1© Nokia Siemens Networks Dirk Lindemeier / IPv6 Confidential IPv6 im Mobilfunk Dirk Lindemeier.

1 © Nokia Siemens Networks Dirk Lindemeier / IPv6Confidential

IPv6 im MobilfunkDirk Lindemeier


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


Off-grid sites

Microwave radio hub sites

Zero-footprint cell sites

Realitäten im Mobilfunk


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


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


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


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)


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


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


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


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


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


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)


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)


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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