Layer 2 Ethernet Communication Tunneling Possibilities in Automation Systems

Future trends in energy generation are renewable energy sources and distributed energy generation. In control systems, these changes require higher automatization, more intelligent devices and secure and reliable communication. Another requirement is faster communication. Building a system that is able to fulfill real-time communication requirements over network layer is a hindrance to automation systems. There are multiple protocols that can manage the requirements, but many of them have limitations and requirements of their own. The limitations can be related to packet sizes, used devices or they may require a license. Tunneling protocols can bring a more general solution for the real-time problem. Tunneling Ethernet communication over network layer and letting the tunneling protocol to handle the network layer packaging instead of the communication protocol removes the need of a layer 3 protocol. Layer 2 tunneling provides a direct connection between separate local area networks. It enables a way for devices to communicate with each other over network layer using layer 2 communication protocols. Tunnel uses a pre-configured route to the destination gateway device making the routing of messages simpler and faster than with traditional IP routing. Layer 2 tunneling can be used in any communication system that utilizes layer 2 and layer 3 communication. This thesis focuses on use of tunneling in automation systems. The purpose of this thesis is to provide information and possible solutions for layer 2 Ethernet tunneling. The main focus is in suitable tunneling protocols and communication protocols, but also security and resilience solutions are studied. This thesis is composed of published studies, researches, articles and books that address the topic

Overview of UMTS network evolution through radio and transmission feature validation

This project is based on several UMTS network feature validation with the aim to provide an end-to-end in-depth knowledge overview gained in parallel in the areas of radio network mobility processes (cell camping and inter-system handover), Quality of Service improvement for HSPA data users and transport network evolution towards the All-IP era.Hardware and software validation is a key step in the relationship between the mobile network operator and the vendor. Through this verification process, while executing that functionality or testing a specific hardware, the difference between the actual result and expected result can be better understood and, in turn, this in-depth knowledge acquisition is translated into a tailored usage of the product in the operator’s live network. As a result, validation helps in building a better product as per the customer’s requirement and helps satisfying their needs, which positively impacts in the future evolution of the vendor product roadmap implementation process for a specific customer. This project is based on several Universal Mobile Telecommunication Services (UMTS) network feature validation with the aim to provide an end-to-end in-depth knowledge overview gained in parallel in the areas of radio network mobility processes (cell camping and inter-system handover), Quality of Service improvement for High Speed Downlink Packet Access (HSPA) data users and transport network evolution towards the All-IP era.Las campañas de validación hardware y software son un paso clave en las relaciones comerciales establecidas entre un operador de telecomunicaciones y su proveedor de equipos de red. Durante los procesos de certificación, mientras se ejecuta una funcionalidad software o se valida un determinado hardware, se obtiene un conocimiento profundo de la diferencia entre el resultado obtenido y el esperado, repercutiendo directamente en un uso a medida de dicha funcionalidad o hardware en la propia red del cliente. Como consecuencia de lo anterior, podemos aseverar que los procesos de validación permiten en gran medida al proveedor adaptarse mejor a los requerimientos del cliente, ayudando a satisfacer realmente sus necesidades. Esto implica directamente un impacto positivo en la futura evolución del portfolio que el fabricante ofrece a un determinado cliente. Este proyecto está basado en la validación de diferentes funcionalidades de red UMTS, cuyo objetivo es proporcionar un conocimiento global de distintos aspectos que conforman el funcionamiento de una red de telecomunicaciones 3G, como son los procesos de movilidad de acceso radio (acampado de red y handover inter-sistema), las mejoras en la calidad de servicio para usuarios de datos HSPA y la convergencia de la red de transporte hacia la era IP.Els processos de validació hardware i software són un punt clau en les relacions comercials establertes entre un operador de telecomunicaciones i el proveïdor d'equipament de la xarxa. En el transcurs dels processos de certificació, a la mateixa vegada que s'executa una funcionalitat software o es valida un determinat hardware, s'obtenen grans coneixements respecte la diferència entre el resultat obtingut i l'esperat, que són d'aplicació directa a l'hora d'establir un ús adpatat a la xarxa del client. En conseqüència, podem asseverar que les campanyes de validació permeten en gran mesura al proveïdor adaptar-se millor als requeriments del client, ajudant a satisfer realment les seves necessitats. Això implica directament un impacte positiu en la futura evol.lució del portfoli que el fabricant ofereix a un determinat client. Aquest projecte es basa en la presentació d'un procès de validació de diferents funcionalitats relacionades amb la xarxa UMTS, amb l'objectiu de proporcionar un coneixement global de la varietat d'aspectes que conformen el funcionament d'una xarxa de telecomunicacions 3G, com són els processos de mobilitat en accès radio (acampat de l'usuari i handover inter-sistema), millores en la qualitat de servei per a usuaris de dades HSPA i la convergència de la xarxa de transport cap a l'era IP