Cisco Cisco 1800 2800 3800 Series AP-AG 802.11a b g High-Speed WIC

Page of 26
 
 
© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco/Verizon Public Information. 
Page 3 of 26
Today’s 4G LTE technology was designed to support single-user devices such as cell phones and tablets.  LTE 
QoS is based on a traffic flow template pushed to the LTE modem from the network.  Historically, the flow template 
was based on a 5-tuple (source and destination IP addresses, protocol, source and destination port numbers).   A 
use case was streaming of pay-per-view video content.  This method of classification by the modem is not scalable 
for network-based multi-user deployment. 
Verizon and Cisco have partnered to leverage LTE technology for use as a last mile Widea Area Network access 
with Private Network Traffic Management.  The extensions are deployment options, network enhancements, and 
ISR enhancements, which meet today’s LTE open 3GPP standards.  Below are the key characteristics: 
Verizon offers two bearer channels across an LTE Private Network connection.  Both bearers are part of a 
single logical connection via a single ISR interface and IP address.  The service rate options are 512Kbps 
or 2Mbps for the bearer supporting Mission Critical Class-of-Service (CoS). 
Traffic is classified and placed onto the appropriate LTE bearer based on the ToS byte of an IP packet 
(e.g. DSCP value).  This allows integration with an organization’s existing QoS model per generally 
accepted practices (mark DSCP close to the source and treat traffic across the network based on DSCP 
in each packet).  Multiple classes can be mapped to the bearer offering enhanced QoS. 
The PNTM bearers include the dedicated bearer (supports all packets marked DSCP CS3, AF3x, CS4, 
AF4x, CS5, EF), and the default bearer (supports all other packets).  The default bearer is provided best 
effort service, while the dedicated bearer is provided prefential treatment (Mission Critical CoS) up to the 
service rate (512Kbps or 2Mbps).  Note that traffic above the service rate in the dedicated bearer is 
dropped by the network`. 
Today’s LTE cellular modems do not provide the granularity in congestion feedback that wireline 
interfaces offer.  QoS traffic congestion control and prioritization mechanisms are engaged when there is 
congestion notification (too many packets in a queue).  The current lack of quick and granular notification 
from the LTE modem to the device (e.g. an ISR interface) requires deploying a method to artificially 
generate the congestion notification, allowing the QoS mechanisms to be engaged.   A configuration 
method to enable this has been developed by Cisco and Verizon, and is explained next. 
Traffic shaping is a method of rate limiting traffic without dropping the excess packets.  Packets that would exceed 
a particular bit-per-second rate are momentarily queued.  This provides traffic smoothing, with TCP-based flows 
adapting to a lower throughput rate, so those applications can operate without retransmitting packets and 
exacerbating the congestion.  Traffic shaping also self-induces congestion notification. 
The configuration guidelines in this document are based on traffic shaping and multi-level traffic treatment.  The 
configurations are constructed in a way that allow for simple modification when current limitations of LTE modem 
congestion notification are mitigated (by removing the top level shaper).  The QoS configuration includes 3 levels of 
traffic treatment, and are described below.  
First level: all traffic sent over an LTE connection is shaped.  Recommendations regarding determining 
the shaped rate are included in the subsequent deployment section.  If the traffic sent is below the shaped 
rate, the overall traffic is not conditioned.  If the traffic to be sent will exceed the shaped rate, the traffic is 
temporarly queued to smooth bursts.  The traffic is also then prioritized based on the second level. 
Second level: if congestion for overall traffic has occurred, any traffic marked with DSCP CS5 or EF is 
provided strict priority over all other traffic up to a defined bit rate.  Any traffic marked with CS3, CS4,