projektovanje man mreža -...

94
Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra za telekomunikacije E-mail: [email protected]

Upload: dangcong

Post on 06-Feb-2018

241 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

Projektovanje MAN mreža

Mr Nenad KrajnovićKatedra za telekomunikacijeE-mail: [email protected]

Page 2: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 2

MAN mreže

Metropolitan Area Network•

Pokrivaju zonu od desetak kilometara u prečniku

Veliki broj korisnika•

Veliki protoci

Sopstveni optički kablovi•

Zahteva se visoka raspoloživost (“pet devetki”

99,999% ?)

Page 3: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 3

MAN mreže

Relativno velika rastojanja (par desetina kilometara) tako da se moraju koristiti SM optički kablovi

Veliki broj korisnika –

pored standardnih sistema kabliranja koriste se i sistemi mikro kabliranja

Cilj je doći do svakog korisnika optičkim kablom po što manjoj ceni; u zavisnosti od tipa mreže, mogu se koristiti i bakarni kablovi (KDS, ADSL)

Prilikom bilo kakvih građevinskih radova (npr: gasifikacija) zgodno je postaviti optičke kablove

Page 4: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 4

MAN mreže

Kako organizovati mrežu kada imamo veliki broj optičkih kablova?

Dvo-

i tro-nivoska arhitektura (u zavisnosti od veličine mreže)

Jezgro mreže najčešće prsten dok se ostali povezuju zvezdasto

Nekad se koristili

SDH,

RPR,

a danas sve više DWDM + ethernet

Page 5: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 5

Topologija prstena

Topologija –

prsten / zvezda / mešovito?•

Topologija prstena nudi pouzdan prenos podataka (uvek imamo dve putanje između dve tačke)

Dobro funkcioniše kada je broj tačaka na prstenu relativno mali (pristup zajedničkom medijumu –

isti problem kao kod ethernet-a)

Za veći broj čvorova na prstenu pojavljuje se problem performansi i pitanje pouzdanosti prstena.

Page 6: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 6

Topologija zvezde

Jednostavna za realizaciju i prati stvarnu topologiju kablovske infrastrukture

Nema redundantnih linkova usled čega ne može da ima visoku raspoloživost

Najčešće se koristi u pristupnom delu mreže –

veza do krajnjeg korisnika

Page 7: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 7

Mešovita topologija

Najčešće se koristi u praksi•

Predstavlja kombinaciju prethodno opisanih topologija

Okosnica mreže se, po pravilu, realizuje kao prsten (sa redundansom po fizički odvojenoj putanji)

Pristupni deo najčešće kao zvezdasta topologija

Page 8: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 8

Dvo-nivoska arhitektura

Page 9: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 9

Dvo-nivoska arhitektura

U situaciji kada su veličina mreže i broj korisnika relativno mali

Okosnica se realizuje kao prsten a povezivanje sa drugim nivoom može da bude sa redundantnim linkom ili bez njega

Broj linkova u tačkama koncentracije zavisi od izabrane komunikacione opreme

Page 10: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 10

Tro-nivoska arhitektura

Page 11: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 11

Tro-nivoska arhitektura

Po pravilu,

koristi

se

kada imamo velike mreže, kako po pitanju rastojanja tako i po pitanju broja korisnika/lokacija koje je potrebno povezati

Veze između prvog i drugog nivoa bi trebale da budu redundantne (prsten, dupli link, trougao)

Veze drugi-treći nivo možda mogu da ne budu redundantne?

Page 12: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 12

SDH u MAN mreži

Prve MAN mreže uglavnom su bile bazirane na SDH tehnologiji

Visoka raspoloživost i prstenasta struktura bile velike prednosti

Vremenom je nefleksibilnost SDH sistema prenosa dovela do novih alternativnih tehnologija

Page 13: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 13

SDH u MAN mreži

Protoci po virtuelnim kanalima strogo definisani (2Mb/s, 155Mb/s, 622Mb/s,...)

Za druge protoke potrebni posebni uređaji (inverzni MUX) ili NGN SDH uređaj

Različiti formati prenosa podataka (TDM kanali, paketi)

ADD/ DROP MUX

ADD/ DROP MUX

ADD/ DROP MUX

ADD/ DROP MUX

STM-4, STM-16, STM-64

STM-4, STM-16, STM-64

DXC

DXC – Digital Cross Connect

Page 14: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 14

Ethernet kao osnova novih MAN mreža

Razvoj Ethernet-a omogućio je prenos velike količine podataka (10Gb/s) na velika rastojanja (40 –

80 km)

Za dalje povećanje protoka potrebna nova vlakna ili nova tehnološka rešenja (100Gb/s Eth)

Problem razdvajanja tipova saobraćaja (VLAN, QinQ), broadcast saobraćaja, broja korisnika na nivou cele mreže (max broj MAC adresa koje podržava jedan uređaj)

Page 15: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 15

Ethernet kao osnova novih MAN mreža

Razvoj novih servisa baziranih na ethernet transportu

Unapređenja ethernet tehnologije u cilju omogućavanja novih servisa

Page 16: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 16

LAN ethernet vs. MAN ethernet

LAN ethernet, po pravilu, obezbeđuje sirovi protok podataka, bez QoS-a–

Razdvajanje saobraćaja na nivou VLAN-ova

MAN ethernet mora da obezbedi:–

Razdvajanje saobraćaja različitih korisnika

Garantovanje QoS-a–

Visoku raspoloživost servisa (availability)

Velike protoke–

Laku proširivost mreže

Page 17: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 17

Metro Ethernet Forum (MEF)

O daljem razvoju Ethernet-a kao tehnologije za MAN i WAN mreže brine i MEF (Metro Ethernet Forum)

www.metroethernetforum.orgwww.metroethernetforum.org•

Asocijacija proizvođača i istraživača koji se bave ethernet tehnologijom

Koji su im ciljevi?

Page 18: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

18

Metro Ethernet Forum

Mission StatementThe MEF’s mission is to accelerate the worldwide adoption of Carrier-class Ethernet networks and services.What we doThe MEF develops technical specifications and implementation agreements to promote interoperability and deployment of Carrier Ethernet worldwide.International Membership, April 2009:156

companies, 2/3 Vendors, 1/3 Service Providers

Page 19: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

19

Ethernet Standards Summary

Management and OAM

Architecture/ControlEthernet Services

•TMF814 –

EMS to NMS Model–– –

Ethernet Interfaces

Standards Body

• 802.3ah –

EFM OAM• 802.1ag –

CFM• 802.1AB -

Discovery• 802.1ap –

VLAN MIB

802.3 –

MAC•

802.1D/Q –

Bridges/VLAN•

802.1ah –

Provider Backbone Bridges•

802.1Qay –

PBB –TE•

802.1ax –

Next-gen Link Aggregation•

802.17 -

RPR•

802.1ad –

Provider Bridges•

.1ah –

Provider Backbone Bridges•

.1ak –

Multiple Registration Protocol•

.1aj –

Two Port MAC Relay•

.1AE/af –

MAC / Key Security•

.1aq –

Shortest Path Bridging

802.3 –

PHYs•

802.3as -

Frame Expansion

802.3ba 100GigE

• Y.1730 –

Ethernet OAM Req• Y.1731 –

OAM Mechanisms• G.8031 –

Protection•Y.ethperf

-

Performance

• G.8010 –

Layer Architecture• G.8021 –

Equipment model• G.8010v2 –

Layer Architecture• G.8021v2 –

Equipment model• Y.17ethmpls -

ETH-MPLS Interwork

G.8011 –

Carrier Ethernet Services Framework• G.81xx –

T-MPLS• G.asm

Service Mgmt Arch• G.smc

Service Mgmt Chnl

• G.8012 –

UNI/NNI• G.8012v2 –

UNI/NNI

• MEF 7–

EMS-NMS Info Model• MEF 15–

NE Management Req• OAM Req

& Framework• OAM Protocol –

Phase 1• Performance Monitoring

• MEF 4 –

Generic Architecture• MEF 2 –

Protection Req

& Framework• MEF 11 – UNI Req & Framework• MEF 12 -

Layer Architecture

• MEF 10 –

Service Attributes• MEF 3 –

Circuit Emulation• MEF 6 –

Service Definition• MEF 8 –

PDH Emulation• MEF 9 –

Test Suites• MEF 14 –

Test Suites• Services Phase 2

• MEF 13 -

UNI Type 1• MEF 16 –

E-LMI• E-NNI

––•

MFAF.12 –

Multi-Service Interworking –

Page 20: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

20

Service Architecture

Page 21: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

21

Carrier Ethernet Architecture (1)

Dat

a Pl

ane

Con

trol

Pla

ne

Man

agem

ent P

lane

Transport Services Layer (e.g., IEEE 802.1, SONET/SDH, MPLS)

Ethernet Services Layer (Ethernet Service PDU)

Application Services Layer (e.g., IP, MPLS, PDH, etc.)APP Layer

ETH Layer

TRAN Layer

Data moves from UNI to UNI across "the network" with a layered architecture.

When traffic moves between ETH domains it

does so at the TRAN layer. This allows Carrier Ethernet traffic to be agnostic to the networks that it traverses.

MEF Focus

Page 22: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

22

Ethernet Services Layer Terminology

Carrier Ethernet Architecture (2)

Service Provider 1

Carrier Ethernet Network

CECE

UNIUNI

Ethernet Services “Eth” Layer

Subscriber Site

ETHUNI-CETH

UNI-CETH

UNI-NETH

UNI-NETH

UNI-NETH

UNI-NETH

E-NNIETH

E-NNIETH

UNI-CETH

UNI-C

UNI: User Network Interface, UNI-C: UNI-customer side, UNI-N network sideNNI: Network to Network Interface, E-NNI: External NNI; I-NNI Internal NNI

CE: Customer Equipment

UNIUNI

CECE

I-NNII-NNI E-NNIE-NNI

Service Provider 2

I-NNII-NNI

ETHE-NNIETH

E-NNI

Subscriber Site

Page 23: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

23

Service Attributes

Page 24: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

24

Service Attributes•

EVC Service Attributes–

Details regarding the EVC including:

Bandwidth profiles•

CoS Identification

Service Performance–

Frame Delay (Latency)–

Frame Delay Variation–

Frame Loss Ratio–

Availability

UNI Service Attributes–

Details regarding the UNI including:

Physical interface capabilities•

Service multiplexing capability

C-VLAN bundling capability

Page 25: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

25

EVC Service AttributesBandwidth Profiles per EVC (service) and per CoS

CIR (Committed Information Rate)•

CIR assured via Bandwidth Reservation and Traffic Engineering

EIR (Excess Information Rate)•

EIR bandwidth is considered ‘excess’•

Traffic dropped at congestion points in the network–

CBS/EBS (Committed/Excess Burst Size)•

Higher burst size results in improved performance

EVC-1CIR

EIREVC-2

CIR

EIR

EVC-3

CIREIR

UNI EVC1

CoS 6 1Mbps CIR for VoIP

CoS 26Mbps CIR for VPN data traffic

3Mbps for Internet AccessEVC2

10Mbps UNI

(port)

BWPs can divide bandwidth per EVC (service) over a single UNI

Multiple services over same port (UNI)–

CoS markings enable the network to determine the network QoS to provide

CIR defines the assured bandwidth CIR defines the assured bandwidth EIR improves the networkEIR improves the network’’s Goodput s Goodput

Page 26: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

26

UNIEVC1

EVC2

EVC3

Ingress Bandwidth Profile Per Ingress UNI

UNIEVC1

EVC2

EVC3

Ingress Bandwidth Profile Per EVC1

Ingress Bandwidth Profile Per EVC2

Ingress Bandwidth Profile Per EVC3

UNI EVC1

CE-VLAN CoS 6 Ingress Bandwidth Profile Per CoS ID 6

CE-VLAN CoS 4

CE-VLAN CoS 2

Ingress Bandwidth Profile Per CoS ID 4

Ingress Bandwidth Profile Per CoS ID 2

EVC2

Port-based Port/VLAN-based

Port/VLAN/CoS-based

MEF 10.1 Traffic Management Model

Page 27: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

27

Purpose

Carrier Ethernet Services Overview –

This presentation defines the MEF Ethernet Services that represent the principal attribute of a Carrier Ethernet Network

This presentation is intended to give a simple overview as a grounding for all other MEF documents

Page 28: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

28

Carrier Ethernet Terminology

User to Network Interface (UNI)–

Physical interface/demarcation between service provider/Cable Operator/Carrier/ and subscriber

Ethernet Virtual Connection (EVC)–

Logical representation of an Ethernet service as defined by the associate between 2 or more UNIs

Network to Network Interface (NNI)–

Demarcation between carrier Ethernet networks operated by one or more carriers

UNI, EVC and NNI are the Fundamental Constructs of an Ethernet SUNI, EVC and NNI are the Fundamental Constructs of an Ethernet Serviceervice

Page 29: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

29

Carrier Ethernet Network

UNIUNI

MEF Carrier Ethernet Terminology

The User Network Interface (UNI)–

The UNI is the physical interface or port that is the demarcation between the customer and the service provider/Cable Operator/Carrier/MSO

The UNI is always provided by the Service Provider–

The UNI in a Carrier Ethernet Network is a physical Ethernet Interface at operating speeds 10Mbs, 100Mbps, 1Gbps or 10Gbps

CE: Customer Equipment, UNI: User Network Interface. MEF certified Carrier Ethernet products

CECE

Page 30: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

30

Service provider responsibilityUNIUNI

Carrier Ethernet Network

MEF Carrier Ethernet Terminology -

User to Network Interface (UNI)

Ethernet service demarcation point–

between customer (subscriber) and service provider

Physical Ethernet Interface operating at: –

10Mbps–

100Mbps–

1Gbps–

10GbpsCECE

customer responsibility

Page 31: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

31

MEF Carrier Ethernet Terminology -

Ethernet Virtual Connection (EVC)

An Ethernet Service Instantiation–

Most commonly identified via 802.1ad S-VLAN ID

Connects two or more subscriber sites (UNIs)–

Can multiplex multiple EVCs on the same UNI

Three types of EVCs defined by MEF–

Point-to-Point, Multipoint-to-Multipoint, Rooted Multipoint (Point-to-Multipoint)

Typically distinguished by C-VLAN or S-VLAN tags

UNIEVC1

EVC2

UNI(port)

e.g. 1GE

Page 32: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

32

MEF Carrier Ethernet Terminology

Ethernet Virtual Connection (EVC)–

Connects two or more subscriber sites (UNI’s)

An association of two or more UNIs–

Prevents data transfer between sites that are not part of the same EVC

Three types of EVC•

Point-to-Point

Multipoint-to-Multipoint

Page 33: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

33

Carrier Ethernet: Three Ethernet Service Types

E-Line Service Type–

Ethernet Private Lines

Virtual Private Lines (site-to-site Layer 2 VPNs)•

Ethernet Internet Access

E-LAN Service Type–

Multi-site Layer 2 VPNs

Transparent LAN Service•

E-Tree Service Type–

Point-to-Multipoint Infrastructure

Triple play backhaul•

Cell sites backhauled to mobile switching center

Page 34: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

34

Carrier Ethernet: Service Types Using EVCs

E-Line Service used to create–

Ethernet Private Lines–

Virtual Private Lines–

Ethernet Internet Access

E-LAN Service used to create–

Multipoint L2 VPNs–

Transparent LAN Service–

Foundation for IPTV and Multicast networks etc.

E-Line Service type

E-LAN Service type

Point-to-Point EVC

Carrier Ethernet Network

UNI: User Network Interface, CE: Customer Equipment

CECE

UNIUNI UNIUNI

CECE

Multipoint-to-Multipoint EVC

Carrier Ethernet Network

CECE

UNIUNI

MEF certified Carrier Ethernet products

CECE

UNIUNI

Page 35: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

35

MEF Ethernet Service Definition Classification

Service TypeService Type PortPort--BasedBased(All(All--toto--One Bundling)One Bundling)

VLANVLAN--BasedBased(Service Multiplexed)(Service Multiplexed)

EE--LineLine (Point(Point--toto--Point EVC)Point EVC)

Ethernet Private LineEthernet Private Line (EPL)(EPL)

Ethernet Virtual Private Ethernet Virtual Private LineLine

(EVPL)(EVPL)

EE--LANLAN (multipoint(multipoint--toto--

multipoint EVC)multipoint EVC)

Ethernet Private LANEthernet Private LAN (EP(EP--LAN)LAN)

Ethernet Virtual Private Ethernet Virtual Private LANLAN

(EVP(EVP--LAN)LAN)

EE--TreeTree (rooted multipoint (rooted multipoint

EVC)EVC)

Ethernet Private TreeEthernet Private Tree (EP(EP--Tree)Tree)

Ethernet Virtual Private Ethernet Virtual Private TreeTree

(EVP(EVP--Tree)Tree)

MEF Services are classified into two categories:–

Port-based•

Single Service Instance per UNI (dedicated network resource)–

VLAN-based•

Multiple Service Instances per UNI (shared network resource)

Page 36: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

36

EVCs and Services

In a Carrier Ethernet network, data is transported across Point-to-Point and Multipoint-to-Multipoint EVCs

according to the attributes and definitions of

the E-Line and E-LAN services

Point-to-Point EVC

Carrier Ethernet Network

UNIUNI UNIUNI

Page 37: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

37

Services Using E-Line Service Type

Ethernet Private Line (EPL)–

Replaces a TDM Private line–

Port-based service with single service (EVC) across dedicated UNIs providing site-to-site connectivity

Typically delivered over SDH (Ethernet over SDH)–

Most popular Ethernet service due to its simplicity

Point-to-Point EVCs

Carrier Ethernet Network

CECE UNIUNI

CECEUNIUNI

CECE

UNIUNI

ISPPOP

UNIUNI

Storage Service Provider

Internet

Page 38: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

38

Services Using E-Line Service Type

Ethernet Virtual Private Line (EVPL)–

Replaces Frame Relay or ATM L2 VPN services•

To deliver higher bandwidth, end-to-end services–

Enables multiple services (EVCs) to be delivered over single physical connection (UNI) to customer premises

Supports “hub and spoke”

connectivity via Service Multiplexed UNI at hub site

Similar to Frame Relay or Private Line hub and spoke deployments

Service Multiplexed

Ethernet UNI

Point-to-Point EVCs

Carrier Ethernet Network

CECE

UNIUNI

CECE

UNIUNI

CECE

UNIUNI

Page 39: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

39

Services Using E-LAN Service Type

Ethernet Private LAN (EP-LAN) and Ethernet Virtual Private LAN (EVP-LAN) Services–

Supports dedicated or service-multiplexed UNIs –

Supports transparent LAN services and multipoint Layer 2 VPNs

Multipoint-to-Multipoint EVC

Carrier Ethernet Network

CECEUNIUNI

UNIUNI

CECE

CECE

UNIUNI

Ethernet Private LAN example

Page 40: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

40

Services Using E-Tree Service Type

Ethernet Private Tree (EP-Tree) and Ethernet Virtual Private Tree (EVP-Tree) Services–

Enables Point-to-Multipoint Services with less provisioning than using EVPLs for large hub & spoke deployments

Provides traffic separation between users (Leaf UNIs)•

Each “Leaf”

UNI interchanged with “Root”

UNI(s)

No exchange of traffic between “Leaf”

UNIs

Root

Carrier Ethernet Network

CECEUNIUNI

UNIUNI

UNIUNI

CECE

CECE

Leaf

Leaf

UNIUNI

CECE

Leaf

Rooted-Multipoint EVCEthernet Private Tree example

Page 41: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

41

Wireless Backhaul

Carrier Ethernet in Access Networks

Voice gateway

Voice/VideoTelephony

HD TVTVoD, VoD

Gaming, BusinessBackup, ERP

E-Line andE-LAN service

ResidentialTriple-Play

FTTx and DSLAM , Cable Modem

Broadbandmobile data/video

VideoSource

VideoSource

Bringing vastly extended scalability for business and residential users

CarrierEthernet AccessCarrierEthernet Access

Global/NationalCarrier EthernetGlobal/NationalCarrier Ethernet

Metro Carrier Ethernet Metro Carrier Ethernet

BusinessBroadband

Small/Medium Business

Page 42: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

42

TDM Circuits(e.g. T1/E1 Lines)

Circuit Emulation Services over Carrier Ethernet

Enables TDM Services to be transported across Carrier Ethernet network, re- creating the TDM circuit at the far end–

Runs on a standard Ethernet Line Service (E-Line)

Carrier Ethernet NetworkTDM Circuits

(e.g. T1/E1 Lines)Circuit Emulated

TDM Traffic

Page 43: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

43

Carrier Ethernet Architecture for Cable OperatorsHeadend Hub

EQAM

CMTS

Optical Metro Ring Network

VideoServer

D2A

AdInsertion

E-LAN

E-LineBusiness Services over Fiber (GigE)

Voice gateway

Voice/VideoTelephony

Digital TV, VOD, Interactive TV, Gaming, HDTV

Managed BusinessApplications

InternetAccess

AnalogTV Feeds

HubUNIUNI

CECE

E-NNIE-NNI

Another MSO or carrierNetwork

EoDOCSIS(future)

EoT1/DS3

PON

Greenfield Residential

& Business Services

EoSONET/SDH

CECEUNIUNI

WDM

UNIUNIHome RunFiber

EoCoaxEoHFC

SwitchedFiber

Business Park

Business Services

Node

E-LineE-LAN

CECE

UNIUNI

CECE

WirelessPlant

Extension LeasedT1/DS3

CECEUNIUNI

Off Air

LocalBroadcaster

A2D

Local Venues

Page 44: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

44

Related MEF Services Specifications

Purpose Defines the Ethernet Services (EPL, EVPL, E-Line, ELAN, etc)

MEF 6MEF 6

Purpose Defines the service attributes and parameters required to offer the services defined in MEF 6. Updated from Original MEF 10 in October 2006

Audience

Appropriate for equipment vendors, service providers, and business customers, since it provides the fundamentals required to build devices and services that deliver Carrier Ethernet. For Enterprise users

it gives the background to Service Level Specifications for Carrier Ethernet Services being offered by their Service Providers and helps to plan Ethernet Services as part of their overall network.

Ethernet Services Attributes Phase 2 MEF 10.1MEF 10.1

Metro Ethernet Services Definitions Phase I

Page 45: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

45

Example Uses of Services

Page 46: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

46

Examples for EPL

HQ

Branch

Branch

EPL

EPL

Simple configuration

“The port to the Internet it is un-trusted”

“The port to the branches it is trusted”

No coordination with MEN SP for HQ to branch subnets

Fractional bandwidth (Bandwidth Profile) to minimize monthly service charges

Internet

Firewall

Page 47: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

47

Example Use EVPL

ISPISP Customer 1Customer 1

Turbo 2000Turbo 2000 Internet Access, Inc.Internet Access, Inc.

ISPISP Customer 2Customer 2

ISPISP Customer 3Customer 3

Service MultiplexingService Multiplexing

VLANVLAN 2000 2000 ↔↔ BlueBlueVLANVLAN 2000 2000 ↔↔ YellowYellow

VLANVLAN 2000 2000 ↔↔ GreenGreen

VLAN 178 VLAN 178 ↔↔ BlueBlue VLAN 179 VLAN 179 ↔↔ YellowYellow VLAN 180 VLAN 180 ↔↔ GreenGreen

Efficient use of ISP router ports

Easy configuration at ISP customer sites

This port and VLAN 2000 (or even untagged) to Turbo Internet

Page 48: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

48

Example Use of EVP-LAN

Credit Check, Inc.

Instant Loans, Inc.

Walk In Drive Out Used Cars, Inc.

Redundant points of access for critical availability higher layer service

Efficient use of DDC’s

router ports

IL and Used Cars cannot see each other’s traffic

Service Multiplexing

A

BD

EVC1C

EVC2

Page 49: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

49

Example Use of EP-Tree

A

B

C

D

EVC1

Internet for the Small Guy, Inc.

Small Guy Travel

RootLeaves

Diminutive Guy Gaming Center

Tiny Guy Coffee

Efficient use of ISG router port

One subnet to configure on ISG router

Simple configuration for the little guys

Small, Tiny, and Diminutive Guys can’t see each other’s traffic

Second Root would provide redundant internet access

Some limits on what routing protocols can be used

Page 50: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

50

Example Use of EVP-Tree

A

B

C

D

EVC1

Internet for the Small Guy, Inc.

Small Guy Travel

RootsLeaves

Diminutive Guy Gaming Center

Tiny Guy Coffee

Efficient use of ISG router port

Efficient distribution of elevator video

Small, Tiny, and Diminutive Guys can’t see each other’s traffic, EV Franchises can’t see each other’s traffic

Second Root would provide redundant internet access

Some limits on what routing protocols can be used

Elevator Video Franchises

LeavesService Multiplexing

Page 51: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 51

Način korišćenja ethernet-a

MAN mreža se može podeliti na dve celine:–

Pristupni deo mreže –

veza krajnjeg korisnika

i mreže–

Ostatak –

jezgro (okosnica) mreže i

distributivni nivo mreže bazirani na ethernet tehnologiji

Page 52: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 52

Okosnica mreže

U početku

je

bio standardni ethernet•

Uvođenjem novih servisa migrirao ka kompleksnijoj tehnologiji

VLAN, QinQ – uvođenje dvostrukog VLAN ID polja, jedno za operatora drugo za korisnika

Page 53: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 53

Problemi kod ethernet-a

Razdvajanje virtuelnih kanala/korisnika (VLAN, QinQ)

Broadcast saobraćaj•

Broj korisnika na nivou cele mreže (max broj MAC adresa koje podržava jedan uređaj)

Rad na L2 nivou –

rutiranje saobraćaja, tabele rutiranja (MAC tabele), performanse

Page 54: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 54

Rešenja za probleme

Uvođenje IP tehnologije u kombinaciji sa MPLS-om rešava problem skalabilnosti ethernet mreže

Povećanje protoka uvođenjem WDM tehnologije

Kombinacijom WDM-a i MPLS-a dobijamo MPλS

Page 55: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 55

IP+MPLS+WDM realizacija

IP/MPLS/MPλS

xDSL/PON/Cable

VVVV

PSTN

3G/4GWiMAXWiMeshOptical

cross- connect

Optical transport

Voice gateway

Page 56: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 56

Pristupni deo mreže

Kako doći do svih korisnika?•

Najbolje rešenje je FTTH ali je ujedno i najskuplje

Drugo rešenje je korišćenje PON (Passive Optical Network)

Treće je FTTC u kombinaciji sa xDSL-om

Page 57: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

57

EP2P and GPON

Carrier Ethernet and the Five Attributes

Page 58: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

58

BroadbandWireless

Wireless data/videoMobile Computing

Small/Medium Business

Fiber, Copper

Copper, Fiber, Coax

Enterprise/ BusinessBroadband

Residential and Telecommuting

Fiber

Carrier EthernetCarrier Ethernet

E-Line andE-LAN service

The Access / First Mile – Technology Neutrality

Page 59: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

59

First Mile / Access Link OAM (802.3ah)

Link OAM Monitors and Reports UNI Link Faults and Performance•

Discovery•

Remote Loopback•

Fault Detection (hard faults e.g. link breaks / unidirectional, dying gasp)•

Link Performance Monitoring (soft errors, threshold based alarms)•

Collecting Performance Statistics (via OAM Extensions)

NID

CECE

UNIUNI UNI-CUNI-N

NID

Link OAM 802.3ah

Page 60: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

60

Service OAM (Y.1731/802.1ag)

UNICECE

Subscriber MEG (Maintenance Entity Group)

OP A OP B

EVC MEG

Operator A MEG Operator B MEG

Service OAM Monitors and Reports Per Service end-to-end Performance• 802.1ag: end-to-end fault detection and management.• Y.1731: end-to-end performance monitoring.• Support multi-level details for different stakeholders:

Customer, Service Provider, Operator• Performance Monitoring:

Delay, Jitter, Loss, Availability• Enable SLA monitoring, documenting, policing

UNI

Page 61: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

61

EP2P as Ethernet Access Network

Access Bridge–

Traffic Aggregation•

Network Interface Device - NID)–

Service (EVC, CoS, Rate-Limiting) Mapping–

Ethernet Link OAM (with Access Bridge and CPE)–

End-to-End Service OAM–

Provides the User-to-Network Interface

Access Bridge

Ethernet Layer Topology

NNI UNI

NIDMetro Carrier

Ethernet

Page 62: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

62

GPON as Ethernet Transport Access Network

GPON provides transport–

Transparent to the Ethernet service traffic•

Link OAM–

Ethernet Link OAM -

not available between Bridge and NID–

Can use GPON Link OAM

Access Bridge Ethernet Layer Topology

Transport Layer Topology

NNI UNI

NID

GPON OLT GPON ONT

Metro Carrier

Ethernet

Page 63: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

63

Metro Carrier

Ethernet

GPON as Ethernet Service Access Network

GPON network participates in MEF Implementation Agreement•

OLT participates in NNI requirements–

Traffic Aggregation–

Link Aggregation•

ONT participate in UNI requirements–

Business ONT (w/ NID features)–

Service (EVC, CoS, Rate-Limiting) Mapping

Ethernet Layer Topology

GPON OLT GPON ONT

NNI

UNI

Page 64: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

64

Standardized Services

Topic EP2P GPON

MEF Services Support Native support for E-Line, E-LAN, E-Tree

Ethernet service is supported via GEM encapsulation

Multiple Data Streams/Services Support Supported with NIDs Supported with “Business”

ONT

TDM Service Supports Supported via CESoE

(emulation over Ethernet) Supported Natively

GPON ONT

UNI

NID NID

UNI UNI

UNIGPON OLT

EP2P GPON

Y

Page 65: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

65

Scalability

Topic EP2P GPON

Coverage/User addition Add as needed Requires detailed planning

Distance scalability Up to 150km up to 20km

Bandwidth scalability0-10 Gig/user dedicated BW, (more w. 100Gig and WDM)

0-2.5 Gig shared BW (future: 10 Gig, 4-λ

WDM)

EP2P GPON20 Km max150 Km

maxDistanceY

Page 66: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

66

Y

Quality of Service

Topic EP2P GPON

Class of Service Up to 8 levels Up to 8 levels

Bandwidth Provisioning Up to 10Gbps dedicated BW Up to 2.5Gbps shared BW

TDM Emulated via CESoE Native, accurate timing

EP2P GPON

Bandwidth Dedicated Bandwidth 10Mbps to 10Gbps 2.5 Gigabit Shared Bandwidth

Page 67: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

67

Reliability

Topic EP2P GPON

Equipment/Feeder Failure

Affect one customer per portmultiple per module

Affect multiple per port,many per module

Feeder/Customer Link Protection Optional at many levels, Geo-Diverse Mostly cost prohibitive

Link Fault Detection802.3ah OAM

(Bi-Directional Link Fault Detection,

link quality monitoring)

PLOAM

(Bi-Directional Link Fault Detection,

link quality monitoring)

EP2P GPON

Link Redundancy with Geographic Path Diversity

XX

XX

XX

Page 68: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

68

Service Management

Topic EP2P GPON

Physical Level Management

802.3ah Link OAM(Loop-back, variable request)

PLOAM

(delay calibration, time slot allocation)

Remote ManagementSNMP / TELNET/

802.3ah extensions,Proprietary IP-Less

OMCI / OLT / ONT Management Control Interface

End-to-End Service OAM

802.1ag, Y.1731 (fault and performance monitoring) Normally none

EP2P GPON

Y

SNMPvXTELNET OMCI

Page 69: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

69

ScalabilityScalability

Quality of ServiceQuality of Service

ReliabilityReliability

ServiceManagementServiceManagement

StandardizedServiceStandardizedService

In Summary: Comparison of 5 Attributes

EP2P Ethernet GPON

Link and Service OAM

Per user faults, Strong Redundancy options

More BW options, TDM emulation

E-Line, E-LAN

Wide BW upgrade options, wide distance reach

E-Line, E-LAN

Limits BW upgrade options

Native TDM

Per user / multi-user faults, weak redundancy

Link OAM only

Page 70: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

70

Agenda

Introduction

Comparing Capex

and Opex

of active versus passive architectures

Identifying strengths and weaknesses of active versus passive architectures

Outlook

Page 71: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

71

Introduction

the MEF's view is a layer 2 view•

it's about–

service types (E-Line, E-LAN, ..)

traffic management (bandwidth profiles, service frame colour, CIR, CBS, EIR, EBS, ..)

CFM, OAM, demarcation monitoring, ..–

ubiquitous service

it's not about–

layer 1 physical infrastructure

active vs. passive–

copper vs. fiber

what technology is used in the backbone (PBT, ..)

Page 72: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

72

Comparing Capex and Opex

there are several different approaches

purely fiber

based–

P2P

GPON / EPON•

mixed approaches–

fiber

to the curb/building

usage of copper in the last (1/2) mile•

copper all the way from CO to CP

Page 73: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

73

P2P

CO

CP

CP

CP

dedicated fiber

for each user

Page 74: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

74

P2P

ProCapex•

most future proof infrastructure

Opex•

no active equipment in street cabinets needed

easier BW upgrades•

easier unbundling

ConCapex•

higher investment in fiber, but digging similar

higher number of IFOpex•

more CO rack space needed

higher power consumption

bigger distribution frames

Page 75: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

75

PON

CO

CP

CP

CP

passive splitter

combine

drop –

distribution and

distribution –

feeder fiber

splitter

splitter

Page 76: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

76

PON

ProCapex•

less fiber

/ duct utilisation

smaller number of active interfaces

Opex•

no active equipment in street cabinets needed

less CO rack space needed

smaller power consumption

ConCapex•

whole domain limited to common downlink speed

asymmetric BW split does not meet business service requirements

Opex•

more difficult for unbundling

more complex trouble shooting

Page 77: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

77

mixed approaches / FTTC

CO

mini DSLAM in

street cabinets

connected via P2P

fiber

(or GPON)

CP

CP

CP

CP

mini

DSLAM

in SC

e.g.

VDSL2

Page 78: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

78

mixed approaches / FTTC

ProCapex•

smaller cost for civil works, less digging

reuse of existing copper infrastructure

Opex•

less CO rack space needed

ConCapex•

upgrade cost of street cabinets (power, ..)

higher cost for hardened equipment

Opex•

active equipment in street cabinets

Page 79: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

79

from yesterdays presentations

Source:IDATEfromFTTxSummit2007Munich

Page 80: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

80

Identifying strengths and weaknesses

Identifying strengths and weaknesses of active versus passive architectures, considering:

scalability–

power requirements

maintenance–

length of fibre deployed

coverage–

OLT and ONT costs

utilisation–

customer management

evolution to new services

Page 81: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

81

in more detail - P2P vs. PON

scalabilitycable / duct size vs. OLT size / splitter rationPtP vs. smallest OLT

power requirementsP2P has more active interfacesboth solution do not need active equipment in

street cabinetsmaintenance

P2P seams to be easier to troubleshoot, has more independence from other customers services

Page 82: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

82

in more detail - P2P vs. PON

length of fibre deployedcable length / duct length is similarP2P uses more fiber between

CO – distribution – drop locationscoverage

both solutions do need last mile fiberdiscussion between Ethernet over Fiber vs.

Ethernet over Copper similarOLT and ONT costs

needs a more detailed comparisonP2P CPE may be more expensive than ONT but

may be compensated by higher OLT cost

Page 83: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

83

in more detail - P2P vs. PON

utilisationP2P provides independent, symmetrical bandwidthGPON/EPON is limited by the common downstream

customer managementP2P allows more easy, independent customer

management and flexible upgradesPON provides a more centralised approach in line

with consumer market requirementsevolution to new services

P2P seams to be more flexible towards new requirements, main assets are duct, fiber, distribution frames, floor/rack space

Page 84: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

84

Outlook

between PON and P2P, WDM PON will find its place•

combining the strength of both sides

common fiber, independent wavelength•

bandwidth demand will grow and push EPON / GPON towards their limits

usual question is by when

but•

the interface will be an Ethernet interface

the L2 will be Ethernet (Carrier Ethernet)

Page 85: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 85

Active vs Passive Ethernet

Prethodne analize su pokazale da u različitim situacijama različito

vrednujemo

pojedina rešenja•

Globalno gledano, treba koristiti rešenja bazirana na optičkim kablovima (veći protok nego bakarni kablovi, veća raspoloživost sirovina za proizvodnju)

Page 86: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 86

MAN za korisnike?

Odgovarajući servis koji nudi operator•

Servis može da bude opšteg tipa –

transportni kanal odgovarajućeg protoka – na korisniku je da obezbedi

multipleksiranje servisa (npr. SDH kanal ili L2 VPN sa protokom 14Mb/s)

Specifičan servis –

prenos video signala P2P, nivo kvaliteta za kontribuciju

Page 87: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 87

MAN za operatere? (1)

FTTx –

analiza troškova treba da pokaže dokle stiže optika

Preporuka je da se ide na FTTH zbog budućih servisa koji se brzo pojavljuju (broadcast TV, VoD, HSI, ...)

Gde god može postaviti dovoljno optičkih vlakana da ne mora odmah da se koristi WDM

Page 88: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 88

MAN za operatere? (2)

Gde nije moguće postaviti dovoljno vlakana koristiti WDM tehnologiju

Ethernet kao osnovni transport podataka•

Korišćenje IP/MPLS-a kao nadgradnje zbog veće skalabilnosti i multipleksiranja servisa

U velikim MAN mrežama sa velikim saobraćajem razmotriti MPλS

Page 89: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 89

Adresiranje

Operater ima svoj adresni blok koji je nevidljiv za korisnika zbog tunelovanja paketa

Ako je mreža izolovana od Interneta koriste se privatni adresni opseg

Još

uvek se koriste IPv4 adrese ali treba razmotriti i prelazak na IPv6 (raspoloživost uređaja i implementirane funkcije)

Page 90: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 90

Rutiranje

Zavisi on načina realizacije MAN-a•

Kod SDH se koristi statičko prosleđivanje kanala sa zaštitom (statička zaštita, ASON)

Kod Ethernet MAN-a koristi se prosleđivanje na osnovu VLAN-ova i MAC adresa (kombinacija self learning-a i statičkog konfigurisanja)

Page 91: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 91

Rutiranje

Kod IP/ethernet mreža koriste se standardni protokoli za dinamičko rutiranje saobraćaja uz dodatak QoS-a (RSVP)

Kod IP/MPLS mreža rutiranje saobraćaja na osnovu labela; FRR (Fast ReRouting) obezbeđuje zaštitu saobraćaja od prekida linka

Kod MPλS-a koristi se rutiranje talasnih dužina

Page 92: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 92

Sigurnost i zaštita u mreži

Saobraćaj različitih korisnika je izolovan korišćenjem odgovarajuće tehnike (VLAN, LSP, talasna dužina)

Operater uvek ima mogućnost uvida u podatke koji se prenose

Za zaštitu od neovlašćenog pristupa informacijama treba koristiti end-to-end kripto zaštitu

Page 93: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

©Krajko 93

Nadzor i upravljanje

Za nadzor složenih mreža kao što su MAN mreže neophodno je korišćenje odgovarajućih NMS alata

Poželjno je implementirati OSS (Operation Support System) koji integriše sve funkcije nadzora i upravljanja mrežom i servisima

Page 94: Projektovanje MAN mreža - telekomunikacije.etf.bg.ac.rstelekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot4ptm/Projektovanje MAN... · Projektovanje MAN mreža Mr Nenad Krajnović Katedra

Projektovanje MAN mreža

Mr Nenad KrajnovićKatedra za telekomunikacijeE-mail: [email protected]