무선 백홀과 광 전송망 기술 - krnet.or.krb1%e8%ba%b8%… · - 백본 라우터당 1k enb...
TRANSCRIPT
4G 백홀 전달 및 보호 절체 기술 Ⅰ
5G 백홀 전략 방향 w/ 광 전송망 기술 Ⅱ
KRnet 2015
Intro. 1st LTE @ Korea
LTE 백홀망에서 IPTV 서비스를 지원하는 Multi Function 백홀 구현
Multi Function
Backhaul 상용
서비스
2011년 7월1일
2013년 ~
2015년∼
LTE 상용 서비스
LTE + IPTV
국내 최초 LTE 백홀망 기반
IPTV 서비스
5G 백홀 기술 규격 정립
5G 백홀 기술 규격 준비
IP/MPLS, MPLS-TP 등
프로토콜 Unlimitation
1/11
KRnet 2015
1. LTE Unicast 전달 및 보호 절체 기술(1/2)
VPLS[RFC 4761~2/5501]
전달을 위해 VPLS, 보호절체를 위해 MPLS-TE HSB & MPLS-TE FRR 사용
VPLS는 L2 VPN 서비스를 제공하는 기술로
백본 라우터와 LTE백홀 액세스 SW간 L2 스위칭을 제공
- MAC Learning/Flushing 기반
- 백본 라우터당 1K eNB 수용 시 Switchover Time = ~50ms
COT
INT
RT
VPLS 동작
노드
VPLS가
동작하는
구간
(종단간 Flooding)
VPLS 동작
노드
백본R
LTE백홀 액세스 SW LTE백홀 액세스 SW
코어 R
주 경로 a 백업 경로 b
MPLS-TE HSB
(MPLS Traffic
Engineering Hot Standby)
MPLS-TE FRR
(Fast Reroute)
COT
RT
INT
경로 c
경로 d
COT
RT
INT
경로 f 동작
구간
경로 e
TE는 대역폭을 최적화하는 기술
- Master LSP가 Down되면 Flow는 즉각 Backup LSP로 Switch됨
- Backup LSP 터널이 미리 구성되며(Label 선 교환), 정상 상황일 때는
Flow를 전달하지 않고 Bandwidth를 점유하지 않음
HSB는 Single Failure시, FRR은 Double Failure시 사용하는 TE 기술로
노드/카드/포트/LSP 장애 시 50ms 이내 절체 성능(경로c → d, e → f)
2/11
KRnet 2015
1. LTE Unicast 전달 및 보호 절체 기술(2/2)
PB(Provider Bridge, 802.1ad)
eNB의 Traffic 전달을 위해 PB, Ring 내 보호절체를 위해 ERPS 사용
VLAN(c-tag)을 VLAN(s-tag)으로 Encapsulation 하여 Ethernet 전달
- eNB/메트로RT에서 수신되는 Ethernet Frame(c-tag)에 VLAN(s-tag)를
추가하고 Ring내에서는 s-tag를 기준으로 전달
- 액세스 RT/COT에서 eNB/메트로RT로 보낼 경우 s-tag를 제거한
Ethernet Frame(c-tag)을 전달
ERPS(Ethernet Ring Protection Switching, G.8032)
Ring 내 Block Point를 유지하다 장애 시 Block Point를 해제하여 절체
- Ethernet Ring 구조에서 Loop을 방지하기 위해 Block Point 지정
- Ring 내 장애 발생 시 인접 장비가 이를 전파하여 Block Point 해제
- 장애 발생 메시지(Signal Fail)를 전달받은 장비는 MAC Table을 Clear
- Flooding/Learning을 통해 장애구간을 우회하는 Path로 Traffic 전달
- Detection 3.3ms 주기 CCM 3회 + 50ms 이내 보호절체 수행
3/11
KRnet 2015
2. IPTV Multicast 전달 및 보호 절체 기술
H-VPLS[draft-ietf-l2vpn-vpls]
전달을 위해 Hierarchical-VPLS, 보호절체를 위해 Enhanced-VRRP 사용
H-VPLS는 L2 VPN 서비스를 제공하는 기술로
백본 라우터와 IPTV SW간 L2 스위칭을 제공함
- 중간 노드에서 1 : N Replication이 가능하고
- Switchover Time = ~50ms
Traffic Path : Active-Active 구조
Loop Prevention
- E-VRRP Block 기술 이용(2중 Block Scheme),
“H” 구조의 Traffic Path 구성(PW)
E-VRRP
- Standard VRRP와 Bidirectional Forwarding Detection을
결합한 기술로 BFD가 3회 체크 후 이상 시 트래픽 절체(경로 x → y)
- Fast Detection(주기 3.3ms) + Traffic Blocking
COT
INT
RT
H-VPLS가
동작하는
구간
(노드간 Flooding)
백본 R
IPTV SW IPTV SW
방송센터 주 경로 a 주 경로 b
H-VPLS 동작
노드
tv1 tvn tv1 tvn
E-VRRP(E-Virtual Router Redundancy Protocol)
COT
백본 R
IPTV SW
VRRP1 M S
RT
INT
M S VRRP2
VRRP3 M S
COT
백본 R
IPTV SW
VRRP1 M S
RT
INT
M S VRRP2
VRRP3 M S
경로 x
경로 y
4/11
KRnet 2015
3. 통합 OAM 구현
Metro망의 EMS에서 Ethernet OAM을 이기종 장비간 E2E 진단할 수 있게 상용화
- 통합 OAM을 통해 LTE백홀망 이기종 벤더간 EMS와 연동하여 E2E 품질 측정
: 메트로/액세스 개별 설정 후 E2E 명령어로 측정 → 통합OAM GUI에서 E2E 자동 설정 및 측정
MCOT ART 백본 R eNB 메트로 액세스
A사
자동 설정 및 측정(GUI)
통합OAM
B사
EMS
C사
MCOT ART 백본 R eNB 메트로 액세스
A사
개별 설정
B사
EMS
C사
개별 설정
LB/LT/DM/LM 명령어 측정
개발 전 개발 후
LB/LT/DM/LM
* LB(LoopBack) : E2E 회선정상 확인(IP ping 유사), LT(LinkTrace) : E2E 회선경로 확인(IP traceroute 유사), DM(Delay Measure) : E2E Frame Delay 측정, LM(Loss Measure) : E2E Frame Loss 측정
5/11
KRnet 2015
4. Next Backhaul Technology …
차세대 백홀 기술
+ Optic
6/11
4G 백홀 전달 및 보호 절체 기술 Ⅰ
5G 백홀 전략 방향 w/ 광 전송망 기술 Ⅱ
‘기술’
KRnet 2015
1. Packet/Optic 동향
Packet·Circuit·Optic 기술이 독립적으로 발전하면서도
POTN으로 귀결되는 통합된 형태의 Paradigm을 보이고 있음
POTN
Single Channel
OADM(WDM)
PDH SDH
T-MPLS
IP/MPLS
1990 1995 2000 2005 2010
MPLS-TP
MSPP
ROADM
1980
NG- ROADM
2013
OTH
ETH
Link OAM PB
PBB
ATM
PBB-TE
NG-OTN (ODUflex)
2020~ 2015
국산 : MPLS-TP 기반의 POTN 개발 및 상용화
- ETRI 주도로 코위버 등의 벤더와 개발 중(`15년말 개발 완료 예정)
외산 : MPLS-TP 기반의 POTN vs. MPLS-TP + IP/MPLS 포함 POTN 개발 및 상용화
- MPLS-TP 기반 : Huawei, Ciena, Ericsson등
- MPLS-TP + IP/MPLS 기반 : Cisco(`16년 1H내 출시 예정)
Control Plane은 모두 T-SDN으로 개발 및 상용화 준비 중
‘벤더’
* Source : ETRI 자료 & LGU+ 수정 자료
7/11
KRnet 2015
2. LGU+ 현황
다수의 독립적인 장비군과 계층별 네트워크를 보유
Packet
Optic
L2 EMS, Provision
L1 EMS, Provision
L0 EMS, Provision
Control Forwarding
MPLS-TP
SDH/OTN
ROADM
L3 NMS IP/MPLS Routing
Label Switching
OTN Switching
Photonic Switching
ASON
WSON
OSPF, BGP
L2
L1
L0
L3
L2 EMS, Provision VPLS·H-VPLS/PB Label/Ethernet
Switching OSPF, CSPF, RSVP, SNMP
백홀
Protocol Complex
인건비, 전기 사용료, Provisioning 시간, EMS 서버 비용, 상면적, 장애 Point 증가
하나의 플랫폼, 심플한 네트워크 구조, 계위 단순화를 구현할 수 있다면……
8/11
Packet 장비와 Optic 장비를 1개로 통합
(시스템 및 스위칭 Chip)
- 광대역 트래픽 전송을 위한 Packet Switching(L2/3)
- 다양한 서비스 전송을 위한 OTN Muxing(L1)
- 유연하고 효율적인 차세대 광 전송 ROADM(L0)
~80T Switching with 400GE & 1TE
패킷·광 전송 통합 장비
L3 Ethernet MPLS-TP MPLS-TE
80λ Muxing with 400GE & 1TE
L0 Flexible Grid
High efficiency Modulation
Colorless Directionless
Contentionless
NG-ROADM * Flexible Grid : 신호별 주파수 대역폭을 가변 할당하여 주파수 대역을 효율적으로 사용
* CDC(Colorless, Directionless, Contentionless) : λ의 색상/방향성 설정이 자유롭고 동일 λ 중복 설정을 방지
‘All in One Transport Network’
Packet Switching
OTN Muxing
L1 TDM Ethernet FC/Video
KRnet 2015
L2
3. LGU+ 5G 백홀 고려 사항(1/2)_Forwarding
Packet/Optic, All in One Network
- 패킷·광 전송 통합 장비로 효율적인 광대역 L0~L3 스위칭을 구현
9/11
KRnet 2015
3. LGU+ 5G 백홀 고려 사항(2/2)_Control
Portal을 통한 Bandwidth Calendaring, Planning, Deploying Automation Network 구현
- Portal ↔ BSS ↔ OSS ↔ Orchestration/Analytics/EMS ↔ Controller ↔ Device
10/11
OSS
Portal
Orchestration
Packet Controller
Transport Controller
L3 Device
L2 Device
L1 Device
L0 Device
EMS Analytics
Devices
BSS
RESTful ? PCEP ? GMPLS-UNI ? NETCONF ? TBD
Devices
서비스 제공 시, 효과 극대화를 위해
Northbound Interface에 집중
- SDN 구조에서 모든 벤더가 SBI에 집중
- NBI 관계 정립 필요
‘Automation Transport Network’
KRnet 2015
4. LGU+ 5G 백홀 Topology
Zero base에서 고민 중
- 4G : Linear(Huawei) + Ring(유비, 다산) 구조
- 5G : in-depth researching into 5G Backhaul……
‘New Network
or Overlay Structure’
11/11
