicios no requieren reingeniería

Gestión de abonado distribuida por la red

Mejora de rendimiento y escalabilidad

No requiere BRAS mejora CAPEX

Mejor tolerancia ante fallos

Eficiencia en coste

Una única red para todos los servicios

AGREGACIÓN DHCP DISTRIBUIDACAPEX Y OPEX REDUCIDOS

Evolving HSI retail &

wholesale

Current HSI retail &

wholesale

La evolución de servicios hacia DHCP acelera la integración



La red de agregación basada en nodos 7x50 gestiona dinámicamente: Perfiles de abonado (a qué servicios esta suscrito y con que anchos de banda y SLA)

Reserva de CIR para aplicaciones de tiempo real.

Gestión dinámica de anchos de banda x abonado con planificación jerárquica de recursos

Señalización del rendimiento del bucle para cada abonado entre ISAM y nodo 7x50 para ajuste dinámico de los recursos en la red de agregación

Cuádruple Play; Distibución de anchos de banda por abonadoGestión de SLA x abonado en la red de agregación / Quad Play

Subscriber (xDSL)CIR = 20 MbpsPIR = 20 Mbps VoIP (P1)

VOD/BTV (P2)

GE

PIR Iucs: 1 MegCIR Iucs: 128 kbpsPIR Iups: 4 MegCIR Iups: 1 MegCIR Sync/NC: 128kbps

PIR: 512 kbpsCIR: 128 kbps

PIR: 12 MegCIR: 4 Meg

PIR: 20 MegCIR P2P 0 MegCIR VoIP 128kbpsCIR Video 2 MegCIR Gaming: 512kCIR V. Conf: 1 Meg

Femto/HSI

Femto/Voz (P1)

Femto Sync/NC (Top)

(HSI SeveralPriorities)

P2PVoIPVídeo/TVGamingVideo Conf



VoIP

Video

HSI

Enabling QoE for Quadruple Play Services

Per-subscriber and per-service hierarchical QoS (H-QoS)

VoIP

GE

Video

HSIHSIVLAN

Gold

Bronze

ON-NET

VoIP VLAN

Video VLANFixedVLAN/SUB

7750 SRBroadband

ServiceAccess Node

Mobile services

•DSCP classification

•Per service prioritization. Voice and video call prioritized over packet

HIS

•Classified on SrclP range

•Per-subscriber queuing and PIR/CIR policing/shaping

VoIP and video

•DstIP and/or DSCP classification

•Per-service prioritization. VoIP prioritized over video.

Mobile services

•DSCP classification

•Per service prioritization. Voice and video call prioritized over packet

HIS

•Classified on SrclP range

•Per-subscriber queuing and PIR/CIR policing/shaping

VoIP and video

•DstIP and/or DSCP classification

•Per-service prioritization. VoIP prioritized over video.

Mobile service differentiation based on DSCP.

HSI content differentiation based on DSCP. Each queue may have individual CIR/PIR and shaping

VoIP and video is queued and prioritized as per VLAN QoS policy.

Optional overall subscriber rate limiting on VLAN (H-QoS)

Mobile service differentiation based on DSCP.

HSI content differentiation based on DSCP. Each queue may have individual CIR/PIR and shaping

VoIP and video is queued and prioritized as per VLAN QoS policy.

Optional overall subscriber rate limiting on VLAN (H-QoS)

Per-service priority/delay/loss Content differentiation in HSIPer-service priority/delay/loss Content differentiation in HSI

Per-subscriber rate-limited HSIPer-subscriber QoS policy ctrlPer-service priority/delay/loss

Per-subscriber rate-limited HSIPer-subscriber QoS policy ctrlPer-service priority/delay/loss

BNG7750SR

IP ServicesEdge

IP

VoIP, HSI, IPTV and different mobile class traffic marked (DSCP) at trusted ingress points of IP network

VoIP, HSI, IPTV and different mobile class traffic marked (DSCP) at trusted ingress points of IP network

Mobile Mobile VLAN/subs

Conversational

Streaming

Interactive

Background

Mobile VLANs

10GE



Clasificación del tráfico Femto Celdas

NOTE: EF reserved for conversational services and NTP as these are the most delay-sensitive.

Modelo base: Signalling AF21

NTP Clock Disciplining EF

DNS, DHCP, SNTP BE

OA&M AF21

CS-Conversational EF

PS-Conversational EF

Streaming AF11

Interactive AF21

Background BE

Other DNS, DHCP, SNTP BE

Cuatro niveles de QoS por VAP Best Effort: HSI (BE) Interactive Class: OAM, Gaming, (AF21) Enelastic Real-Time Traffic: Voice/video telephony (PS + CS) + Sync info, Femto sign (EF) Elastic Real-Time Traffic: Video (AF11)



5Evolución del Core de transporte en redes móviles

Concepto y arquitectura de CPN-convergent Packet Network



Business Drivers para la transformación a IP

Incremento de ingresos con Servicios Personales Multimedia

Migración paulatina y uso de estándares abiertos para reducir riesgos

Protección de los activos de red

Nuevas oportunidades para la distribución de contenidos

VoIP Aprovechar los costes de Ethernet

Optimización del Ancho de Banda Mejora de la operación de red & precisión para

adaptarse a los cambios en volúmenes y mezcla de tráficos

Reducción del equipamiento en la red, consolidando las diferentes capas

Conseguir ganancia estadística sin perjudicar los SLAs

Trabajar con operativas comunes para los diferentes servicios

Crecimiento de Tráfico & MigraciónCrecimiento de Tráfico & Migración

Simplification de la RedSimplification de la Red

Evolución a IMSEvolución a IMS

Integración de redes y nuevas tecnologíasIntegración de redes y nuevas tecnologías



Propuesta de Alcatel-Lucent para la transformación del Core hacia IPCaracterísticas red CPN

Migración a IP aprovechando los últimos estándares del IETF.

H-QoS con granularidad hasta nivel de abonado Aplicación del modelo TPSDA (Triple Play Services Delivery

Architecture)

Liderazgo en el mercado IP Edge Liderazgo en, Non-stop Carrier Ethernet services sobre MPLS

(e.g., IP VPN, VPLS, VLLs) Amplia experiencia a nivel mundial y en particular en

España en la integración de proyectos de gran calado en su evolución a servicios IP (e.g., SBC Lightspeed, ONO, Ya.Com, Euskaltel)

Herramientas centralizadas para automatizar el transporte e2e, mejorar el desarrollo de red y la productividad

“Any service, any port” facilitando la migración y unificación

Herramientas de gestión orientadas a Servicio que automatizan el modelado y configuración de los mismos sobre IP.

Virtualización de la Red HA basada en soluciones “Non-Stop Service”

Crecimiento de Tráfico & MigraciónCrecimiento de Tráfico & Migración

Simplification de la RedSimplification de la Red

Evolución a IMSEvolución a IMS

Integración de redes y nuevas tecnologíasIntegración de redes y nuevas tecnologías



Topología Actual de las redes móviles

El desarrollo de 2G, 2.5G y las implantaciones iniciales de 3G han hecho que los operadores desplieguen múltiples redes de datos, cada una diseñada para soportar un determinado rango de servicios. La propuesta de Alcatel-Lucent es la de consolidad esta variedad de redes (y servicios asociados) sobre una único backbone de red basado en IP/MPLSLos factores para esta unificación de red son: NGN, 3G Data Service, IMS, Convergencia Fijo Móvil.La propuesta basada en la solución IP/MPLS de Alcatel-Lucent permite al operador conseguir este objetivo mediante la virtualización de la redvirtualización de la red , proporcionando una solución robusta, robusta, escalable y preparada para las futuras necesidades del operadorescalable y preparada para las futuras necesidades del operador

BiilingO&MSW

GGSN

MSC

SGSNMTSO

BTS

BTS

BTS

BTS

BSC

MSC

SGSNTDMATM

DCCDCC

DCCATM

ATMATM

BSC

MTSO

PR

BSC MSC/MGW

SGSN

MTSO BSCMSC/MWG

SGSN

MTSOPE

PE PE

PE

PEP P

RNC

RNC

Node B

Node B

Node B

Node B

Convergencia a un Backbone UnificadoConvergencia a un Backbone Unificado



Necesidad de IP/MPLS en el Backbone

BTS

BTS

GGSNPR

MTSO

MTSO

Node B

Node B

BSC MSC/MGW

SGSN

RNC BSCMSC

SGSN RNC

IP/MPLSPE

PE

PE PE

IP/MPLS convergent Backbone


VPN

VPNPW

7750 SRVPN

VPNPW

7750 SR

MPLS

Evolución a Multimedia-Multiacceso-MultiservicioMultimedia-Multiacceso-Multiservicio tanto en las redes fijas como móviles.

Eficiencia, ganancia estadística.

Integración de cualquier tecnología de acceso: Ethernet, ATM, FR, TDM.

Restauración rápida (sub. 50ms)

Alta disponibilidad

Ingeniería de tráfico

Capacidad de tratar adecuadamente múltiples múltiples tipos de servicios de tiempo real tipos de servicios de tiempo real simultáneamentesimultáneamente

Las solución basada enbasada en Service Routing Service Routing permite:

Agregar los accesos existentes

Diferenciación de tráfico y H-QoS

Contabilidad y control de tráfico por abonado y servicio, tanto en acceso como a nivel de red

Evolucionar según las necesidades futuras del operador

Todo esto mediante los mecanismos de Virtualización Virtualización de la Red, aplicando el conpecto de Routing de de la Red, aplicando el conpecto de Routing de ServiciosServicios



Virtualización de la red IP/MPLSLa propuesta de Routing de Servicios Routing de Servicios MPLSMPLS permite modelar la red, segregando diferentes tipos de tráfico y proporcionando diferentes métodos de virtualización de diferentes métodos de virtualización de la redla red. Estos métodos permiten acomodar cada tipo de tráfico o servicios de la manera más adecuada en función de sus características (por ejemplo):

Unicast, Broadcast, MulticastP2P, P2MP, MP2MPEthernet, TDM, ATM, FR….

La combinación de estos diferentes mecanísmos permiten unificar el backbone unificar el backbone optimizando los recursos de transporteoptimizando los recursos de transporte del operador

Los mecanismos MPLS para la Segregación y Virtualización de la red son:

L3 VPN (IP VPN)L2 VPN (VPLS)L2 PW (Pseudo-wire )

BTS

BTS

GGSNPR

MTSOMTSO

Node B

Node B

BSC MSC/MGW

SGSNRNC

BSCMSC

SGSN RNC

IP/MPLSPE

PE

PE PE

MPLS

Outer LSP

VPN

VPLSPW

7750 SRVPN

VPLSPW

7750 SR

MP-BGP

Targeted LDP

Inner LSP





Virtualización del Backbone

BTS

BTS

GGSNPR

MTSOMTSO

Node B

Node B

BSC MSC/MGW

SGSNRNC

BSCMSC

SGSN RNC

IP/MPLSPE

PE

PE PE

BTS

MSC/MGW

Note B

PE PE PEPE

PEPE

P P

PEPE

RR

Note BBTS

SGSN

HSSAuCBilling

O&M

NM

MATE

CallServer

P-CSCF I-CSCF S-CSCF ApplicationServer

GGSN

BG

MSC/MGW SGSN

BSCRNC BSC RNC

El Backbone unificado aprovecha las diferentes capacidades de MPLS para optimizar la conectividad en red.

El modelo general cubre:

Conectividad vía VPLS/H-VPLS:

Interconexión de servidores en un CPD, centralizado o distribuido, facilitando HA de servicios de voz, vídeo, etc...

Tramos de vías de señalización entre los MGW y los Call Servers

Accesos redundantes de estos a la VPN-IP (VRRP)

Conectividad de datos entre SGSN-GGSN (Gn)

En el RAN en evolución a LTE

Interconexión de elementos de Operación y Mantenimiento y servicios IT internos del operador.



Virtualización del Backbone

BTS

BTS

GGSNPR

MTSOMTSO

Node B

Node B

BSC MSC/MGW

SGSNRNC

BSCMSC

SGSN RNC

IP/MPLSPE

PE

PE PE

BTS

MSC/MGW

Note B

PE PE PEPE

PEPE

P P

PEPE

RR

Note BBTS

SGSN

HSSAuCBilling

O&M

NM

MATE

CallServer


GGSN

BG

MSC/MGW SGSN

BSCRNC BSC RNC

Conexión vía MPLS IP-VPN

Conectividad de tráfico portador del MGW

Conectividad de datos entre SGSN-GGSN (Gn)

Conectividad entre elementos IMS (P-CSCF, I-CSCF,S-CSCF, HSS, Application content )

Conectividad de infraestructura IT del Operator

Conexión vía MPLS Pseudo-Wire

Posibilita la conexión de tecnologías ATM/FR legacy

En la evolución del RAN a IP/MPLS, los PW ATM se pueden usar para backhauling de la agregación ATM existente.



QoS en el Backbone Unificado

BTS

BTS

GGSNPR

MTSOMTSO

Node B

Node B

BSC MSC/MGW

SGSNRNC

BSCMSC

SGSN RNC

IP/MPLSPE

PE

PE PE

MPLS

VPN

VPNPW

7750 SRVPN

VPNPW

7750 SR

Sch voicevideodata

The SR ensure relative priority between the different applications based on EXP

Physical Port

90%

30%10%voice

video

DataDifferent network loading based on application.Although sum of applications exit 100% this can be done via work conserving scheduling

El backbone unificado ha de lidiar con múltiples aplicaciones y servicios, cada una con sus propios requerimientos de retardo/jitter/pérdidas

Los 7x50 proporcionan los mecanismos HW adecuados para manejar la lógica de QoS para cada servicio, haciendo el uso más eficiente de los recursos de red.

QoS por clente/servicio

H-QoS

Control de QoS

Control de uso de recursos por Servicios MPLS (VLL, VPLS, VPRN) tanto en acceso como en los puertos de red

Gestión completa, sencilla, de QoS, SLAs, Seguridad, Contabilidad, desde el 5620 SAM



Modelo Genérico de Arquitectura de red

Core

PP

P P

PE

PE

PEPEPE

PE

PE

PE

PE

Edge L3/L2

RR

RR

PE

P

PP

PRR

RR

7710 SR

7750 SR-12



CPN Carrier grade re-convergenceFiabilidad en transporte

RSVP FRR (sub 50 msec re-convergence) RSVP FRR cubre fallo de nodo y enlace

Fallo de nodo P Fallo de enlace de backbone Fallo de enlace PE-PE

802.3ah/BFD triggered para detección de fallo en redes de transporte SDH con tributarios ethernet

BGP tracking (<200 msec re-convergence) Fallo de IGP en PE failure dispara la

convergencia de selección de ruta BGP Cubre el fallo en nodo PE

VRRP fast forwarding + VPLS MAC flush (< 100 msec re-convergence)

Cubre fallo de enlace de conexión con el cliente del PE o fallo del cliente del PE

RSVP FRR (sub 50 msec re-convergence) RSVP FRR cubre fallo de nodo y enlace

Fallo de nodo P Fallo de enlace de backbone Fallo de enlace PE-PE

802.3ah/BFD triggered para detección de fallo en redes de transporte SDH con tributarios ethernet

BGP tracking (<200 msec re-convergence) Fallo de IGP en PE failure dispara la

convergencia de selección de ruta BGP Cubre el fallo en nodo PE

VRRP fast forwarding + VPLS MAC flush (< 100 msec re-convergence)

Cubre fallo de enlace de conexión con el cliente del PE o fallo del cliente del PE

BTS

MSC/MGW

Note B

PE PE PEPE

PEPE

P P

PEPE

RR

Note BBTS

SGSN

HSSAuCBilling

O&M

NM

MATE

CallServer


GGSN

BG

MSC/MGW SGSN

BSCRNC BSC RNC



6Agregación y Core para LTE



Performance Summary and Impact on ApplicationsMore bandwidth and less latency application enabler

Technology innovation significantly improves performance, which translates to better quality of experience for the end user LTE satisfies the need for higher bandwidth & capacity

Performance LTEImpact on the Service /

Applications

FASTER SPEEDS

Average

12 Mb/s DL

6.6 Mb/s UL

(FDD)

Faster Mobile Internet, e-mails, …

=> Increased QoE

Enabler for new services such as HD TV

Higher capacity

INCREASED SPECTRAL

EFFICIENCY & CAPACITY

VoIP

389 Erl

Higher network capacity within the same amount of spectrum, i.e # of Voice users

Reduced cost per bit

REDUCED LATENCY

10 ms

Can reuse applications across wireless and wireline, i.e on line multi-user gaming

More capacity for VoIP and TCP-based applications



LTE enables tomorrow’s applications, some examples

French state secretary in charge of digital economy Eric Besson getting an outlook on 4G applications enabled by LTE

Alcatel-Lucent Exhibition Briefing Center in Villarceaux, Nov 7th, 2008

Mobile HD TV hitting the market

First video decoding chipsets for mobile HD TV launched by Renesas Technology. MPEG-4 AVC/H.264 and MPEG-2 decoding for mobile HD TV enabled by LTE

3D TV prototype developed by Bell Labs

3D TV, which requires 30% additional bandwidth compared to HD TV, will be available on mobile with LTE

Multi-screen entertainment

Purchase a movie with your handset from an add and play it at home in the evening

Consumers "want to access all of their content on all three of the screens with the same user experience, the same interface, and the same quality of service,“Didier Lombard, chairman and chief executive officer of France Telecom

Consumers "want to access all of their content on all three of the screens with the same user experience, the same interface, and the same quality of service,“Didier Lombard, chairman and chief executive officer of France Telecom

HD TV

3D TV

Multi-screen

http://all.alcatel-lucent.com/wps/portal/!ut/p/kcxml/04_Sj9SPykssy0xPLMnMz0vM0Y_QjzKLd4x3tNQvyHZUBACVOMvO?LMSG_CABINET=Internal_Resources&LMSG_CONTENT_FILE=Features_2008/Regional_Features/Feature_Item_006153.xml

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.katebulkley.com/3030_1203676626.jpg&imgrefurl=http://www.katebulkley.com/conferences.html&h=247&w=250&sz=64&hl=en&start=14&tbnid=Xw-Qoey2djBUKM:&tbnh=110&tbnw=111&prev=/images%3Fq%3D%2522Didier%2BLombard%2522%26hl%3Den%26rls%3DGGLG,GGLG:2006-21,GGLG:en



LTE more of the same but faster but… … SCOT will trigger The New LTE Applications

LTE will trigger new applications and compelling services that will appear after first commercial launches, once different social groups are involved in the

“social construction of technology”

Mbps

WebTV



A graphical summary of aggregate per node

1-2 E1 phy1-2 Mbps

1-2 E1 phy1-2 Mbps

2-3 E1 phy3 Mbps

2-3 E1 phy3 Mbps

3E1+FE phy5 Mbps

3E1+FE phy5 Mbps

3 E1+FE phy25Mbps

3 E1+FE phy25Mbps



IP/MPLSCore

Agg. Network

Subscribers, Services and Network Integrated Management Subscribers, Services and Network Integrated Management

Access Network

Edge IP

Óptical Core

Familia ISAM

7x50

7750-SR

DSL, PON

Distributed Pocili Enforcement for services & subscribersDistributed Pocili Enforcement for services & subscribers

Alcatel-Lucent Network Architecture ProposalMultiservice Quad Play + Business Services Network + Mobile Aggregation

IP Core: High availability and high capacity nodes and architectureIP Core: High availability and high capacity nodes and architecture

Access: Dedicated Multiservice Platforms to support: “Any Location”, “Any Media”, “Any Reach”, “Any service” Access: Dedicated Multiservice Platforms to support: “Any Location”, “Any Media”, “Any Reach”, “Any service”

Home Network


Home Network


7705-SAR

2G, 3G, WiMAX, LTE

Mobile

Voice, data, video

Mobile

Voice, data, video

7710-SRDSL, PON

Legacy (E1, ATM, FR,...)

E1, DSL

E1, ETH

ETHBusiness

VoIP, HSI, VPN

Business

VoIP, HSI, VPN



Femto



L2/L3

L3

7750-SR

7750-SR 7750-SR



LTE components and criteria for success

Broad and open ecosystem

Highly efficient IP network

Global expertise, integration with existing network

Next-generation wireless access

Low total cost of ownership

End-to-end capabilities combining IP and next-generation wireless best practicesfor new wireless broadband network strategies

Subscriber Apps

and Services

IMS, Mobile TV, etc.

Femto

eNodeB

PCRF

SGW

PGW

MME

Devices LTE radio access

Aggregation and transport

Evolved Packet Core

Service delivery platforms

Directly Impacted by the Transport

Network

Directly Impacted by the Transport

Network



Evolution to EPS –A Unified IP-based Always-on, QoS-enabled Network

Legacy Infrastructure

RNCGGSN

Evolved Packet System

Radio Mobility Intelligence placed

in the eNB

BE to QoS/HAnon-blocking

1 2 4

BTS Internet

Multi-Media

Services

SGSN

Backhaul

(TDM/ATM)

RNC Bearer mobility collapse into

the SGW

3Backhaul transition

To IP/Ethernet

Backhaul

(IP/Ethernet)

MCS voice and SGSN packet mobility

collapse into the SGW

RNC control distributed into

the MME/eNB

SGSN control collapse into

the MME

CS Core

PS Core

5CS and PS

Collapse into aUnified IP backbone

Service aware and

mobile aware IP network

6

MME

SGW PDN GWeNB

PCRF



Backhaul Transport

Integrated network, service and subscriber management

ALU “LTE Service Deliver Architecture” – Solution Overview

IP/MPLS

Optical Core (SGW)

7x50

(PGW)

7750 SR

Optimized, Distributed Subscriber Policy Enforcement

High-capacity, high-availability Service Routers with per subscriber per QCI control

High-capacity, high-availability Service Routers with per subscriber per QCI control

high-capacity, high-availability MPLS-based service router with embedded bearer mobility, per-flow-per-subscriber control

high-capacity, high-availability MPLS-based service router with embedded bearer mobility, per-flow-per-subscriber control

7750 SR

Policymanagement

eNB

Femto

eNBFemto

Femto

Femto

MMEHigh-capacity mobile control controllerHigh-capacity mobile control controller

ALU LTE solution is specifically designed IP-based network for next generation mobility.

ALU LTE solution leverages carrier IP/Ethernet technologies to meet 4G mobility challenges by embedding the

evolved packet core (ePC) elements inside the backhaul and backbone infrastructure

The ePC elements are distributed within the backhaul and backbone optimizing network mobility, bandwidth and subscriber efficiency.

bearerControl

Cell Site aggregator

IMS core

IM-HSSApp Svr

5450 ISC



L2/L3serviceLayer

LTE

Tail AccessLayer

Metro Transport Layer

Alcatel-Lucent architecture for RAN backhaul

MAN Carrier Ethernet

GPON/Eth

DSLAM

Microwave

Microwave

eNBP-GW

MME

VDSL CPE

GPON ONT

S-GW

Options: E-LINE into L3 VPN, E-LINE into E-LAN (VPLS)

L3 VPN

Se-GW

Act EthActEth NT



LTE architecture components

LTE-Uu

LTE-Uu

X2

X2

X2

S1-MME

S1-MMES1-MME

S1-U

S1-U

S1-U

UE

UE

eNB

eNBeNB

IP Transport Network (IP Cloud)

S1-U: S1 U-plane S1-MME: S1 C-planeAP - Access Point (for IP cloud)

EUTRAN EPC

APAP

AP APAP

S11

PDNGateway

S5 SGi

MME – Mobility Management EntitySAE – System Architecture EvolutionPDN – Packet Data NetworkS-GW = Serving GatewayP-GW = PDN Gateway

MME

SGW PDN GW



X2 and S1 FlexFrom Logical view To Physical view

PoC

eNB

AGW

eNB

AGW

eNBeNB eNB

eNB

AGWAGW

N + MN x M + (N – 1)!

Security Gateway

S1 Flex

eNB

eNB

PoC

AGW

eNB

AGW

eNB

AGW

eNB

PoC

IP-VPN

N + M + Redundancy

AGW AGW

Security Gateway

X2 / S1 Flex X2 / S1 Flex

SecuritySecurity



ALU solutionIntroduction of the Security Gateway

LTE-Uu

LTE-Uu

IPsec TunnelS1-M

ME

S1U

UE

UE

eNB

eNBeNB

MME

S/PGateway

IP Transport Network

eUTRAN EPC

APAP

AP APAP

IPsec Tunnel

IPsec Tunnel

SecurityGateway(77xx SR)

The Security Gateway will make all the interconnections: S1 U&C, X2 U&CIPsec Tunnel will secure the S1 & X2 interfaces (compliant 3GPP TS 33.210 / TS 33.310)

Different SA supported for U-plane/C-plane (ex: w/wo encryption)

OAM

SecuritySecurity



LTE architecture components Optional IPSec encryption

From eNB to S-GW or separate Security GW

Payload encryption in last mile

Previously this was achieved as a by-product of RNC encrypting payload for air interface. In LTE, encryption for air interface has moved to eNB.

Protect eNB addresses in cases of backhaul through public IP domain (e.g., untrusted DSL provider)

Consequence is sub-optimal routing of X2 traffic, which can be improved by moving DSL handoff out into aggregation network

Distributed Security GW (at Hub 1 level) seems optimal

Scales IPSec

Optimized routing in RAN (X2 interface)

Provides flexible load-sharing connectivity

Running IPSec from the eNB to a trusted site in aggregation network provides required security

SecuritySecurity



Evolving the backhaul to LTE

MTSO

NodeB

Hub1 Router

MPLS on top ofxWDM

Internet

Cell

SAR

MPLS on top ofMetro Ethernet,

PDH, SDH (LL, MW)

Hub 2

MPLS on top ofPDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave

eNB

eNB

Strategic direction: Security GW functionality

Ethernet, TDM, ATMconnected

xWDM xWDM

eNB

Cell Site Aggregation supporting any GHub Site security enabledDifferent generation traffic may be split out at either Hub 1 or MTSO

SAR

Se-GE

BTS

GGSN

SGSN

RNC

Design network to ensure maximum flexibility, the network will change with time

Design network to ensure maximum flexibility, the network will change with time

MME SGW PDN GW



Evolving the backhaul to LTE

MTSO

eNB

Hub1 Service Router

MPLS on top ofxWDM

Internet

Cell

Service Aggregation

Router

MPLS on top ofMetro Ethernet,

PDH, SDH (LL, MW)

Hub 2

MPLS on top ofPDH, SDH (LL, MW)

Eth Microwave

eNB

eNB

Node B

Ethernet connected

xWDM xWDM

eNB

S1-C

S1-U

X2

S1-C traffic connects to an MME poolX2 traffic being switched between eNBsS1-U plane connected to the servinggateway pool

SAR

Se-GE

MME

SGW

PDN GW



Ethernet BackhaulMaintaining Call Stability Requires True Tiered Scheduling

Drive higher backhaul efficency and ROI by bundling voice, video and data services over a converged Ethernet uplink

Delivering superior service scale by extending Quality of Service

IP/MPLS

Service Network

PoC Router

GE

BaseStn #1

CIR = 30 Mb/s

PIR = 30 Mb/s

VoiceVideo

Internet

BaseStn #2

CIR = 1 Mb/s

PIR = 1 Mb/s

Data

Voice

Internet

GigE

GigE

Prioritize Control and Voice Traffic Using Advanced

Service-Aware QoS

Prioritize Control and Voice Traffic Using Advanced

Service-Aware QoS

Service-Aware H-QoS Allows For The Creation of

Tailored Service Bundles

Service-Aware H-QoS Allows For The Creation of

Tailored Service Bundles

Individual Applications Get Reserved BandwidthIndividual Applications Get Reserved Bandwidth

BaseStation Aggregate Traffic Parameters

BaseStation Aggregate Traffic Parameters

•Ethernet Access Transport Network

VLAN2

VLAN1

Tiered QoSTiered QoS



For base stations using Carrier Ethernet transport, there are several approaches for timing and time synchronization:

Packet-based timing protocols decouple the mobile operator’s network synchronization from the backhaul network (e.g. leased Ethernet service) but places stringent QoS and resilience requirements on that backhaul network

Addressing Base Station Synchronization Requirements

Constant rate packet flow

Timing over Packet (Adaptive Clock Recovery,

IEEE 1588 PTP, NTP)

L2 or L3 PSN

ExternalSynchronization

Physical LayerLine

Synchronization

Client

PRC

PDH, SDH, NTR, I-frame

L2 or L3 PSN

Synchronous Ethernet

Enable operators to Engineer and Manage Network Sync like a transport service Manageable via embedded OAM Layers Enforceable SLAs with Resiliency & QoS Scalability to address full network migration

SynchronisationSynchronisation



LTE/EPC Architecture EvolutionAn End-to-End IP Transformation

LTE/EPC based upon an end-to-end all-IP architecture

End-to-end IP service delivery: VoIP, video, email, …

Radio access & mobile core will be upgraded

Simplified network architecture

MME

SGWPDN GW



Leverage IP Service Routing Leadership for Mobile GatewaysUnleashing true “4G Mobile Broadband” experience

LTE/EPC = all-IP Service DeliveryReal-time, Multi-services, High-bandwidth, end-to-end QoS

LTE/EPC = all-IP Service DeliveryReal-time, Multi-services, High-bandwidth, end-to-end QoS

Alcatel-Lucent Delivers Availability, Capacity & QoS Expertise Needed for EPC High aggregate throughput (100+ Gbps) for high bandwidth on-demand services

High peak bit rates (100Mbps+ for mobility, 1Gbps+ for nomadic access) Multicast and broadcast capabilities (e.g., for Multimedia Broadcast Multicast Service)

Per-subscriber, per-application (DPI), per-session QoS/policy enforcements High Availability and reliability to match “golden standards”

MME

Serving Gateway

PCRF

PDNGateway



Alcatel-Lucent EPS Mobile Service Delivery Architecture QoS Model

Down Link

Up Link

DPI (Opt)• DSCP Mark

Partner OTT• Peer to Peer

Rate Limiting

Classify• 5-Tuple match

with opt. DPI• Police per

Bearer or per SDF

• G/Y/R for default bearer

• DSCP Mark

Shape(Opt)

• Shaping to transport SLA

Hierarchical QoS• Signaling Integrity• Per QCI Queues

with color aware thresholds

• Aggregate eNB shaping

eNB QoS•Per bearer scheduling

Police•Per bearer per UE policing

Network QoS•Per QCI

Network QoS•Per QCI

PDN GatewayServing GatewayeNodeB Gi

UE Src IP Verification

•Per Bearer

Traffic Management

• Per QCI queuing for GBR QoS

• Color-aware queuing for DBR

• SDF Charging and Credit IP

Network

Classify• Per SDF



BSAN Broadband

Service Access Node

DSL,GPON

BSABroadband

Service Aggregator

WiMAX

BSRBroadband

Service Router

Leverage Converged Dynamic Policy ControlEnable Multi-Media /Multi-Modal Services across network domains

MessagingServices

MessagingServices

ConvergedDynamic

PolicyManagement

ConvergedDynamic

PolicyManagement

eNode B

CommunicationsServices


Dynamic PolicyDynamic Services

Real-TimeService Control

IMS Applications and Services

MME

MessagingServices

MessagingServices



Non-IMS Applications and Services

Converged Dynamic Policy Enforcement for Fixed & Wireless Access Dynamic bearer management and advanced QoS processing for millions of concurrent users Highly scalable, converged policy controls for dynamic end-to-end services control TISPAN A-RACF interfaces offers converged end-to-end QoS across domains

5750 SSC/PCRF

SGW

PDN GW



The Alcatel-Lucent Evolved Packet Core SolutionExtensive Inter-working Capabilities facilitates Seamless Migration

GxcSGi

S11

S3

S5eUTRAN

S1-U

S1-MME

IP Network

Gx

eNB

PCRF

PDN GW

MME

SGW

W-CDMA CDMA / eHRPD

HSGWeRNC

RNC

S4

2G / GSM

RNC

S12Gn S101 S103

Standards-based inter-working enables cost-effective migration

Seamless inter-working between 2G/3G, CMDA & non-3GPP access networks Lower cost of migration through minimized disruption to legacy networks

Gn/Gp

Non-3GPP(WiFi / WiMax)

Access

S2



MPLS Backbone MPLS-based Aggregation

Converged Multi-play Network Vision by ALU

Triple Play

Mobile

MSE

AdvancedBusinessServices

BB-Wireless

IP

WirelineHome-BTS

BB-WirelessIP

1 ScaleScale Tb and beyond

Millions of Subscribers 2 ReachReach VPN Access, BB access, Mobile access

3 ConsolidationConsolidationIntegration of

discrete elements 4 AvailabilityAvailabilityLead in High availability & resilience



www.alcatel-lucent.com

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