Evolved Packet Core: en el corazón de los despliegues globales de LTE

Estamos experimentando un cambio importante en el mercado de banda ancha móvil. El aumento de la demanda de servicios de datos de banda ancha móvil –y los costos asociados con la entrega de estos servicios– está haciendo que las redes LTE sean cada vez más atractivas para los operadores. Pero también significa que los operadores deben ser estratégicos en la forma en que el diseñan sus redes LTE, y especialmente su Evolved Packet Core (EPC), para asegurarse de que reciben la capacidad, el rendimiento y la escala para apoyar sus objetivos a largo plazo.

LTE ofrece velocidades más rápidas, latencias más bajas, y una red all-IP más plana y simple que es más eficiente en su operación y ofrece un menor coste por byte.

Con LTE, los operadores móviles están finalmente en condiciones de innovar más allá de los servicios de datos tradicionales best effort para ofrecer servicios avanzados y personalizados, tales como voz HD (Voice over LTE o VoLTE) y transmisiones de video HD a través de eMBMS. Estos servicios ahora pueden ser monetizados mediante la aplicación de políticas de calidad de cada servicio (QoS) y velocidades de aplicación con los paquetes de carga inteligentes.

Como tal, LTE se está convirtiendo en una tecnología de masas. De hecho, Global Suppliers Association  (GSA) reporta que 474 operadores en 138 países están invirtiendo en LTE.

Sin embargo, junto con las enormes mejoras en el rendimiento del servicio y flexibilidad vendrá una serie de nuevos desafíos, tales como un aumento masivo en:

  • El número de usuarios
  • El número de dispositivos
  • Los requisitos  de ancho de banda por usuario
  • Los requisitos de señalización por dispositivo

De hecho, los estudios del impacto del tráfico LTE realizados por Alcatel-Lucent Bell Labs indican que:

  • En 2017, el promedio de ancho de banda por usuario y por mes podría ser de hasta 5GB, suponiendo que la red pueda de forma rentable manejar tal demanda
  • Con LTE, las velocidades de señalización de la red han aumentado hasta en un 166 por ciento con respecto a las redes 3G en las horas punta del día

Para superar estos retos emergentes, los operadores móviles deben desplegar una nuevo EPC como parte esencial de su red LTE.

El EPC se puede ver como el caballo de batalla de la red LTE, ya que debe tener la capacidad, el rendimiento y la escala para manejar el nuevo procesamiento de datos y los requisitos de señalización de LTE. Se compone de dos elementos clave de la red: el gateway móvil y la entidad de gestión de la movilidad. Cada uno será fundamental para ayudar a los operadores a satisfacer las nuevas demandas de LTE.

Gateway móvil: la resolución de los nuevos requisitos de procesamiento

El gateway móvil representa el “borde de servicio” de la red LTE, donde todos los servicios de banda ancha se establecen dinámicamente, son modificados, derribados y entregados.

Los requisitos de procesamiento de datos en las redes LTE son mucho más intensivos, no sólo en el volumen de los datos, sino también en los requisitos de procesamiento de cada paquete. Por ejemplo, un flujo de paquetes VoLTE tiene demandas de latencia muy estrictos, lo que significa que ningún paquete VoLTE puede demorarse. A cada paquete VoLTE se le debe dar un tratamiento de QoS específico y debe ser entregado de forma exclusiva.

Sin embargo, ya que los paquetes VoLTE son muy pequeños en tamaño exigen una muy alta tasa de procesamiento de paquetes. Y, ya que son muy sensibles a la latencia, el requisito de procesamiento es aún mayor. En paralelo, el EPC debe también establecer y entregar millones de flujos de paquetes de otros servicios, como el vídeo, cada uno con sus propias demandas únicas. Atrás han quedado los días 2G/3G donde los operadores desarrollaban un tubo lo más ancho posible para ofrecer un best effort, rezando para que todo funcionase bien.

Para cumplir con estos requisitos de procesamiento y capacidad de datos, los gateways móviles EPC (GW) son los más adecuados para una plataforma basada en routers IP – especialmente una con procesadores separados y dedicados para el control, el reenvío de paquetes y su inspección profunda (DPI).

MME: rsolviendo nuevos requisitos de señalización

Los requisitos de señalización son mucho más intensos con LTE. Las velocidades de señalización por dispositivo están creciendo debido a la combinación de los siguientes factores:

  • Un incremento en el número de usuarios con smartphones y tabletas
  • Un incremento en el uso de las aplicaciones
  • Aplicaciones más intensivas con la señalización “chatty apps”
  • Transiciones de dispositivos en modo reposo a modo activo y viceversa
  • Mayor frecuencia en el handover entre redes LTE/3G/Wi-Fi/small cells

Aunque LTE elimina la complejidad jerárquica de arquitecturas como 2G/3G al proporcionar un diseño más simple, plano y eficiente, también aumenta significativamente la señalización de núcleo de paquetes. Esto representa una enorme carga para el plano de control EPC. Para cumplir con estos requisitos de señalización, la entidad de gestión de movilidad (MME) se debe construir con CPUs de alto rendimiento, en una plataforma de computación estándar de la industria y de bajo costo.

El camino por delante

La construcción de una red LTE y EPC es un reto, pero es el nuevo imperativo para muchos operadores de telefonía móvil en todo el mundo con el fin de mantener su competitividad y aumentar los ingresos por usuario.

Ya hemos visto una importante inversión en LTE y EPC. Infonetics Research proyecta que los ingresos acumulados EPC en todo el mundo va a llegar a los 8.000 millones  de dólares a finales de 2017. En América del Norte AT&T, Verizon Wireless y Sprint ya han mostrado una actitud inversora con LTE y EPC. Y ahora estamos viendo a más y más clientes de otras partes del mundo embarcados en el despliegue de LTE y el EPC. Por ejemplo, China Mobile anunció su inversión en lo que se posiciona como la red móvil más grande del mundo de banda ancha con más de 750 millones de suscriptores. Otros anuncios recientes de YooMee en África, Setar de Aruba, IR en Malta y Surfline en Ghana están demostrando todo el impulso e importancia que las redes LTE y EPC están teniendo en todo el mundo.

Patrick McCabe ocupa una posición de gestión de marketing en Alcatel-Lucent responsable de la promoción de productos y soluciones relacionadas con el packet core en las redes móviles. McCabe ha ocupado numerosas posiciones en soporte, ventas y marketing durante los 20 años de carrera que lleva en el sector de las telecomunicaciones. Se educó en St Francis Xavier University and Technical University de Nova Scotia (DalTech), y cuenta un bachelor y master en ingeniería. McCabe es contribuidor habitual en el Blog de Alcatel-Lucent, donde expone su visión sobre temas candentes del sector de las telecomunicaciones.

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