Diseño y arquitectura de la solución

Servicios de superposición

Los servicios de superposición en la red utilizan diferentes combinaciones de operaciones de VLAN. Estas operaciones se aplican a varios tipos de servicio de capa 2, como EVPN-ELAN, EVPN-VPWS, EVPN-FXC, L2Circuit, VPLS y L2VPN. A partir de Junos OS evolucionado, versión 22.3R1, la etiqueta de pseudocable de transporte consciente de flujo (FAT-PW) es compatible con los servicios L2Circuit y L2VPN, y se incluye en este JVD. La OAM de Ethernet con supervisión del rendimiento está habilitada para los servicios EVPN Fronthaul y VPLS MBH, lo que garantiza una supervisión eficaz del rendimiento de la red. Además, los servicios L3VPN incorporan tunelización de IPv6 para validar la funcionalidad de PE IPv6.

La siguiente combinación de VPN está diseñada para permitir los siguientes flujos de tráfico en la red xHaul 5G:

• eCPRI de capa 2 (emulado) entre los flujos de tráfico de O-RU a O-DU Fronthaul de 3/45G
• Flujos de paquetes IP de capa 3 entre 4G CSR y EPC (SAG)3/44G L3-MBH
• La capa 2 fluye entre CSR (AN) y EPC (SAG)3/44G L2-MBH
• Los paquetes IP de capa 3 fluyen entre la O-DU de 5G y el medio haul y el retorno de CU/EPC3/45G
• Flujos de midhaul de capa 2 que emulan segmentos de accesorios adicionales3/44G Midhaul y backhaul

Modelos de conectividad

Hay dos modelos de conectividad entre O-RU y O-DU. Estos modelos aprovechan los siguientes servicios EVPN-VPWS, EVPN-FXC o EVPN-ELAN:

1. EVPN-VPWS de conexión única compatible con MAC dedicada para eCPRI sin redundancia
2. EVPN-FXC, compatible con VLAN de una sola conexión, compatible con MAC dedicado para eCPRI sin redundancia
3. EVPN-VPWS con A/A ESI LAG DU adjunto
4. EVPN-FXC VLAN-AWARE con A/A LAG DU adjunto
5. EVPN-ELAN con A/A ESI LAG DU adjunto

La Figura 2 ilustra el primer modelo de conectividad. En este caso, la red utiliza la conectividad de conexión única EVPN-VPWS. Esta configuración admite MAC dedicado para eCPRI sin redundancia. Además, utiliza Ethernet OAM con monitoreo de rendimiento. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la OAM Ethernet con supervisión del rendimiento solo se admite para la configuración de una sola conexión en este modelo.

Figura 2: EVPN-VPWS/FXC de fronthaul de la O-RAN

La Figura 3 ilustra el segundo modelo de conectividad. Este modelo utiliza EVPN-VPWS o EVPN-ELAN con multiconexión activa/activa. Además, usa EVPN-VPWS con multiconexión activa/activa de FXC de CSR (AN4) a HSR (AG1.1/AG1.2). Los dispositivos HSR se conectan a la O-DU a través de un grupo de agregación de vínculo (LAG) de identificador de segmento Ethernet (ESI) activo/activo, lo que permite compartir la carga de tráfico. Los vínculos se agrupan en un LAG ESI 10Ge activo/activo EVPN entre AG1.1 y AG1.2, así como en el O-DU, que consiste en una Ethernet agregada (AE) de dos miembros con ambos vínculos funcionando activamente. En esta configuración, los paquetes eCPRI pueden llegar a cualquiera de los vínculos O-DU desde los HSR, mientras que los paquetes eCPRI se transmiten a través de cualquiera de los vínculos ascendentes del HSR para operaciones activas/activas.

Para habilitar el uso compartido de la carga del tráfico, se establece un LAG ESI activo/activo entre los HSR y el O-DU. Esto permite una distribución equilibrada del tráfico. Los vínculos se agrupan en un LAG Ethernet ESI de 10G EVPN activo/activo entre HSR-1 y HSR-2, así como al O-DU. El O-DU incluye un AE de dos miembros con ambos enlaces que transportan tráfico activamente.

Modelos de conectividad de capa 3

Elegimos el protocolo L3VPN para facilitar la conectividad de capa 3 entre O-DU y los elementos vCU/vEPC del xHaul 5G. Se proponen dos conexiones únicas, ambas compatibles con la multiconexión de capa 3 entre O-DU y un par de HSR:

• Puerta de enlace de anycast IRB EVPN con L3VPN
• BD con IRB y MAC/ARP estáticos con L3VPN

Los dos modelos correspondientes se denominan EVPN IRB con L3VPN y BD IRB con L3VPN, respectivamente, consulte la Figura 4 y la Figura 5. Para obtener más información sobre las configuraciones de estos modelos de conectividad, comuníquese con su representante de Juniper Networks.

Figura 4: Puerta de enlace Anycast IRB EVPN con L3VPN

Figura 5: BD con IRB y MAC/ARP estático con L3VPN

Modelo de identificador QoS 5G (5QI)

Cuando se pasa del modelo de identificador de clase de calidad de servicio (QCI) de 4G LTE al modelo de identificador de QoS de 5G basado en flujos, la mayoría de las definiciones de tráfico se superponen. Sin embargo, la 5G introduce nuevas categorías para los flujos de velocidad de bits garantizada (GBR) críticos para el retraso. En el segmento de fronthaul de 5G, los flujos basados en eCPRI manejan el usuario y controlan el tráfico entre la O-RU y la O-DU. Estos flujos requieren un ancho de banda alto y un retraso extremadamente bajo. Por lo tanto, todos los dispositivos de la topología de acceso deben priorizar este tipo de tráfico con la prioridad más alta.

La especificación O-RAN [O-RAN. GT9. XPSAAS-v02.00] propone un modelo para agrupar las características comunes de flujo QCI y 5QI en cuatro grupos ejemplares en función de su presupuesto de retraso. Esta agrupación tiene como objetivo proporcionar un marco para definir la QoS para los diferentes tipos de tráfico en la red 5G. Consulte la Figura 6 .

Figura 6: Agrupación ejemplar de O-RAN 5QI/QCI

Los esquemas de QoS pueden diferir entre los operadores móviles, y este JVD no respalda un diseño específico como el recomendado. El objetivo es establecer comportamientos predecibles para flujos de tráfico críticos y no críticos a través de varios servicios entregados por la red xHaul. La arquitectura de transporte debe demostrar su capacidad para dar cabida a las aplicaciones móviles existentes y emergentes, manteniendo al mismo tiempo la integridad del presupuesto de retraso y garantizando las prioridades de tráfico.

Para obtener más información sobre los presupuestos específicos de latencia y retraso que se tienen en cuenta para este JVD, comuníquese con su representante de Juniper Networks.

Perfiles de QoS

O-RAN/3GPP propone dos perfiles de QoS comunes para satisfacer los requisitos de la red de transporte. En el perfil A, ilustrado en la Figura 7, se define una sola cola de prioridad para manejar flujos de latencia ultrabaja, como el Protocolo de tiempo de precisión (PTP) y eCPRI. Esta cola tiene prioridad sobre todas las demás colas. A continuación, se atienden las colas de menor prioridad mediante la programación de turnos rotativos de cola justa ponderada (WFQ). La serie ACX7000 es la más adecuada para el perfil A.

Figura 7: Cola de prioridad única (perfil A)

El modelo de perfil B utiliza una jerarquía de prioridades de cola: alta, media y baja. Estas colas de prioridad admiten la preferencia para minimizar las variaciones de retraso de paquetes (PDV) y priorizar los flujos críticos que requieren baja latencia. En concreto, la cola asignada para el tráfico de eCPRI debe tener la capacidad de interrumpir o tener prioridad sobre otras colas.

A partir de la versión 22.3R2 de Junos OS evolucionado, los enrutadores ACX Metro admiten varias colas de prioridad estricta-alta (SH) o baja. Las colas estrictas y altas se atienden como operaciones rotativas sin la capacidad de adelantarse a otra cola de prioridad. Se selecciona el perfil A para este JVD, lo que reserva una cola estrictamente alta para una latencia ultrabaja entre RU y DU.

Bloques de construcción de clase de servicio

La clase de servicio (CoS) rige cómo se reenvía, almacena o descarta el tráfico junto con mecanismos para administrar y evitar la congestión. La CoS se compone de los siguientes componentes básicos:

• Clasificación
• Programación y colas
• Reescritura
• Modelado y limitación de velocidad

Los modelos de CoS difieren entre los operadores según los perfiles y características de tráfico únicos. En la tabla 2 se define un modelo de pseudocliente que usamos para este JVD. Para obtener más información sobre este modelo de CoS, comuníquese con su representante de Juniper Networks.

Validamos dos estilos de clasificación de ingreso:

• La clasificación fija se basa en el contexto, donde todo el tráfico que llega a una interfaz específica se asigna a una clase de reenvío.
• El agregado de comportamiento se basa en paquetes en los que los flujos están premarcados con DSCP de capa 3, puntos de código de prioridad (PCP) 802.1Q de capa 2 o MPLS EXP.

O-RAN/3GPP propone un mínimo de seis colas y un máximo de ocho colas por interfaz. Todas las plataformas representadas admiten ocho colas en total. Para este JVD, utilizamos seis colas y clases de reenvío asociadas para adaptar los requisitos del esquema de tráfico. Para el Perfil-A, usamos solo una cola estricta-alta, que tiene una forma (PIR) para evitar que las colas de baja prioridad se vean obligadas. Configuramos todas las demás colas como de prioridad baja y brindamos servicio como cola justa ponderada (WFQ) en función de la velocidad de transmisión designada.

En la salida, los puntos de código y las prioridades de pérdida (PLP) de DSCP, 802.1p o EXP se reescriben en función de la clase de reenvío asignada y la instrucción de regla de reescritura. La serie ACX solo admite la reescritura de la etiqueta externa, que es la predeterminada. En la mayoría de los casos, se prefiere conservar y transmitir los bits 802.1p internos (C-TAG) de forma transparente.

Escisión de servicios

Como práctica recomendada, se asigna la máxima prioridad a los servicios de latencia ultrabaja (eCPRI). Las aplicaciones de MBH pueden tener diferentes tratamientos. En la tabla 3 se enumeran las asignaciones de prioridades que hemos usado para este JVD, agrupadas por tipo de servicio.

Operaciones de VLAN

La serie ACX7000 admite un conjunto completo de operaciones de manipulación de VLAN en comparación con las plataformas ACX de la generación anterior. Este JVD no incluye todas las permutaciones posibles, pero valida 80 combinaciones de VLAN en los servicios L2Circuit, L2VPN, EVPN-VPW y EVPN-ELAN.

Los escenarios de prueba incluyen las siguientes operaciones de VLAN:

• VLAN nativa/sin etiquetar (UT)
• Operaciones de etiqueta única (ST) (pop, swap, push)
• Operaciones de doble etiqueta (DT) (intercambio-intercambio, intercambio-pop/intercambio-empuje, pop-pop/empuje-empuje, intercambio-inserción/intercambio-pop)
• Reescritura de bits de PCP
• Preservación de bits PCP
• Clasificación de bits PCP y mapeo FC

En la tabla 4 se resumen las operaciones de normalización de VLAN explícitas que validamos para cada tipo de VPN de capa 2. Para obtener el informe completo de cada operación, comuníquese con su representante de Juniper Networks.