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1 © Nokia Siemens Networks Dirk Lindemeier / IPv6Confidential
IPv6 im MobilfunkDirk Lindemeier
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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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Off-grid sites
Microwave radio hub sites
Zero-footprint cell sites
Realitäten im Mobilfunk
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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
Internet
eNodeB
eNodeB
MME
MSS/NVS
Clock
Backhaul Backbone
• 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
Other networks
SAE-GW
MGW
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Wo IPv6 im Mobilfunknetz?
• 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)
Eth MAC
Eth PHY
GTP tunnel IP
UDP
GTP-U
Eth MAC
Eth PHY
(User) IP
User App
Eth MAC
Eth PHY
GTP tunnel IP
UDP
GTP-U
(User) IP
LTE PHY
User App
LTE PHY
(User) IP
LTE MAC
PDCP
Eth MAC
Eth PHY
IPSec
Eth MAC
Eth PHY
GTP tunnel
Eth MAC
Eth PHY
IPSec
LTE MAC
PDCP
(User) IP
IPv4/IPv6
IPv4/IPv6
Server
IPv4/IPv6
Terminal Base Station
IP Edge (SAE-GW)
IPSec Gateway (optional)
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5140First Nokia device with IPv6 - exclusively for Push-to-Talk
6630First Nokia 3G device with Symbian OS and hybrid IPv4/IPv6 stack support
9500 CommunicatorFirst Nokia device with IPv6 WLAN support
N97State of the art mobile computer for highly personalized Internet experience
5230World of entertainment at fingertips, including music, social networking, navigation, messaging
IPv6 in Nokia-Geräten
2004 2010
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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
IPv6Internet
IPv4Internet
GGSN
IPv4 PDP contextCellulardevice
IPv6 PDP context
Operatorcore
IPv4-only service
IPv6-only service
Dual-Stack 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
IPv6Internet
IPv4Internet
Operatorcore
PDN GW
IPv4-only service
IPv6-only service
Dual-stack service
Cellulardevice
IPv4/IPv6 dual-stackPDP context / EPS bearer
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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
Nokia 5230
IPv4 Internet
IPv6 Internet
NAT64
DNS64
IPv6 PDP context
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IMS-basierte Multimediadienste
Mobile clientPC clientCommunication key
with SIM authentication
IMS andApplication Servers
• 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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Energieversorger
Carrier
Möglichkeiten zur IP-Anbindung von Smart Meters
WirelessModule
Basisstation
IP DSLAMDSL-Router
FTTH Access Switch
Glasfaser
DSL
BPL
Broadband Powerline
IP
IP Edge
TransformatorNiederspannung Mittelspannung
Hochspannung
VPN-Dienste (reiner Transport)
Authentisierte Ende-zu-Ende Verbindungen
Abrechnung
Integration von Mobilität (eMobility)
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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!