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Los desafíos del nuevo backhaul incluyen aplicaciones en tiempo real

Publicado en Seguridad, Virtualización, por Juniper en 26/01/2017


La necesidad de más capacidad y rendimiento creada por los servicios LTE (acrónimo en inglés para evolución de largo plazo) y por sus modelos de negocios, además de las características de la LTE-A (LTE avanzada), generan otros tipos de demandas para el backhaul. Hasta ahora, la topología, la ingeniería y las funciones soportadas por el backhaul han atendido bien a los operadores. Pero en las nuevas redes las demandas están alrededor de latencia, sincronismo y seguridad. Por lo que es obligatoria una revisión radical del proyecto de la red y de la funcionalidad de sus equipos. Tales cuestiones son abordadas en un artículo preparado por Patrick Donegan, analista-jefe de Heavy Reading, para Juniper Networks. El artículo completo, en inglés, está en este PDF.


El enfoque de este trabajo está en las nuevas características del backhaul para cumplir los objetivos de los operadores en los próximos cinco años. Varias funciones de las redes LTE-A pueden ser implementadas en la red de acceso vía radio (RAN, en el acrónimo en inglés) por un simple upgrade de software. Dos de ellas son el CoMP (multipunto coordinado, en el acrónimo en inglés), utilizado para interactuar con el equipo del usuario, enviando y recibiendo datos de diversos puntos, a fin de garantizar un rendimiento óptimo; y la eICIC (acrónimo en inglés para coordinación mejorada de la interferencia entre células). La LTE CoMP es una estructura que está en desarrollo para la LTE-A. Es básicamente un conjunto de diferentes técnicas que permiten la coordinación dinámica de la transmisión y de la recepción en diversas estaciones radiobase (ERBs).


Sin embargo, hay muchas implicaciones al reequipar el backhaul para soportar algunas de las nuevas funciones de la RAN. Delante de las exigencias de LTE y LTE-A, los operadores necesitan preocuparse no solo con la selección de sus proveedores, sino también deben rever la arquitectura y la topología del backhaul existente para alcanzar un nuevo proyecto que considere el óptimo equilibrio del core, de las páginas web de agregación y de los hubs.

 

Cinco pilares de crecimiento


Los operadores móviles tienen que pensar acerca de los factores que guiarán su negocio en los próximos años:
1. La capacidad de la red tiene que aumentar mucho cada año, ya sea mediante la adición de espectro, mayor densidad de sitios celulares o técnicas innovadoras de eficiencia espectral.
2. Nuevos servicios y aplicaciones que generan ingresos deben ser implementadas, tales como Voz sobre LTE (VoLTE, en el acrónimo en Inglés) y LTE Broadcast, que es el mecanismo más eficiente para distribuir el mismo contenido a varios usuarios.
3. El diseño de la red debe llevarse a cabo con unos requisitos más estrictos de rendimiento, teniendo en cuenta las métricas críticas y los requisitos como el tiempo de latencia y sincronismo de la red.
4. Relaciones con socios y competidores deben ser optimizados. En el caso de proveedores OTT (over-the-top), como Google y Facebook, los operadores deben revisar periódicamente si estas empresas se consideran socios, competidores o un poco de cada uno.
5. Hacer la SDN rentable. Esta tecnología promete numerosas oportunidades para reducir costes, mejorar el rendimiento de la red y aumentar los ingresos. Mantenerse en sintonía con estas oportunidades es esencial para apoyar los otros cuatro pilares del crecimiento.

 

Demandas de la RAN y de la SDN en el backhaul

En general, se presta mucha atención a las demandas de la RAN (Radio Access Network) porque es la red más cara del operador. Pero también hay que señalar que la inversión en backhaul tiene que estar en sintonía con la inversión en la RAN porque de lo contrario, las mejoras de rendimiento que se espera de esta red simplemente no se materializan.  


La RAN utilizará más espectro y, junto con técnicas de agregación (coMP, elCIC), busca una mayor capacidad y velocidad. De conformidad con la búsqueda de velocidades más altas, aumenta el número de páginas web con el uso de micro y small cells.

Por último, se debe considerar el uso de RAN centralizada o basada en la nube, con el fin de obtener ganancias de eficiencia de espectro.



 

La figura muestra como Vodafone es un ejemplo de operador que da prioridad a la construcción de un backhaul de gran capacidad, capaz de soportar más de 1 Gbit/s por página web. Más de un 90 % de la red de Vodafone en Europa soporta un backhaul de gran capacidad – y una buena parte usa microonda en la última milla.


La novedad es que ahora el requisito apenas por capacidad no está solo, sino en conjunto con demandas por baja latencia, seguridad y sincronismo.


Las aplicaciones en tiempo real, como VoLTE y algunos servicios OTT, introducen más exigencias de latencia para el backhaul. Para VoLTE, los planificadores de redes deben asegurarse de que hay suficiente capacidad en la red y la asignación de prioridades acordadas para cada paquete de audio se ha mejorado fin a fin,  y a través de cada dominio de la red, sea el backhaul, el core o la RAN.


Esta priorización es especialmente crítica en el backhaul, pues implica una diversidad grande de protocolos y medios, como por ejemplo, fibra óptica, microondas, xDSL – todos estos con particularidades relacionadas a la latencia.


Si la seguridad era un elemento inherente a los sistemas 2G y 3G, ahora, con la LTE, es algo que los operadores móviles necesitan p para diseñar, desplegar y gestionar como un conjunto de requisitos de la red, ya sea para la criptografía del tráfico, para la autenticación de eNodeBs, utilizando PKIs (acrónimo en inglés para infraestructura de llaves públicas) y para protección contra ataques originados en los dispositivos. Estas características de seguridad pueden ser implementadas de manera distribuida en el backhaul, sin depender de elementos centralizados que pueden interferir en la latencia del tráfico.


Nuevos servicios para el usuario final, tales como LTE Broadcast, y las nuevas funciones de capacidad de red como CoMP y eICIC requieren  un sincronismo más riguroso que cualquier operador de telefonía móvil alcanzó antes, incluyendo los requisitos no sólo de sincronismo de frecuencia, sino también el de fase. Proporcionar esta sincronización  requiere un backhaul más capaz y con soporte a mecanismos de sincronización por frecuencia y fase, bajo el riesgo de impactar el uso de los servicios y funciones mencionados.


En general, el backhaul de la red no es el enfoque de la industria de telecomunicaciones cuando quiere transformar la red con NFV y SDN. Sin embargo, la introducción de un paradigma SDN en el backhaul promete aumentar la velocidad en la identificación de ineficacias en la red, detectadas y corregidas en tiempo real, en sintonía con las demandas de los servicios de los operadores móviles. Conceptos de SND pueden, pues, ser utilizados en la optimización del enrutamiento en el backhaul de la red, considerando aspectos como la utilización de enlaces o la degradación de la señal microondas por condiciones meteorológicas.


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Tags: LTE, LTE-A, Backhaul, Seguridad, RAN, NFV, SDN


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