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redes de siguiente generación
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Generation
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Ing. Vinicio Ramos V. MSc.
0984421066
Escuela Ingeniería de
Electrónica en
Telecomunicaciones
y redes
Motivación
Tendencias estratégicas: el tráfico de datos se convertirá en 2 a 5 veces más por encima del tráfico de voz.
El protocolo IP se está convirtiendo en el protocolo de transporte universal usado por todos los servicios
Preguntas: Cómo el PSTN debe desarrollarse? como antes, con su tecnología optimizada dedicada
(TDM)? ¿o la PSTN moviéndose a las redes del IP?
Razones de fondo para desarrollarse y mantener la fusión y los nuevos servicios, las técnicas xDSL y ADSL y los protocolos de redes LAN/MAN y WLAN han penetrado de tal manera que la banda ancha ha reducido su coste y también la más usada por los proveedores.
NGN Concepto
Una red multiservicios capaz de apoyar lavoz, datos y vídeo
Una red con un plano del control(señalización, control) se separó del plano deltransporte/de la conmutación
Una red con interfaces abiertas entre eltransporte, el control y los usos de estándares
Una red usando tecnología en modo depaquete al transporte (IP) para toda clase deinformación
Una red con QoS garantizado para diversostipos y SLAs del tráfico y niveles de prioridadpara datos como el video y la voz.
Las redes de próxima generación (Next Generation Networks NGN ) sonredes convergentes multiservicios de voz y datos que funcionan en unmercado de múltiples proveedores. Las NGN requieren unaarquitectura que permita la integración perfecta de servicios detelecomunicaciones tanto nuevos como tradicionales entre redes depaquetes de alta velocidad, ínter opera ndo con clientes que poseencapacidades heterogéneas. (ORGANIZACIÓN DE ESTADOSAMERICANOS (OEA), COMISIÓN INTERAMERICANA DETELECOMUNICACIONES (CITEL),Redes de próxima generación – )
Para ETSI y “NGN Starter Group”, NGN es un concepto para la definicióny despliegue de redes, con una separación formal entre diferentescapas y planos con interfaces abiertos, que ofrece a los proveedoresde servicios una plataforma sobre la que sea posible evolucionar pasoa paso para crear, desplegar y gestionar servicios innovadores.
Para la UIT , una NGN es una red basada en paquetes capaz deproveer servicios incluyendo servicios de tel ecomunicaciones y capazde utilizar múltiples tecnologías de transporte de banda ancha y QoS(calidad de servicio), en la cuál los servicios son independientes de lastecnologías de transporte. Ofrece el acceso libre de los usuarios adiferentes proveedores de Servicios
Concepto (con.)
Algunos fabricantes de equipos definen a NGN como una red
única y abierta, de paquetes, basada en estándares, capaz
de soportar un gran número de aplicaciones y servicios, con
la escalabilidad necesaria para afrontar las futuras demandas
de tráfico IP y con la flexibilidad adecuada para responder
rápidamente a las exigencias del mercado
Tarea 1
Definir un concepto de NGN
Concepto (con.)
Porque?
Flexibilidad para la construcción de unaplataforma de multiservicios integrados.
Expectativa de las reducciones de costes, elcompartimiento de la infraestructura y sistemas decomunicación unificados hacen práctico sudespliegue.
Simplificación de O&M, así bajan los costos deoperación (OPEX).
Uso de interfaces abiertas para: Nuevos servicios (terceros), la tercerización es más
fácil, mas práctica y posible para las grandes PSTN
Mantener servicios tradicionales
Evolución Tecnológica Existencia de muchas tecnologías y servicios:
Telefonía, redes de datos IP, digitalización, RDSI,conmutación de paquetes, integración voz ydatos, IP, nueva generación de redes, IMS,convergencia.
Dificultad para pasar de unas redes a otras.
NGN, con el apoyo de IMS trata de unificar todos los servicios sobre la misma red. La unificación como tal conlleva a redes convergentes de servicios y de infraestructura muchos proveedores de servicios están mirando a los servicios de red de NGN, como medios para atraer y/o de conservar a los clientes más lucrativos (PYMES y Empresas)
Evolución Tecnológica Hasta los 90’s, las
telecomunicaciones se caracterizaban por :
Mercado estable
Sector monopólico
Basado fundamentalmente en el servicio telefónico
Generaba grandes economías de escala
Evolución Tecnológica
A partir de los 90’s, el Mercado
se ve alterado por :
Los procesos de desregulación
La aparición y consolidación
de nuevas tecnologías
Desarrollo de Internet
Explosión de los servicios
móviles
Mayor ancho de banda
CAMBIO EN LAS TELECOMUNICACIONES
Las NGNs van a cambiar completamente el sector de lastelecomunicaciones fundamentalmente por cuatrorazones:
Incremento del ancho de banda permitirá la apariciónde nuevas y mejores aplicaciones en la industria delocio y de los contenidos audiovisuales (HDTV, P2P,juegos online, e-learning ,e-health o telemedicina).
Fuerte impacto en términos de productividad ypotencial de innovación. Las NGNs fomentarán elteletrabajo, el cloud-computing y las teleconferencias,reduciendo las barreras geográficas y los costes detransporte.
CAMBIO EN LAS TELECOMUNICACIONES
Importante estímulo para la economía y tener al mismo
tiempo un gran impacto sobre el empleo, dado que la
inversión en infraestructura de tecnología de la
información tiene un impacto positivo en la creación de
trabajo.
Las NGNs cambiarán la estructura de la industria de las
telecomunicaciones, modificando posibles problemas de
competencia y el poder de mercado de las empresas.
Esto obligará a repensar completamente el marco
regulatorio del sector.
Tarea No 2 Investigue brevemente sobre ngn en el
Ecuador y en donde están funcionando
Que es El IoE y como se desarrolla en Ecuador
Como el IoE se relaciona con las NGN
Tarea No 3Realizar de manera individual un comentario breve de los otros temas no asignados
Conmutación por circuitos
(CxC)
Nodo de Conmutación
de circuito (CxC)
Características :
Conexión determinística
fija
Puerto de salida no
cambia durante la
conexión
Utiliza tramas TDM sincrónicos
Conmutación por paquetes
(CxP)
Nodo de Conmutación de paquetes (CxP)
Características
Colas de paquetes
Puerto de salida puede cambiar durante la conexión
Pueden existir retardos (latencia)
Proceso evolutivo del sector
de las telecomunicaciones
Tendencias en IP Cambio en el modelo de provisión de servicios
Paso de un modelo vertical a uno horizontal
Redes TODO IP “All IP”
Modelo Horizontal de Provisión de
Servicios
¿Por qué pasar a redes
convergentes?
La necesidad de reducir los costes respecto a losmodelos tradicionales.
La necesidad de compartir infraestructuras entredistintas unidades de negocio,
La preponderancia cada vez mayor del modeloInternet.
La necesidad de establecer la convergencia ycompatibilidad entre las distintas redes.
La necesidad de acelerar el proceso de creación ypuesta en funcionamiento de las aplicaciones yservicios.
La necesidad de simplificar y unificar la gestión, laoperación y el mantenimiento de los servicios.
Desafíos de la convergencia
técnicaPretender aglutinar en una única infraestructura dered las distintas alternativas, existentes, implica variosdesafíos.
Dicha infraestructura debe responder a unos criteriosde diseño estrictos que aseguren su funcionamientocon los niveles de:
Calidad Capacidad Fiabilidad Disponibilidad
El mundo IP en la red móvil
El mundo va hacia la movilidad
Las comunicaciones inalámbricas son latendencia.
El modelo “All IP” también topa a red móvil
Las redes 3G, son basadas totalmente en elprotocolo IP
UMTS emplea IP de extremo a extremo, asícomo en el backbone.
Backbone IP. SS7 sobre IP. Voz paquetizadasobre IP
IP en la red móvil
Distintas visiones del concepto
NGN
• No existe un concepto único para
redes NGN
• Dos enfoques:
– Relacionado con datos e Internet
– Relacionado con servicios de voz
Concepto NGN – Enfoque de
datos La red dará soporte de conectividad a un
conjunto de elementos terminales inteligentes. El control y establecimiento de las sesiones será
responsabilidad de los propios terminales.
Los servicios son absolutamente independientesde la red. Todo servicio estará basado en lainteracción entre terminales inteligentes.
Los servicios tradicionales, también conocidoscomo legacy, verán disminuir de forma paulatinasu importancia a favor de nuevos servicios,muchos de ellos aún desconocidos y, por tanto,de difícil caracterización en el momento dediseñar una red.
Concepto NGN – Enfoque de
datos
Concepto NGN –
Relacionado con la voz Los servicios serán provistos a través de redes
interconectadas sobre un conjunto combinadode terminales inteligentes y no inteligentes.
La red tendrá la inteligencia y el control sobre losservicios y se adaptará a éstos en función de lasnecesidades que los usuarios finales demanden.
La actual red telefónica evolucionará paraadaptarse a los servicios multimedia,constituyendo la base de la futura NGN.
Gran parte del desarrollo y provisión de losservicios finales partirá de los Operadores Públicosde Red, soportados por servicios básicosdesarrollados sobre interfaces abiertas.
Concepto NGN – Relacionado con
la voz
Puntos Coincidentes
Papel fundamental de los clientes:
Clientes empresariales– Servicios de voz
– Redes privadas virtuales
– Costos moderados
Clientes residenciales– Mejorar servicios
– Bajos costos
– Mayor oferta servicios entretenimiento
Evolución de la red hacia NGN
La estructura de red clásica. El ancho de banda es un bien escaso y,
por tanto, caro.
Los servicios estaban estrechamenteligados a la infraestructura de red, dehecho, se consideraban partes indivisibles.
Los servicios se integraban de formavertical, como consecuencia también dela estructura monopolística de los negociosde telecomunicaciones.
Estructura de la red clásica
Características de la red
clásica
El equipamiento es complejo, de elevado coste y dedifícil y costosa explotación.
La calidad de servicio se resuelve mediante laasignación y reserva de recursos específicos de red.
No soporta de forma nativa las técnicas dedistribución basadas en la tecnología multicast, locual redunda en un incremento de la complejidad ycosto del despliegue de servicios masivos dedistribución de contenidos.
Factores para el cambio
Liberalización del sector
Libre competencia, motivó la oferta de nuevos
servicios
Necesidad de nuevos servicios
Incapacidad para dar soporte de forma óptima a
estos nuevos servicios
Evolución tecnológica en las redes de datos
Creciente necesidad de comunicación en
entornos empresariales
Aparecen ATM, soluciones nativa IP/Ethernet
Aparición y desarrollo del fenómeno Internet
El fenómeno Internet
Nace como ARPANET en 1969
Oficialmente adopta TCP/IP en 1983
En el Ecuador se inicia en 1994
Finales de los 90 empieza un rápido desarrollo a nivel
mundial.
La red era siempre la misma
Los usuarios escogían las aplicaciones
Se temía una canibalización de servicios
Soluciones IP basadas en equipos de baja capacidad
Calidad de servicios y seguridad no eran tratados
adecuadamente
El fenómeno Internet
El proceso de evolución
Escenario de evolución
Definición NGNModelo de arquitectura de redes de referencia que permite
desarrollar toda la gama de servicios IP multimedia de nueva
generación
Es un amplio término que se refiere a la evolución de laactual infraestructura de redes de telecomunicación y
acceso telefónico con el objetivo de lograr la convergencia
de servicios multimedia (voz, datos, video...)
Requisitos fundamentales
Las características fundamentales a tener en cuenta en una red NGN
son las siguientes:
La convergencia de los servicios de voz (suministrados en red fija y
móvil), vídeo y datos se hará sobre la misma infraestructura de red.
La infraestructura de transporte y comunicación debe ser de
datos.
La red de conmutación de paquetes (datagramas) debe ser
IPv4/IPv6.
Tendrá soporte de MPLS (MultiProtocol Label Switch) para servicios
de ingeniería de tráfico (TE), redes privadas (VPN), etc.
Dispondrá de soporte de políticas de Calidad de Servicio (QoS).
Para el caso de los servicios de voz, el nivel de calidad deberá ser
al menos como la existente en la red clásica.
Dispondrá de soporte nativo de Multicast.
Dispondrá de alta escalabilidad, disponibilidad, fiabilidad,
seguridad y capilaridad.
Elementos indispensables NGN Los sistemas de transmisión serán de última generación y
basados en tecnologías ópticas WDM (Wavelength Division
Multiplexing).
Los elementos de conmutación serán de tipo Gigabit Switch-
Router (GSR) o Terabit Switch-Router (TSR), conformando una
red
IPv4/IPv6 con soporte de MPLS.
Se dispondrá de una política de calidad de servicio (QoS)
efectiva y totalmente operativa.
Se dispondrá de una política de seguridad tanto a nivel de red
como de cliente.
Se desarrollará una estructura de red escalable que permita
evoluciones futuras de forma gradual.
Se incorporarán técnicas eficaces, en el entorno de equipo y
sistema, que aseguren unas cotas de fiabilidad y disponibilidad
adecuadas.
Que esperamos de NGN Comunicaciones en tiempo real, Multi-media
Más “inteligencia personal” distribuida a través dela red -esto incluye los usos que pueden teneracceso a los perfiles personales de los usuarios
Más “inteligencia de la red” distribuida a través dela misma -esto incluye los usos a los cuales rodeenal cliente, permitir el acceso, y controlar losservicios en red, el contenido, y los recursos
Más simplicidad para los usuarios
Gestión de la información inteligente -esto ayuda ausuarios a manejar sobrecarga de información, laclase, y el contenido, pudiendo filtrar, manejarmensajes o datos de cualquier medio.
Aspectos y tecnologías
habilitadoras
Calidad de servicio QoS
MPLS
Multicast
Fiabilidad
Disponibilidad
Protocolo IPv6
Calidad de Servicio
Diferenciación de niveles de servicios y clientes
Tratamiento de crecimiento de demanda
Situación de congestión de los recursos de red
Políticas de calidad Redes independientes
Reserva de recursos a nivel físico
Compartición de recursos con tratamiento diferencial
Calidad de servicio en redes IP IETF DiffServ – RFC2474, RFC2475
Calidad de Servicio
Jerarquización del tráfico. Se integrarán lasfunciones de agregación y clasificación deflujos en distintas clases de tráfico y lamarcación de prioridades.
Control del tráfico inyectado en la red. Seincluirán las funciones de monitorización ycontrol del tráfico en la interfaz de cliente.
Además, tanto el tráfico que aparece enráfagas como la limitación efectiva de latasa de entrada a la red se realizarán deacuerdo al contrato del cliente.
Existirá un acuerdo de nivel de servicio entrecliente y operador.
Modelo de red con QoS
Estándar MPLS
MPLS (MultiProtocol Label Switch) tiene sus orígenes en
el entorno de las redes ATM
Evolución a entornos IPEstándar MPLS
Aplicaciones
Los servicios de Red Privada Virtual (VPN), tanto de nivel 2
como de nivel 3.
Los servicios de transporte transparente para redes
tradicionales como TDM (Time Division Multiplexing), FR
(Frame Relay) y ATM.
El soporte a ingeniería de tráfico para las redes IP.
El soporte de fiabilidad para los servicios de cliente
final.
Multicast El direccionamiento multicast permite llevar a cabo la
distribución de contenidos en forma eficiente y controlada.
Las ventajas aportadas por el uso de las técnicas multicastson fundamentalmente:
La optimización del uso de los recursos de red. El consumode ancho de banda se concentra en la periferia de la red, yse optimiza en el troncal haciéndolo prácticamenteindependiente del número de clientes.
Las necesidades de capacidad de proceso del servidor deinformación, que son pequeñas y, en todo caso, totalmenteindependientes del número de clientes de los contenidos. Lacapacidad de los servidores se determinará por el númerode contenidos distintos que sirvan y no por el de clientes dedichos contenidos.
La posibilidad de incorporar mecanismos de fiabilidad yreparto de carga en los servidores de contenidos.
La posibilidad de realizar la provisión de los servicios demanera más sencilla, barata y escalable, que la realizadapor las soluciones tradicionales basadas en redes CDN.
Distribución de contenidos -
Multicast
Fiabilidad y disponibilidad
Los niveles de fiabilidad y disponibilidaden redes de conmutación de circuitos sonmuy altos
Es necesario asegurar niveles de fiabilidady disponibilidad al menos similares a losdisponibles en la red de voz tradicional
Soluciones Duplicidad de equipos
Equipos especiales de alta disponibilidad
Soluciones de sistema
Fiabilidad y disponibilidad
Protocolo IPv6
El protocolo IPv6 es una nueva versión de IP (Internet
Prococol), diseñada para reemplazar a la versión 4
(IPv4) RFC 791, actualmente en uso.
Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y CraigMudge
IPv6 está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en elnúmero de direcciones de red admisibles estáempezando a restringir el crecimiento de Internet ysu uso, especialmente en China, India, y otros paísesasiáticos densamente poblados.
Una dirección IPv6 consta de 128 bits (16 bytes).
Ejemplo: 2001:abce:345:22f:4:cd1:abc:255
Protocolo IPv6
Propuesto por el Internet Engineering Task Force en1994 (cuando era llamado "IP Next Generation" oIPng), la adopción de IPv6 por parte de Internet esmenor, la red todavía está dominada por IPv4.
La necesidad de adoptar el nuevo protocolodebido a la falta de direcciones ha sidoparcialmente aliviada por el uso de la técnica NAT.
Pero NAT rompe con la idea originaria de Internetdonde todos pueden conectarse con todos y hacedifícil o imposible el uso de algunas aplicaciones P2P,de voz sobre IP y de juegos multiusuario.
Un factor que influya a favor de la adopción delnuevo protocolo es la capacidad de ofrecer nuevosservicios, tales como la movilidad, Calidad deServicio (QoS), privacidad, etc
Tarea 4
Realice una investigación del tema :
Que es la arquitectura NGN y cuantos tipos
hay?
Gracias !!!
