Transcript IPv6 im Mobilfunk Dirk Lindemeier

IPv6 im Mobilfunk
Dirk Lindemeier
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Dirk Lindemeier / IPv6
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Nokia Siemens Networks – wer sind wir?
• Joint Venture (50-50) seit 2007,
•
•
•
•
•
hervorgegangen aus Nokia
Networks und Siemens COM
Einer der weltweiten größten
Lieferanten für Netzbetreiber,
Mobilfunk wie Festnetz
3 Bereiche
– Network Systems
– Business Solutions
– Global Services
Mehr als 60.000 Mitarbeiter in über
150 Ländern
600 Kunden weltweit, darunter 75
der Top 100 Netzbetreiber
1.5 Milliarden Menschen nutzen
unsere Netze
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Realitäten im Mobilfunk
Zero-footprint cell
sites
Microwave radio
hub sites
Off-grid sites
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Mobilfunk der 4. Generation in Deutschland
• Digitale Dividende
– Freiwerden von Frequenzbändern
durch Umstellung auf digitalen
Rundfunk (DVB-T)
– Einführung von sog. LTE (Long
Term Evolution) im Bereich 800
MHz, Priorität haben unversorgte /
unterversorgte Gebiete
– Hohe Bandbreite, geringe Latenz
• LTE – was ändert sich technisch
aus Sicht von IP?
– Flache, vollständig IP-basierte
Netzarchitektur
– IPSec (optional)
– Permanente
Paketdatenverbindung, für
Datendienste und Sprachdienste
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Warum IPv6 im Mobilfunk?
• Mehr Adressen
– Bisher (GSM, UMTS): Zuweisung durch Netzbetreiber beim Aufbau
der Paketdatenverbindung zwischen Endgerät und GGSN
– Bereits heute teilweise keine neuen Adressen mehr verfügbar
– LTE: permanente Paketdatenverbindung für Daten und Sprache
– Mehr Endgeräte: Smartphones, USB dongles, iPad, Wireless Modules
in Smart Meters, Fahrzeugen, …
• Effizienz im Netzbetrieb
– Händeln von Adressraum-Fragmenten ist aufwändig
– Kosten von NAT
– Längere Batteriezeiten ohne NAT
• IPv6 hat den Weg von strategischer Agenda hinein in
konkrete Implementierungspläne gefunden
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Netzarchitektur Mobilfunk der 4. Generation
eNodeB
MSS/NVS
MGW
SAE-GW
Internet
Clock
eNodeB
MME
Backhaul
Backbone
Other networks
• eNodeB: Basisstation („Funkzelle“)
• SAE-GW: IP Edge, Terminierung der Datenverbindungen, Mobilitätsanker,
Verbindung ins Internet sowie zu anderen Datennetzen (z.B.
betreibereigene Dienste, VPNs)
• MME: Auf- und Abbau der Datenverbindungen
• MSS / NVS: Softswitch mit VoIP Server, Sprachdienste und IMS-basierte
Multimediadienste
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Wo IPv6 im Mobilfunknetz?
IPSec
Gateway
(optional)
Base
Station
Terminal
User App
(User) IP
•
•
•
•
•
(User) IP
IP Edge
(SAE-GW)
User App
IPv4/IPv6
(User) IP
GTP-U
GTP-U
UDP
UDP
GTP tunnel IP
IPv4/IPv6
IPv4/IPv6
GTP tunnel
Server
(User) IP
GTP tunnel IP
PDCP
PDCP
IPSec
IPSec
LTE MAC
LTE MAC
Eth MAC
Eth MAC
Eth MAC
Eth MAC
Eth MAC
Eth MAC
LTE PHY
LTE PHY
Eth PHY
Eth PHY
Eth PHY
Eth PHY
Eth PHY
Eth PHY
Oben: LTE protocol stack
Sämtlicher user traffic in GTP-Tunnel
IPv6 somit zunächst zwischen Endgerät und IP edge (hier: SAE-GW)
Netz dazwischen zunächst nicht betroffen
Allerdings oft gemeinsame Nutzung mit Festnetz angestrebt, so dass
zumindest Transparenz gefordert wird (z.B. IPv6 Ethertype in L2-Netzen,
z.B. 6PE / 6VPE im IP/MPLS backbone)
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IPv6 in Nokia-Geräten
2004
2010
5140
First Nokia device
with IPv6 - exclusively
for Push-to-Talk
6630
First Nokia 3G
device with Symbian
OS and hybrid
IPv4/IPv6 stack
support
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9500
Communicator
First Nokia device
with IPv6 WLAN
support
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N97
State of the art
mobile computer for
highly personalized
Internet experience
5230
World of
entertainment at
fingertips, including
music, social
networking,
navigation,
messaging
IPv4 und IPv6 PDP context - Typen
IPv4 PDP context
• Konfiguriert mit IPv4-Adresse
• “IPv4 only”
IPv6 PDP context
• Konfiguriert mit IPv6 network prefix (/64)
• “IPv6 only”
Dual-stack Zugang möglich mit 2 parallelen PDP contexts
IPv4-only
service
GGSN
Cellular
device
IPv4
Internet
IPv4 PDP context
Dual-Stack
service
Operator
core
IPv6 PDP context
IPv6
Internet
IPv6-only
service
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IPv4v6 PDP context / EPS bearer
IPv4v6 PDP context
• Konfiguriert sowie mit IPv4 address als auch mit IPv6 network prefix
• “Dual-Stack”
• New PDP type standardisiert in 3GPP R8
IPv4v6 PDP context ermöglicht parallele Nutzung von IPv4 and IPv6 im
gleichen bearer
IPv4-only
service
Cellular
device
IPv4
Internet
PDN GW
IPv4/IPv6
dual-stack
PDP context /
EPS bearer
Dual-stack
service
Operator
core
IPv6
Internet
IPv6-only
service
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Symbian – Unterstützung von IPv6 heute
Eine Anwendung kann einen IPv4 oder IPv6 PDP context nutzen, aber nicht
beide
• Für WLAN wird dual stack unterstützt
• Eine Anwendung kann IPv4 nutzen, eine andere Anwendung IPv6
Mithilfe von http proxy oder NAT64 / DNS64 ist Zugang zur IPv4 domain
über eine IPv6-Verbindung möglich
NAT64
DNS64
IPv4
Internet
IPv6 PDP context
IPv6
Internet
Nokia 5230
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IMS-basierte Multimediadienste
IMS and
Application Servers
Mobile client
Communication key
with SIM authentication
PC client
• Rich Communication Suite (RCS): Kooperation verschiedener
Netzbetreiber und Lieferanten, um IMS-basierte Multimediadienste über
Betreibergrenzen hinweg zu ermöglichen
• Konkrete Pläne für die Nutzung von IPv6 auf SIP user interfaces
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Noch mehr Adressen…
• IPv6: Basis für entstehenden Markt für
Kommunikation von Maschine zu
Maschine
– Smart Meters, Sensoren, Fahrzeuge
• Mobile World Congress 2010: HSPA kontrollierter Roboter (rechts), LTE Videokonferenz zwischen Messestand
und Fahrzeug (unten)
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Möglichkeiten zur IP-Anbindung von Smart Meters
VPN-Dienste (reiner Transport)
Authentisierte Ende-zu-Ende
Verbindungen
Abrechnung
Integration von Mobilität (eMobility)
Basisstation
Wireless
Module
DSL-Router
IP DSLAM
DSL
FTTH
IP
IP Edge
Access Switch
Glasfaser
Carrier
BPL
Niederspannung
Transformator
Mittelspannung
Hochspannung
Broadband Powerline
Energieversorger
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Zusammenfassung
• Kein strategisches Thema mehr für viele Mobilfunkbetreiber,
•
•
•
•
•
sondern konkrete Einführungspläne
Unsere Empfehlung: Jetzt beginnen!
Erster Schritt im Mobilfunk: IPv4 und IPv6 (dual PDP context)
zwischen Endgerät und IP Edge
IPv6 ist die Basis für offene Lösungen im Bereich
Kommunikation von Maschine-zu-Maschine
Let‘s network!
[email protected]
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