IPv6 im Mobilfunk Dirk 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

Realitäten im Mobilfunk Zero-footprint cell sites Microwave radio hub sites Off-grid sites

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 Effizienz im Netzbetrieb 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 MGW MSS/NVS eNodeB Clock SAE-GW Internet eNodeB MME Backhaul Backbone Other networks 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

Wo IPv6 im Mobilfunknetz? Terminal Base Station IPSec Gateway (optional) IP Edge (SAE-GW) Server User App User App (User) IP (User) IP IPv4/IPv6 (User) IP (User) IP GTP-U GTP-U UDP UDP GTP tunnel IP IPv4/IPv6 GTP tunnel GTP tunnel IP PDCP PDCP IPSec IPv4/IPv6 IPSec LTE MAC LTE MAC Eth MAC Eth MAC Eth MAC Eth MAC Eth MAC Eth MAC LTE PHY LTE PHY Eth PHY Eth PHY Eth PHY Eth PHY Eth PHY Eth PHY 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)

IPv6 in Nokia-Geräten 2004 2010 5140 First Nokia device with IPv6 - exclusively for Push-to-Talk 5230 World of entertainment at fingertips, including music, social networking, navigation, messaging N97 State of the art mobile computer for highly personalized Internet experience 6630 First Nokia 3G device with Symbian OS and hybrid IPv4/IPv6 stack support 9500 Communicator First Nokia device with IPv6 WLAN support

IPv4 und IPv6 PDP context - Typen 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

IPv4v6 PDP context / EPS bearer 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

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 IPv4 Internet NAT64 DNS64 IPv6 PDP context IPv6 Internet Nokia 5230

IMS-basierte Multimediadienste IMS and Application Servers Mobile client Communication key with SIM authentication PC client 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)

Möglichkeiten zur IP-Anbindung von Smart Meters Carrier VPN-Dienste (reiner Transport) Authentisierte Ende-zu-Ende Verbindungen Abrechnung Integration von Mobilität (eMobility) Basisstation Wireless Module IP DSL-Router IP DSLAM DSL IP Edge FTTH Access Switch Glasfaser BPL Energieversorger Niederspannung Transformator Mittelspannung Hochspannung Broadband Powerline

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! dirk.lindemeier@nsn.com