Raccordement Cellulaire

Aperçu

La solution ACC 2G, 3G, 4G et 5G de XipLink est composée d'une suite de fonctions conçues pour remédier aux inconvénients associés aux ressources coûteuses de transport de raccordement (backhaul). ACC fournit une optimisation IP du RAN par le biais d'une plateforme matérielle XA flexible ou d'une solution virtualisée XV, toutes deux capables de passer d'un support IP 2G à des environnements 4G et 5G à haut débit

La solution Optimisation et Accélération du Backhaul Mobile de XipLink est livrée avec des fonctions à haut retour sur investissement et d'extensibilité que le secteur attend de XipLink. XipLink continue de s'appuyer sur la solution hautement évolutive ACC pour résoudre les problèmes de performance associés aux réseaux sans fil contraints (latence, coût élevé, taux d'erreur et asymétrie) grâce à des algorithmes de contrôle de débit hautement ajustés et différenciés.

Applications XipLink

Applications XipLink

Abis 2G

lub 3G

luh 3G

S1 4G

NG3
5G

Accélération TCP
Augmentation du débit et Amélioration de la QdE
    Check Box Check Box Check Box
Optimization 
Réduction de la Bande Passante
Check Box Check Box Check Box Check Box Check Box
Orientation de Trafic du Backhaul Mobile 
Routage efficace du Backhaul et Amélioration de la QdE
Check Box Check Box Check Box Check Box Check Box

Avec l'ACC de XipLink, les Opérateurs de Réseaux Mobiles et les Prestataires de Services réalisent:

  • Des économies de coûts d'exploitation (OPEX) – grâce à des techniques d'optimisation et de compression spécialement conçues pour l'environnement mobile, notamment l'Accélération TCP et l'Orientation du Trafic
  • Une réduction de la Latence –  en apportant des améliorations significatives mesurables:
    o Augmentation du débit TCP à la station mobile jusqu'à 400% via l'accélération TCP.
  • Disponibilité améliorée – la gestion de la bande passante et les améliorations de la Qualité de Service (QoS) améliorent les performances du réseau
             o Élimination de la congestion sur les liaisons IP ou satellite
             o Priorisation des services mobiles à forte marge tels que la voix sur les données
  • Évolutive et Rentable – solution de transport pour 2G, 3G, 4G, 5G et backhaul multi-services.

Présentation de l'ACC

La solution de Compression Cellulaire Avancée (Advanced Cellular Compression - ACC) de XipLink permet aux Opérateurs de Réseaux Mobiles (ORM) et aux Fournisseurs de Services par Satellite d'augmenter le débit mobile, d'améliorer leurs réseaux en réduisant substantiellement les coûts de raccordement (backhaul) et d'augmenter les revenus des services. Un réseau optimisé par XipLink différencie l'offre de services d'un opérateurs de réseaux mobile en permettant le transport de plus de trafic client sur un raccordement satellite ou sans fil tout en améliorant simultanément la qualité d'expérience de l'abonné en aval.

Conçue pour réduire de manière significative la consommation de bande passante par satellite ou par faisceau hertzien dans des environnements de réseaux IP dédiés ou partagés, la solution ACC de XipLink s'appuie sur des algorithmes d'optimisation et d'accélération 2G, 3G, 4G et 5G éprouvés sur le terrain et spécifiquement développés pour réduire les dépenses d'exploitation (OPEX) et améliorer l'expérience utilisateur. Le résultat est une amélioration spectaculaire de la vitesse d'accès et une réduction de la consommation de bande passante dans le réseau d'accès radio (RAN).

L'ACC de XipLink est particulièrement utile pour les zones rurales ou éloignées mal desservies par les technologies de raccordement terrestre, où le faible ARPU et la concentration d'abonnés limitent la couverture mobile en raison de coûts opérationnels prohibitifs. Cette situation est très évidente lorsqu'on utilise des satellites pour le backhauling du trafic des sites distants vers le cœur du réseau. Même si l'on utilise des satellites à haut débit (HTS) pour le raccordement, la combinaison de la pression sur le revenu moyen par utilisateur (ARPU) et des dépenses d'exploitation du spectre satellitaire exige l'utilisation de solutions d'économie de bande passante avec une valeur à vie élevée. De plus, dans les endroits où l'ARPU est modéré et qui sont desservis par le raccordement (backhaul) par satellite, XipLink réduit non seulement la bande passante du satellite, mais augmente également les performances grâce à l'accélération TCP.

La plateforme matérielle XA et la solution virtualisée XV offrent des solutions d'optimisation tenant compte du transport et du réseau mobile qui maximisent les économies, les performances du réseau et l'expérience des utilisateurs. ACC est une solution de transport de backhaul éprouvée et fiable qui permet d'économiser des millions de dollars en dépenses d'exploitation de raccordement annuel à l'échelle mondiale, tout en améliorant les performances et la disponibilité du réseau

Avantages de la Compression Cellulaire Avancée

  • Solution éprouvée : déployée par plus de 50 ORM sur des milliers de stations de base
  • OPEX: réduction considérable de la bande passante backhaul
  • Temps de latence: l'atténuation des délais améliore le débit TCP
  • QdE: améliore l'expérience utilisateur des abonnés
  • Évolutif: prend en charge une bande passante de lien de raccordement de 4 Mbps à 1,3 Gbps et une capacité de concentrateur de 40 Gbps
  • Disponibilité: priorisation flexible des types de trafic grâce à un mécanisme avancé de QoS hiérarchique basé sur les classes
  • Intelligent: identifie les types de trafic et fait appel à une logique d'orientation du trafic pour guider les flux vers la destination appropriée
  • Flexibilité: interagit avec n'importe quel modem satellite ou plateforme RAN
  • SLA: aide à respecter les obligations de niveau de service des opérateurs de réseaux mobiles
  • Performance: fournit une "assistance au modem", lorsque les modems satellites n'ont pas les capacités de performance nécessaires

Optimisation XipLink Multi-Service 2G, 3G, 4G & WISP


XA Appliances Diagram

Accélération TCP

Aujourd'hui, le protocole TCP représente plus de 95 % du trafic de données des réseaux de transport mobile. Le TCP peut avoir un débit de données réduit et une dégradation du streaming vidéo lorsqu'il est confronté à la congestion, à la perte de paquets, à la gigue et à la latence. La fonction d'Accélération TCP de XipLink améliore considérablement les performances du trafic sur le RAN, ce qui permet aux abonnés de bénéficier d'une vitesse de débit plus élevée qui utilise pleinement la bande passante disponible et améliore la qualité de l'expérience. La solution XipLink applique l'accélération aux téléchargements en amont et en aval, à toutes les applications TCP et au trafic crypté (HTTPS).

De plus, l'accélération TCP peut également gérer le bufferbloat à travers le RAN. Il est courant pour les routeurs d'utiliser des tampons pour gérer les rafales de trafic en augmentant légèrement la latence plutôt qu'en abandonnant les paquets, mais une mise en tampon excessive peut entraîner une variation du délai des paquets (gigue) et réduire le débit du réseau, ce que l'on appelle le bufferbloat. La solution d'Accélération TCP de XipLink peut réduire intelligemment le bufferbloat. Lorsque la solution détecte que trop de données sont mises en mémoire tampon pour un abonné spécifique, elle réduit le débit de l'abonné afin de laisser le temps au tampon de se réduire. Cela élimine les paquets abandonnés et la gigue fréquemment causés par le bufferbloat, tout en minimisant la latence induite par la mémoire tampon et en améliorant considérablement l'expérience utilisateur

En intégrant l'Accélération TCP de XipLink, les ORM peuvent bénéficier des avantages suivants :

  • Une navigation plus réactive/interactive grâce à une latence induite par la mémoire tampon minimisée
  • Amélioration de la qualité d'expérience : Téléchargement plus rapide et performance accrue des applications
  • Optimisation du débit crypté, avec une augmentation des vitesses de plus de 400 %
  • Réduction de 60 % de la durée du streaming vidéo grâce à une montée en puissance rapide
  • Maintenir des vitesses plus élevées pour réduire/éliminer la mise en mémoire tampon et fournir une qualité/résolution supérieure
  • Réduction du temps nécessaire pour atteindre la totalité de la bande passante disponible

Qualité de service (QoS)

La solution XipLink aide les ORM à augmenter la performance de leurs liens de raccordement sans fil, leur permettant ainsi d'adhérer aux obligations de niveau de service (SLA). Cette QoS permet un contrôle fin des utilisateurs, des groupes, des applications et des services afin de garantir le respect du SLA défini grâce à une QoS hiérarchique et définie par l'utilisateur. Des statistiques en temps réel et historiques prennent en charge la validation de la conformité aux SLA.

Orientation du Trafic de Backhaul Mobile (MBTS)

La technologie HTS fait tomber les barrières pour les fournisseurs de services en facilitant le déploiement du raccordement (backhaul) par satellite de manière inédite. Grâce à une meilleure gestion du satellite et à un débit plus élevé, les fournisseurs de services peuvent désormais tirer parti de la technologie HTS non seulement dans les zones rurales et éloignées difficiles à desservir, mais aussi dans les environnements suburbains où la technologie de raccordement terrestre peut être disponible, mais avec des encombrements aux heures de pointe et des goulets d'étranglement.

Le MBTS de XipLink permet aux Opérateurs de Réseaux Mobiles (ORM) qui envisagent de déployer un réseau 4G/5G sur leurs réseaux 2G/3G existants d'utiliser le réseau de liaison hertzien existant, au lieu de devoir le remplacer. Cela peut se faire en optimisant les liaisons hertziennes existantes et en utilisant les réserves de capacité pour acheminer le trafic LTE.

Lorsque la liaison hertzienne (microwave) atteint sa pleine capacité, le trafic de données excédentaire peut être acheminé intelligemment vers d'autres services moins coûteux tels que les services MPLS, DSL ou satellite dans les zones rurales ou éloignées.

Dans l'exemple ci-dessous, lorsque la capacité des faisceaux hertziens atteint 100 %, une partie du trafic de données 3G/4G commence à être acheminée par satellite. Le trafic en temps réel, comme la voix et la signalisation, resteront sur les faisceaux hertziens. Le raccordement mobile sur les liaisons hertziennes et satellitaires est optimisé.

Mobile Backhaul Traffic Steering (MBTS)

Le MBTS permet aux ORM de profiter d'années de service supplémentaire à partir de l'infrastructure de raccordement existante grâce à des techniques d'optimisation avancées qui réduisent/retardent les investissements CAPEX, tout en gérant les changements de trafic saisonniers ou quotidiens sans surdimensionner l'infrastructure hertzienne existante.

Un autre cas d'utilisation est celui des sites distants connectés à l'aide d'une capacité satellitaire en bande C coûteuse. L'utilisation de la bande C présente l'avantage essentiel de ne pas être affectée de manière significative par l'affaiblissement dû à la pluie, alors que la capacité de la bande Ku et surtout Ka, moins coûteuse, peut avoir une disponibilité considérablement dégradée en raison des conditions climatiques. L'utilisation du MBTS permettrait d'optimiser l'ensemble du trafic du backhaul et, dans le même temps, d'acheminer le trafic vocal et de signalisation de grande valeur via l'équipement en bande C et le trafic de données de moindre valeur via la capacité en bande Ku ou Ka.

Mobile Backhaul Traffic Steering (MBTS)

Optimisation

La solution d'optimisation RAN de XipLink traite le trafic mobile à l'aide d'un algorithme d'optimisation à plusieurs étapes conçu spécifiquement pour les réseaux mobiles avec des économies de bande passante allant jusqu'à 50% et une réduction du taux de paquets allant jusqu'à 90%. Cet algorithme s'appuie sur l'expertise des domaines du transport mobile et du réseau. Les étapes sont définies comme suit :

Compression Robuste des En-têtes (Robust Header Compression - ROHC) 2G & Iub 3G

La ROHC supprime les en-têtes inutiles et traite les chemins de retour de chargement et de déchargement de manière indépendante. Comme les en-têtes comportent de grands champs constants (par flux), la ROHC les omet et les remplace.

Robust Header Compression

Compression des en-têtes GTP (GTP-HC) Iuh 3G, 4G et 5G

Dans les réseaux backhaul 4G, plusieurs chaînes d'en-tête IP sont présentes dans un paquet IP. Les schémas de compression d'en-tête de XipLink comprimeront toutes les chaînes d'en-tête, à l'intérieur et à l'extérieur de l'en-tête GTP. La chaîne d'en-tête pour la 4G et la 5G peut être de 76 à 116 octets selon les versions IP interne et externe.

GTP Header Compression (GTP-HC) 3G Iuh, 4G & 5G

Coalescence de Paquets

La compression de paquets regroupe plusieurs paquets dont l'en-tête a été compressé en un seul paquet. Les paquets compressés sont concaténés dans le paquet coalescé. Cela permet de compresser les en-têtes IP des paquets individuels tout en fournissant une enveloppe ultra-légère qui assure la routabilité et la même marque DSCP que les paquets qu'elle contient. Comme moins de paquets sont envoyés, la surcharge est moindre, ce qui permet de réaliser des économies de bande passante considérables.

Packet Coalescing

La coalescence est efficace pour le trafic voix de backhaul mobile, car elle permet d'économiser jusqu'à 50 % de la bande passante sur les petits paquets.

La coalescence de paquets tient également compte des limites de paquets par seconde (PPS) sur les modems satellites, qui sont particulièrement évidentes dans le backhaul mobile. Cela permet de fournir une "assistance au modem" des modems satellites. XipLink prolonge essentiellement la vie des modems, ou un client peut utiliser un modem moins puissant/coûteux. Avec la Coalescence de Paquets, le PPS peut être réduit jusqu'à 90%.

Compression de la charge utile

Des algorithmes propriétaires de compression sans perte, spécialement conçus pour la signalisation mobile et le service de paquets de données, sont appliqués à tout le trafic WAN sortant.

Mise en Cache des Octets

La mise en cache des octets est une technique qui stocke des séquences d'octets répétitives dans un cache de données à accès rapide, ce qui permet à XipLink de remplacer ces chaînes répétitives par de petits caractères afin de réduire considérablement la quantité de bande passante requise sur les liaisons WAN.

L'avantage typique lorsqu'un "hit" ou une correspondance de modèle se produit est la réduction de 80% des besoins en capacité WAN ou une amélioration de cinq fois la vitesse du taux d'exécution des données si le lien est encombré.

Transparence GTP

Les protocoles de transport mobile plus récents sont confrontés à un défi supplémentaire lorsqu'ils sont transportés sur des réseaux de transport à latence plus élevée, tels que les satellites. Les protocoles 3G Iuh, 4G et 5G encapsulent les données de l'utilisateur dans le protocole GTP (GPRS Tunneling Protocol), ce qui nécessite le décodage du GTP pour permettre l'accélération et l'optimisation du TCP. La plateforme XipLink est composée de trois couches:

GTP Transparency
  • Pont Ethernet – Filtre et capture tout le trafic IP/UDP/GTP et SCTP. Le trafic ne correspondant pas au filtre continue à traverser le pont.
  • GTP - Découverte Dynamique – La solution découvre dynamiquement les identifiants de point de terminaison de tunnel GTP (TEID) sans nécessiter de configuration manuelle ou d'accès au trafic du plan de contrôle, ce qui réduit les coûts opérationnels.
  • Applications XipLink – Optimisation, Accélération TCP, Mise en Cache d'Octet, Équilibrage de Lien, Qualité de Service (QoS) Avancée et Orientation du Trafic à partir de la couche GTP.

Sécurité IPsec

Pour les Opérateurs de Réseaux Mobiles qui ont besoin d'une sécurité de backhaul de bout en bout pour protéger les données des utilisateurs, la voix et la signalisation. XipLink fournit la fonction Décryptage-Optimisation-Encryptage ( Derecrypt-Optimize-Encrypt - DOE ) pour préserver la sécurité de la liaison terrestre tout en offrant l'Accélération et l'Optimisation TCP qui permet d'augmenter le débit et la performance.

L'ACC de XipLink peut optionnellement activer une solution IPsec basée sur des normes entièrement conformes à partir de la plateforme XA ou XV sélectionnée. XipLink préserve l'IPsec tout en accélérant et en optimisant le trafic de raccordement pour augmenter le débit de données et l'expérience utilisateur.

IPsec Security