Mobil IP RAN Taşıma Şebekesinin Kurulması

Bu makale burayı tıklayarak ulaşabileceğiniz, Huawei Ürünler Dosyası kapsamındadır

Rekabet ve mobil geniş bant trafik artışının getirdiği baskıları çözebilmek amacı ile pek çok mobil taşıyıcılar IP tabanlı taşıma şebekeleri kurmayı hedeflemektedirler. Şebeke teknolojileri ve çözümleri göz önüne aldığımızda hangi unsurlar değerlendirilmelidir?

IP İletme ağının kurulumu

Hızla gelişen mobil teknolojiler sayesinde, mobil geniş bant hizmetleri daha önceden örneğine rastlanmamış bir şekilde dünya çapında büyük ilerleme kaydetmiştir. Bir yandan bant genişliği talebi artarken, diğer yandan ses hizmetleri ile karşılaştırıldığında, bant genişliğini daha verimli kullanan veri aktarma sistemleri, geçerli olan değerlendirme sistemlerine göre daha az gelir getirmesine rağmen, ağ inşası ve bakım maliyetlerinin yüksek olması ile ters orantı içerisindedir. Bu sebeple,
mobil veri aktarma hizmetleri genel trafik içerisinde daha fazla yer almaya
başladıkça taşıyıcılar gittikçe acil çözüm bekleyen ağ yatırımı ve operasyon gelirleri ikilemi ile karşı karşıya kalmıştır.

Mobil sistemin iskeletini teşkil eden mevcut taşıma şebekesi TDM/SDH teknolojisini temel almaktadır. Ancak, mobil veri iletiminde, SDH taşıma şebekesinin, düşük bant genişliği kullanımı, genişleme zorlukları ve yetersiz konfigürasyon esnekliği gibi bir çok zayıf noktaları bulunmaktadır. IP RAN’ın kanıtlanmış uygulamaları taşıma şebekeleri içerisinde yar alan paketlerin oluşturulmasında önemli rol almıştır.

Taşıma şebekeleri alanında, geçtiğimiz senelerde pek çok teknoloji ve çözümler ortaya atılmıştır. Bunların arasında çoklu hizmet taşıma platformu (MSTP), Metro Ethernet, IP bazlı yakınsama, uçtan uça sözde kablo emülasyonu (PWE3) sistemini baz alan çoklu hizmet paket iletimi veya devre emülasyon servisi (CES) gibi. En uygun IP RAN taşıma şebekesinin tespiti için, her taşıyıcı iletim şartları ve kendi hizmet gelişim statülerini çok iyi bilmelidir.

IP RAN’ın taşıma şartları

■IP oluşturma ve sonlandırma

3GPP tanımlamasına göre, bir mobil ağ şebekesi radyo ağ katmanı (L1) ve taşıma ağ katmanından (L2) oluşur ve bunlar katman protokol işlem uygulamalarını yerine getirirler. Böylelikle, bir IP mobil ulaşım ağı iki bölümden oluşur. IP hizmetleri ve IP taşıma şebekesi. Artan sayıda paket bazındaki hizmetleri barındırabilmek için güçlü IP kanalize kapasitesi ve komple dinamik özelliklere sahip taşıma ağını tanımlamak çekici bir fikirdir.

Ancak, RAN protokol mimarisi üzerinde derinlemesine yapılacak bir analiz sonucunda diğer bazı faktörleri de göz önüne almanın gerekli olduğu ortaya çıkacaktır.

Şekil 1 – IP oluşturma ve sonlandırma şeması

Şekil 1’de gösterildiği gibi, hizmet IP adresi ve taşıma IP adresi olmak üzere 2 tip IP adresi RAN üzerinde barınabilir. Her bir hizmet IP adresi kullanıcı terminalinden oluşturulur ve belli bir hizmeti veya kullanıcıyı tanımlamak için kullanılır. Böylelikle söz konusu IP adresi, döngü arayüzünde yer alan ara ekipmanlar tarafından görülemez. Taşıma şebeke katmanında, taşıma IP adresleri, giriş bağlantıları arasında yer alan mobil radyo hizmet düğümlerini tanımlamak üzere ortaya çıkarılmıştır. Bu sebeple, RAN içerisinde sadece taşıma IP adresleri görülebilir. Taşıma IP adresleri hizmette bağımlı değildir ve bu adresler sadece taşıma amacı ile kullanılır. Mobil erişim katmanı içinde hizmet akış yönü belirgin olduğu hallerde, (baz istasyonundan baz istasyonu kontrolörüne) güçlü bir yönlendirme fonksiyonunun gerekli bir özellik olmayacağı, bu özelliğin protokol işlemlerini karmaşıklığını artıracağı ve ek maliyet getireceği sonucu ortaya çıkmaktadır.

■ Temel Taşıma Şartları

Yaptığımız detaylı analiz sonucunda IP RAN ile ilgili olarak dört basit taşıma şartı olduğu ortaya çıkmıştır:

Güvenilir uçtan uça bağlantı: Mobil taşıyıcıların cirolarına ciddi katkıda bulunan gerçek zaman ses hizmetleri için, ağ taşıyıcısı yüksek güvenirliğe sahip bağlantı sunmalıdır. Verilen güvencenin içinde bant genişliği garantisi ve hat kesinliğidir. Bu sebeple, bant genişliğini paylaşmak ve gerçek zaman içerisinde yapılan yeniden yönlendirme gibi mekanizmalar, istenmeyen sonuçlara neden olabilir ve ses hizmetlerinde yaygın olarak kullanılmamalıdır.

Paket bazlı istatiksel çoğullayıcı : Paket hizmetler birden bire yoğunlaşabilir, dinamik statüye sahiptir ve en yoğun ile ortalama arasında oransal (PAR) özellikleri gösterir. İstatiksel çoklayıcılar etkin olarak bant genişliği işgalini azaltır ve taşıma kaynaklarının etkin kullanımını sağlar.

Eş zaman ve zamanlama isterlerini yerine getirecek saat kalitesi : Radyo ağları iki kademeli saat senkronizasyonuna ihtiyaç duymaktadır: frekans senkronizasyonu ve saat senkronizasyonu. Hali hazırda, TOP, G.8261, IEEE 1588V2 gibi çok tutulan senkronizasyon mekanizmaları bulunmaktadır.

Düşük Maliyet: Şebeke yapımlarında, şebekeye düşük maliyetli ile sahip olma konseptine çok ciddi bir yaklaşım gösterilmelidir..

IP RAN taşıma çözümleri

■İki Opsiyonel Çözüm

IP RAN taşıması ile ilgili olarak mevcut çözümler iki başlık altında toplanabilir. Birinci çözüm taşıma tasarım fikri üzerine kurulmuştur ve uçtan uça giriş bağlantıları sağlar. Bu çözüm için esas olarak konfigürasyon esas alınmıştır. Veri hizmetleri isterlerini karşılayabilmek için bu çözümler paket bazlı fiziksel arayüzleri, etiket anahtarlama ve istatiksel çoklayıcıları desteklerler. Hizmetin özelliklerine göre, taşıma kaynaklarının verimli kullanılmasına yönelik olarak değişik kademelerde QoS sunarlar.

Diğer çözüm başlığı ise veri komünikasyon tasarım fikri üzerine kurulmuştur. Bu çözümlerde ise, mobil veri hizmetleri genellikle taşıma şebekesine otomatik hat ve taşıma için gönderilir. Ancak bu tip çözümler, karmaşık bir yönetim ve bakım gerektirir ki gecikmeye duyarlı hizmetlerde sınırlı desteği olup maliyeti nispeten yüksektir.

Sektörde yer alan ve bilinen mobil taşıyıcılar değişik mobile taşıma çözümlerini seçmiştir. Örneğin Vodafone, uzun bir süredir, sesli hizmetlerin daha uzun bir süre ana gelir yaratan hizmet olacağını, bunun yanı sıra veri katma değerli hizmetlerin ancak fiyatlarının düşmesi ile birlikte rekabet içerisinde yer alabileceğine ve bu sebeple birleştirilmiş taşıma ve yönetim platformlarının olması gerekliliğine inanmaktadır.

■ PTN’in teknik avantajları

Yukarda yer alan IP RAN analizlerinin ve taşıyıcılar ile yapılan anket analizlerinin ışığı altında, biz, uygun bir IP RAN taşıma çözümünün ilk çözüm veya taşıma bazlı bir çözüm olacağı inancındayız. Örnek olarak, Huawei’nin mobil taşıma çözümünü ele alalım. Huawei’nin çözümü, verileri SDH üzerine entegre eden MSTP, paket taşıma yapabilen bir mikro dalga sistemi, ve paket anahtarlamayı destekleyen bir paket taşıma şebekesi (PTN) den oluşmaktadır. Dünya üzerinde geniş kapsamlı ticari uygulamalar sonucunda MSTP 2G/3G değişim dönemi için MSTP, RAN için iyi bir çözüm olarak görülmektedir. IP hizmetleri tüm hizmetler içinde giderek daha büyük bir paya sahip oldukça, IP RAN taşıması için PTN avantajlı bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. PTN’in ana özellikleri:

PWE3/CES: PTN, TDM, senkronize olmayan transfer modu (ATM), Ethernet ve IP dahil olmak üzere çeşitli hizmetleri yerine getirmek üzere uçtan uça özel hat taşıma kanalı sunmak için PWE3/CES teknolojisini kullanır.

Eksiksiz QoS mekanizması : Mobil şebekenin farklılaştırılmış isteklerini karşılamak üzere, PTN hiyerarşik QoS, CoS, Diff-Serv ve RFC2697/2698’i destekler,

Güçlü OAM: Taşıma bazlı çözümler geleneksel taşıma şebeklerinin bakım alışkanlıklarını devam ettirirler ve bakım elemanlarının operasyonlarını kolaylaştırırlar. Buna ek olarak, PTN, MPLS ve Ethernet bazlı operasyonları, idame ve bakım (OAM) mekanizmalarını destekler. Örneğin, Y1710/Y1711 ve Ethernet performans izleme gibi.

GMPLS/ASON kontrol düzlem teknolojisi desteklendiği gibi daha akıllı bir taşıma şebekesi oluşumunu garanti eder.

Saat senkronizasyonu : PTN çözümü, SDH nin üstün saat taşıma özelliklerini
üzerinde toplamıştır. Bu özellik frekans senkronizasyonu isterlerini yerine getirdiği gibi, aynı zamanda, protokollerin tamamlanmasını esas alarak saat senkronizasyonunun da yerine getirir ve böylelikle GPS maliyetlerinden ciddi
tasarruflar sağlanır.

Paket Bazlı İstatiksel Çoklama : MAC katmanı içerisinde yapılan istatiksel çoklama IP katmanı içinde yapılan istatiksel çoklamanın sağladığı yararları sağladığı gibi maliyet açısından da avantajlıdır. Bu yöntemle, PTN teknolojisi, çoklu hizmet özelliklerini sunar ve şebeke genişlemesine olanak sağlarken masraflardan da tasarruf yapma imkanı verir.

Mevcut hizmet ve şebeke ile uyumlu: PTN mobil hizmetler için bazı özel
optimizasyon olanakları sağlamaktadır. Örneğin: IP üzerinde E1 ve 64k zaman dilimli gönderim gibi.

Hizmet ve şebeke dönüşümlerinin yaşandığı dönemde, mevcut şebeke yapı modeli büyük ölçüde tartışılır durumdadır ve hali hazırda kullanılan ekipman sınıflandırılması çokta açık değildir. Yaratıcı fikirler, teknolojinin pek çok olanak sunduğu ortamda değer kazanacaktır. Bir IP RAN çözüm seçiminde hedeflenen şebekenin analizi yapılmalıdır. En uygun çözüm, teknik güç ile maliyet arasında bir denge sağlamalı ve böylelikle ticari başarı kazanılabilmelidir.

Bu makale, advertorial olarak tarafından hazırlanmıştır.