この記事では、小さなキャリアでのモバイルバックホールの計画について少しお話ししたいと思います。 おそらくこれは誰かにとって興味深いように見えるかもしれませんが、役に立つかもしれません。
そもそも、当社は2G / 3Gモバイルサービスを提供しており、近い将来にLTEネットワークを商用で開始する予定です。 当社の加入者ベースは約20万人です。 したがって、現代の基準では、私たちはかなり小さなオペレーターです。
そして今、さほど昔ではありませんが、コアデータネットワークの近代化という課題に直面しました。
プロジェクト目標
ご存知のように、現在、多くの通信事業者がコアネットワークをIPに移行しています。
これは、消費されるトラフィックの量の増加、VoIP、IPTV、LTEなどの新技術の導入によるものです。
IPに切り替えると、オペレーターは非常に柔軟になり、帯域幅を簡単に増やして新しいサービスを提供できます。
オペレーターも例外ではなく、モバイルバックホール建設プロジェクトも開始しました。
モバイルバックホールとは何ですか？
モバイルバックホールは、ベースステーションと2G / 3G / LTEネットワークの機能要素（ベースステーションコントローラーなど）をリンクする基本的なデータ伝送ネットワークです。 また、LTE Mobileの場合、バックホールはベースステーションを互いに直接接続する機能も提供します。 さらに、モバイルバックホールは、必要なすべてのサービス（同期、サービス品質など）を提供する機能も提供する必要があります。
コアネットワーク要件分析
最初の段階では、コアネットワークが満たすべき要件と、これに使用する機器を理解する必要がありました。
持っているタスクを分析した後、コアネットワークが次の機能を実行する必要があることがわかりました。
1）さまざまな種類のトラフィックを基地局から分離する機能を提供します（アラーム、制御、データなど）
2）L2VPN / L3VPNサービスを使用して企業クライアントを接続する機能を提供する
3）サービス品質（QoS）の必要な指標を提供する
4）IP経由でベースステーションを同期する機能を提供する（IEEE 1588）
したがって、これらの要件を考慮して、コアネットワークにMPLSテクノロジーを展開することが決定されました。これにより、上記のすべての（およびさらに）機能を自分で実装できます。
シスコシステムズの機器がモバイルバックホールの構築に選ばれました。
次の要因を考慮して選択が行われました。
1）当社のオペレーターは、シスコシステムズと長い関係を持っています。 輸送ネットワーク全体は、この会社の機器で構築されています。
2）テクノロジーネットワークは、通信事業者向けのネットワーク構築におけるシスコシステムズのパートナーであるNokia機器を使用しています。
3）最近、シスコはテレコムオペレータ向けに十分な量の興味深いハードウェアをリリースしました。これは、当社のコンセプトに非常によく適合しています。
ネットワーク設計
現在、ノキアとシスコシステムズの両方には、通信事業者のネットワーク用の多くの設計オプションがあります。 私たちの場合の主な問題は、これらのオプションがすべて大規模なオペレーター向けに計画されており、要件を満たしていないことでした。
特に、シスコは、バックボーンネットワークの設計のために、Unified MPLS Mobile Transport Design Guide（Cisco Community Webサイトから無料で入手可能）を提供しています。 この設計ガイドには、ネットワークを構築するためのいくつかのオプションがありますが、そのうちの最小のものは、「アクセスノードが1000未満」の状況に対応します。 そして、このオプションでさえ、私たちのオペレーターにとって素晴らしいものであることが判明しました（当初は、さらに50の基地局を300から400に増やしてIPに移行する予定です）。 この場合、近くの複数のベースステーションを1つのアクセスノードに接続できます。
したがって、当社のネットワークでは、最大100〜150個のアクセスノードを使用できます。
上記に関連して、提案されたシスコのスキームを簡素化し、現実に適応し始めました。
結果は次のとおりです。
1）コアネットワークは、アクセス、集約、およびコアの3つのレベルで構成されます（大規模なソリューションの場合、シスコは5つのレベルを使用します）。
2）MPLSはコアネットワーク全体で構成され、すぐにアクセスできます。 これにより、必要なすべての機能を実装し、必要なレベルのサービスを提供できます。
3）ルーティングはアクセスノードにも拡張され、集約/コアをバイパスして、隣接する基地局間でトラフィックを直接送信できるようになります。
アクセスノードとして、セルサイトゲートウェイとして配置されたCisco ASR901ルーターが選択されました。
これらのルーターの利点は、比較的低価格、必要な機能一式、DC電力、低消費電力、およびネットワークインターフェイスの大規模なセットです。
Cisco ME3600Xスイッチが集約ノードとして選択されました。 これらのスイッチには、24ギガビットイーサネット光ポートと2つの10ギガビットインターフェイスがあり、大量のトラフィックをカーネルに転送できます。 さらに、これらのスイッチはMPLSおよび必要なすべての機能を十分にサポートしています。
バックボーンネットワークのコアは、現在利用可能なCisco 7609です。これらのネットワークでは、必要な帯域幅を提供するために10ギガビットカードのみが購入されました。
その結果、次のスキームが出現します。
すべてのアクセスノードは3〜5台のルーターのハーフリングで接続されます。これにより、集約スイッチの高価なポートを節約すると同時に、単一のデバイスまたはリンクに障害が発生した場合の冗長性を提供します。 各アグリゲーションノードは各カーネルノードに接続され、必要なレベルの冗長性も提供します。
ベースステーションを接続する
私たちの場合、2種類の接続があります：2G / 3Gステーションの接続とLTEステーションの接続
LTEの場合、すべてが非常にシンプルに見えます。 IP / MPLSはASR901まで拡張されます。 OSPFルーティングプロトコルと必要なL3VPN（VRF）は、ASR 901上で構成されます。この例では、これらはControlPlane、UserPlane、O＆M、およびSyncroPlaneです。
ControlPlane-アラーム
UserPlane-データ
O＆M-管理
SyncroPlane-同期
ベースステーションは、必要なL3VPNのさまざまなサブインターフェイスに含まれています。
同じL3VPNは、MSS / RNCなどが接続されているノード上に存在するため、ベースステーションと指定されたネットワーク要素との間の通信は、MP-BGPプロトコルを使用してL3VPN内で分離して実行されます。
2G / 3Gの場合、基地局はTDM / ATMを使用して接続され、データおよびサービストラフィックが送信されます。 この点で、IPネットワークを介したベースステーションとコントローラ間のTDM / ATMトラフィックの送信を保証する必要があります。 これは、ASR901とRNCが接続されているサイトスイッチの間にL2VPN（疑似回線）をセットアップすることで実現されます。 したがって、すべてのデータはIPネットワーク経由でトンネルを介して送信されます。
その結果、さまざまな種類のベースステーション、企業クライアントを接続できる、簡単に拡張可能な単一のアーキテクチャが得られます。
テストで使用するこのスキームは、非常によく証明されており、商用運用を開始する準備をしています。
記事を過負荷にしないために、QoS、同期などの問題についてはここでは詳しく説明しませんでした。
おそらくこれらの問題は、誰かが興味を持っているのであれば、将来的に説明されるでしょう。