Su despliegue de LTE en la vía rápida
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- Juan Francisco de la Cruz Poblete
- hace 8 años
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1 Hoja técnica Su despliegue de LTE en la vía rápida Novedosas herramientas de prueba evitan los embotellamientos Por Rafael Andrade La transición de 3G a LTE es compleja y, para la mayoría de las operadoras, inevitable. Los clientes demandan velocidades más altas y mejor Calidad de Servicio (QoS), mientras el volumen del tráfico solo tiende a aumentar. Para mantener la lealtad de los clientes y fortalecer sus marcas con un mínimo de gastos y costos operativos, los proveedores de servicios precisan entender muy bien las soluciones de prueba y operaciones, tanto de LTE como Ethernet, las cuales permitirán despliegues más rápidos y efectivos y niveles altos de QoS sostenibles. LTE está por llegar; las pruebas piloto son claves Sin lugar a dudas, la tecnología de LTE está a punto de implementarse de manera generalizada. En los Estados Unidos y en Europa, ya se encuentran en línea 17 redes comerciales y se estima que 17 más lo estarán para el comienzo del Adicionalmente, 140 operadoras ya han anunciado su compromiso de desplegar LTE y 56 de ellas tienen pilotos activos. La presión de la competencia empuja mejoras que son mucho más fuertes a las observadas durante los despliegues de 3G, mientras la demanda por más ancho de banda continúa aumentando. Debido a las diferencias substanciales en las Redes de Acceso por Radio (RAN) y el núcleo (Core) existentes, en comparación con generaciones previas como CDMA y 3GPP, LTE ofrece ganancias muy significativas en el desempeño. Estos cambios incluyen el reemplazo de la estación base por un enodeb de última generación y el reemplazo del core existente con un core de paquetes evolucionado. El enlace de bajada (downlink) utiliza accesos de radio multiplexados por división de frecuencias ortogonales, mientras que el enlace de subida (uplink) hace uso de acceso múltiple por división de frecuencias sobre la portadora de la señal. Ambos caminos se benefician del uso de tecnologías de antenas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Otras características importantes de LTE incluyen: Modos de operación duplex por división de tiempo y división de frecuencia Tasas pico de descarga de datos de hasta 326 Mbps con una utilización de ancho de banda de antena de 20 MHz Tasas pico de subida de datos de hasta 86.4 Mbps con una utilización de ancho de banda de antena de 20 MHz Oferta de ancho de banda escalable, cubriendo 1.4, 3, 5, 10, 15 and 20 MHz Eficiencia espectral mejorada en 2:1 hasta 4:1 en comparación con HSPA Latencia de ida y vuelta entre el dispositivo del usuario hasta la radio base, no mayor de 10 milisegundos 1 Global Mobile Suppliers Association (GSA) SITIO WEB:
2 2 Varios factores aumentan la complejidad cuando se trata de despliegues LTE en tiempos reducidos. Los primeros usuarios en adoptar la tecnología tieneden a tener expectativas muy altas de QoS, lo cual requiere de un diagnóstico y manejo de incidentes más cuidadoso. Existen más puntos de prueba que deben ser monitoreados; grandes volúmenes de datos deben ser correlacionados a través de la red. Se deben medir an más interfaces y la señalización que acompaña la entrega de los servicios es mucho más compleja. Las pruebas piloto son claves para los primeros despliegues. Administrar adecuadamente estos pilotos le permite a los proveedores de servicios moverse con paso firme y rápido, logrando entrar en el mercado antes que sus competidores. Una prueba exitosa requiere delimitar dentro del desarrollo de la prueba, una estrategia y mecanismos de comunicación con todos los fabricantes de equipos, correr casos de pruebas de manera uniforme, capturando y evaluando grandes volúmenese de datos y adaptándose de manera rápida cuando algo sale mal. Durante las pruebas LTE, es necesario contar con plataformas de pruebas completamente integradas, que provean mediciones desde la red de acceso de radio hasta el core. Estas plataformas permiten al equipo de trabajo replicar servicios en tantos escenarios y ambientes como sean prácticos, para cubrir los estándares relevantes y las bandas de frecuencia de interés. Las pruebas pueden verificar todas las funciones críticas para servicios LTE futuros, incluyendo capacidad y tasa efectiva de datos, cobertura de red, latencia de punta a punta, paso entre redes LTE y redes del legado, interoperabilidad de dispositivos de múltiples fabricantes y Calidad de Servicio. Las últimas herramientas de pruebas proveen soporte para la ejecución rápida y el análisis de pruebas de LTE de campo con Indicadores Claves de Desempeño (KPIs), correlación entre el plano del usuario y el plano de control, mediciones interactivas con dispositivos de preferencia y las permutaciones más recientes de los estándares LTE. Las herramientas funcionan con los equipos de todos los fabricantes y permiten comparar manzanas con manzanas. El resultado de esto es que las operadoras pueden tomar decisiones de compra de equipos para LTE basados en criterios objetivos.
3 3 Gerenciando Ethernet sobre la autopista LTE Para usar Ethernet para LTE como una tecnología efectiva en costo y de grado carrier, las operadoras deben entender en profundidad los aspectos clave y las mejores prácticas desde el punto de vista operacional, administrativas y de gerenciamiento (OAM, por sus siglas en inglés) para varias capas y funciones de la red. Estas capas están dispuestas como lo muestra la Figura 1: Capa de Acceso Conectividad Capa de servicios Figura 1. Esquema de Operaciones Administración y Gerenciamiento Ethernet Capa de Acceso La funcionalidad OAM en la primera y última milla, se define por el estándar Ethernet de primera milla. Depende del medio y opera a una velocidad baja de 10 tramas por segundo. Las unidades de paquetes de datos de OAM Ethernet funcionan solamente en redes punto-a-punto, full duplex que no son retransmitidas por los dispositivos que se encuentran en la misma jerarquía. Requieren de mínima configuración y entregan las siguientes funciones: Descubrimiento de dispositivos Indicación de falla remota Bucle remoto Monitoreo de enlace Durante la inicialización de la red, los dispositivos adyacentes intercambian información de identificación y de capacidad OAM. Mediante la indicación de falla remota, los dispositivos en la red pueden notificar a sus pares problemas. El bucle remoto es un mecanismo del enlace que opera al nivel del trama. El monitoreo del enlace entrega notificaciones de eventos que se encuentran almacenados en bases de información que están a disposición de los pares, como por ejemplo información del estado y de diagnóstico.
4 4 Capa de Conectividad El estándar de gestión de fallas de conectividad IEEE 802.1ag (CFM), especifica protocolos y entidades del protocolo dentro de la arquitectura de puentes de red preparadas para LAN virtuales (VLAN). Estos protocolos y entidades del protocolo permiten la detección, verificación y el aislamiento de fallas de conectividad en LANs virtuales unidas por puentes. Redes operadas por múltiples organizaciones independientes pueden utilizar estas funcionalidades en el caso que cada organización tenga acceso de gerenciamiento limitado a la totalidad de la red. Este estándar especifica los protocolos, procedimientos y los objetos administrados para soportar la gestión de fallas de conectividad. Estos permiten la identificación y verificación del camino entre puentes de red y LANs. El estándar también permite la detección y el aislamiento de fallas de conectividad de un puente o LAN específica. Verificación de Mensajes de Pruebas de Continuidad (CCM) La verificación de CCMs es una de las pruebas CFM más importantes ya que permite verificar la tasa de intervalos CCM, comparando la tasa recibida con la tasa de intervalos de CCMs esperada y busca mensajes faltantes. (Vea la Figura 2.) Figura 2. Mensajes de Prueba de Continuidad OAM Emulando un dispositivo Ethernet, el instrumento colecta los CCMs y calcula la tasa de intervalos. Si el instrumento no recibe tres CCMs, declara Pérdida de Continuidad (LoC). LoC es activado si el instrumento detecta al menos dos CCMs consecutivos. LoC puede ser utilizado para enviar incidentes al sistema de gestión, actualizar la bitácora de alarmas o iniciar un desvío a un enlace de respaldo.
5 5 Las pruebas de bucle y trazas de enlaces son pruebas necesarias Las pruebas de bucle son necesarias cuando se realizan pruebas de diagnóstico y conectividad, que incluyen la verificación de trasmisión de ancho de banda o detección de errores de bits. (Vea la Figura 3). Por ejemplo, el usuario puede enviar un mensaje de bucle (LBM) como un evento desconectado o de forma repetitiva. Un instrumento puede hacer uso de una prueba de bucle, tanto en servicio como fuera de servicio. Durante pruebas en servicio, la medición bucle ocurren en presencia de tráfico real. Las pruebas de bucle en servicio únicamente aplican a un circuito virtual Ethernet pre-configurado (EVC). De hecho, la prueba únicamente establece el bucle en el dispositivo de demarcación, para el circuito virtual Ethernet indicado; los EVC/ VLANs restantes continúan cursando tráfico a través del dispositivo de demarcación. Una de las aplicaciones de pruebas LBM es proveer conectividad hasta un dispositivo de demarcación remoto. El instrumento puede enviar un comando LBM al dispositivo de demarcación y éste provee una respuesta de bucle en un período de tiempo específico. Si el instrumento no recibe respuesta durante ese tiempo, declara un LoC. La traza de enlaces realiza un trazado del camino hasta una dirección de control de acceso al medio (MAC) una vez que un comando de traza inicia la acción. Figura 3. Prueba de bucle OAM La capa de servicios pone al proveedor de servicios al volante La recomendación Telecom Y.1731 de la Union Internacional de Telecomunicaciones fue desarrollada en conjunto con el estándar IEEE 802.1ag, en ella se especifican los mecanismos requeridos para operar y mantener los aspectos relativos a la red y los servicios de la capa Ethernet. La recomendación también especifica formatos de trama Ethernet OAM y la sintáxis y la semántica de los campos. Y.1731 define dos conjuntos de funciones para el gerenciamiento de fallas y el monitoreo del desempeño. Las funciones para la gestión de fallas incluyen muchos componentes previamente descritos en la sección CFM, tal como la prueba de continuidad, bucle y trazas de enlace. Las funciones para el monitoreo del desempeño incluyen: Pérdida de tramas Esta variable mantiene una cuenta del ingreso y egreso de tramas del servicio. Retardo de trama mide el retardo de trama, así como la variación del retardo de trama, tanto en una dirección como en ambas direcciones.
6 6 El aseguramiento de una QoS óptima es la fórmula ganadora en LTE En comparación con 3G, LTE presenta muchos mas retos de QoS debido a la complejidad de la tecnología LTE, además de los inherentes a la introducción de nuevos servicios. Los proveedores de servicio deben asegurarse que son capaces de identificar y hacer el diagnóstico de fallas sobre cualquier usuario, servicio o localidad en un período de tiempo muy corto, para poder cumplir con los estándares más altos de servicio al cliente. Posibles incidentes de QoS en redes LTE, incluye un aumento masivo en el uso de datos, una nueva infraestructura de radio y la complejidad del núcleo. Establecer KPIs que provean información en tiempo real y una visibilidad de punta a punta que permita una rápida determinación de la causa raíz, son factores muy importantes para poder resolver problemas antes de que afecten a los usuarios. Para todo ello, el monitoreo de la red es una herramienta vital. Por ejemplo, un proveedor de soluciones de telecomunicaciones, lider en el mercado europeo está utilizando servicios de JDSU para monitoreo de punta a punta y análisis de fallas de su red LTE, asegurando la calidad del servicio mientras introduce crecientes volúmenes de tráfico de banda ancha y mientras crece su red en tamaño y complejidad. Los operadores móviles pueden mantener un registro de múltiples KPIs que incluyen el desempeño de la red y la calidad del servicio de datos usando una nueva generación de soluciones de aseguramiento de calidad. Estas herramientas también ayudan a las operadoras a gestionar la infraestructura de red y entregar una experiencia del usuario superior, con un conjunto de KPIs fácilmente configurables y umbrales que indican puntos críticos del servicio y problemas de red información compleja sobre el servicio es recibida a lo largo y ancho de la red e interpretada y correlacionada de inmediato. La información es presentada de forma clara y simple junto con análisis guiados que ayudan a los equipos de instalación y mantenimiento a resolver los problemas de forma eficiente. Las operadoras precisan enfocarse en datos esenciales y las KPIs correctas para maximizar la eficiencia en el mantenimiento de la fiabilidad de la red y al mismo tiempo minimizar los costos operativos. Las proveedoras de servicios deben monitorear las KPIs que se enfocan en los servicios y que tienen importancia para su negocio, en lugar de cientos de parámetros disponibles que lo que hacen es distraer. La atención debe estar centrada en la funcionalidad de la red y la calidad del servicio de datos para evaluar el camino mas rapido para solucionar incidentes que afectan el servicio. KPIs compuestas y bien diseñadas proveen simplicidad sin perder detalle. Por otra parte las operadoras deberían capturar toda la información del plano de control aunque pueden probablemente ser más flexibles con el plano del usuario. Una interfaz de usuario intuitiva hace que sea fácil de interpretar las mediciones. Adicionalmente, las herramientas que garantizan la calidad de última generación pueden analizar las interacciones de los usuarios con la red y los servicios, correlacionando estas transacciones en un mismo contexto y además ofreciendo una traza de la tendencia y evolución durante semanas hasta el día de hoy. Como ejemplo, muchas interacciones individuales deben ser completadas a través de la red para poder establecer una llamada. Una búsqueda efectiva requiere que una serie de transacciones inter-relacionadas sean presentadas en una única vista de punta a punta de la red LTE completa. Con una vista como esta, un equipo de operaciones puede diagnosticar incidentes complejos de forma rápida y confiable. Este enfoque también migra el diagnóstico de un puñado de especialistas a otra realidad donde técnicos con menos experiencia pueden realizar diagnósticos de forma efectiva. La transición de 3G a LTE añade complejidad significativa al monitoreo y el diagnóstico de servicios móviles de datos. Los proveedores de servicios precisan planear y ejecutar pruebas LTE para resolver problemas que inevitablemente ocurrirán durante el despliegue. Equipo nuevo requiere de evaluacion; nuevos servicios precisan ser verificados; y los tiempos de resolución deben ser reducidos. Afortunadamente, los operadores pueden aumentar substancialmente la velocidad con que se realizan los despliegues usando soluciones de prueba para ayudar a minimizar estos retos.
7 7 Acerca de Rafael Andrade: Desde 1997, Rafael Andrade ha participado en numerosos esfuerzos de despliegue de redes, incluyendo IS-95, IS-2000, 1xEvDO, GSM, GPRS, EDGE, UMTS y más recientemente LTE. Sus responsabilidades han incluido ingeniería RF, análisis de propagación, planeamiento de capacidad, Calidad de Servicio y Experiencia de fin-a-fin, etc. Desde hace tres años se ha involucrado en pruebas LTE iniciales, de laboratorio y de campo alrededor del mundo. Acerca de JDSU: JDSU (NASDAQ: JDSU; and TSX: JDU) es un fabricante líder de equipo de medición, prueba y aseguramiento de calidad para redes de telecomunicaciones de punta a punta. Las operadoras fijas y móviles y proveedores de servicio más importantes de la región se apoyan en las soluciones de JDSU para mantener y mejorar sus operaciones. JDSU invierte significativamente en innovación en todas las áreas de interés de sus clientes, incluyendo fibra, cable, Ethernet tradicional y metro, tecnologías móviles y comunicación inalámbrica; a través de desarrollo orgánico y adquisiciones previas como TTC y Wavetech Wandel & Golterman. Para conocer más acerca de JDSU, diríjase a o síganos en o jdsulatinamerica o comuníquese con LA.Marketing@jdsu.com
8 8 Ventas Regionales de Equipos de Medición y Pruebas AMÉRICA DEL NORTE TEL.: ASK-JDSU ( ) AMÉRICA LATINA TEL.: FAX: ASIA PACÍFICO TEL.: FAX: Europa, Medio Oriente y África TEL.: FAX: SITIO WEB: Las descripciones y especificaciones de productos en este documento están sujetas a cambios sin previo aviso JDS Uniphase Corporation LTE-DEPLOYMENT.WP.NSD.TM.ES Agosto de 2012
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