Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 1
i. Banda ancha e2e. Nuevos servicios y aplicaciones motoras.ii. Redes con plano de control distribuido.iii. Arquitectura ASON.iv. GMPLS.v. Retos planteados: DRM, terminales, convergencia Fijo-móvil
Tema VIII: Visión de futuro de las redes de telecomunicación
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Paradigmas de las redes futuras • Las redes de nueva generación (NGN) tendrán
– Una infraestructura de transporte multiservicio:• Plano de transporte multiprotocolo.
– Equipos de transmisión y conmutación inteligentes:• Plano de control distribuido (GMPLS e interfaces estándar).
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Political/ RegulatoryMultioperator
EconomicalMultiserviceMultivendorDistributedScalability
TechnologicalOptical technology
Multilayer
OPS, OBS
Sociale2eBroadbandQoS
NGN
DINAMICIDAD
TRANSPARENCIA
Facetas de las redes de nueva generación
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Evolución de las infraestructuras de transporte
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Conceptos nuevos en transporte, control y servicios:• Next Generation Network (NGN): A packet-based network able to provide
telecommunication services and able to make use of multiple broadband, QoS-enabled transport technologies and in which service-related functions are independent from underlying transport-related technologies. It enablesunfettered access for users to networks and to competing service providers and/orservices of their choice. It supports generalized mobility which will allow consistentand ubiquitous provision of services to users. (ITU-T, Rec. Y.200, 12/2004)
Transporte
Control
Servicios
¿Qué impacto tiene el comportamiento de los usuariosen el núcleo de red?
¿Qué hace falta para conseguir la red IP multiservicio?
¿Cómo están evolucionando las redes ópticas*?
Noción ITU de las NGN
* Ver trabajo sobre conmutación óptica
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OXC
IP Router
DXC
Conmutaciónoptimizada
sobre una red multiservicio
Plano de control
distribuido
Plano de control
distribuido
Restauraciónmulticapa
Restauraciónmulticapa
Provisióndinámica de
servicios
Provisióndinámica de
servicios
Sistemade gestión
Ingeniería de tráfico
multicapa
Ingeniería de tráfico
multicapaBoDBoD
NG-SDH
Mecanismos que aseguren calidad de servicio entre extremos
Optimizaciónde recursos
de transporte
IP/MPLS
IP/MPLS
IP/MPLS
Banda ancha e2eControl distribuidoProvisión automática de recursos de red
Objetivos:
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Central Managemen
tCxC
CxCCxC
Control PlaneControl Plane
Transport PlaneTransport Plane
NMI-T
NMI-A
CCI
Management Plane
Management Plane
ASTN
Client NetworkClient Network
UNI
Integración de sistemas. Se difumina la frontera entre equipos de transmisión y conmutación.
Elementos de red inteligentes.Control distribuido accesible a operación directa de clientes (VASP)
Migración de funciones del plano de controlal plano de transporte
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Plano de control distribuido:
El plano de control consiste en una serie de mecanismos (hardware/software) que permiten que los elementos de la red participen en el control de la red (conmutación, restauración, reserva de recursos o circuitos, etc.):
• Protocolos de encaminamiento basados en la distribución de información sobre los recursos y la topología de la red.
• Protocolos de señalización distribuidos para el establecimiento, cierre y mantenimiento de conexiones con determinados requisitos de QoS.
• Mecanismos de restauración.
Para establecer o restaurar una conexión, los elementos de la red deben:1. Conocer los recursos de la red: interfaces disponibles, topología de red,
número y capacidad de los enlaces, etc.2. Calcular el camino adecuado a través de la red para una determinada
conexión.3. Configurar cada elemento de red entre los extremos del camino con los
parámetros requeridos para la provisión del servicio.
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La migración de mecanismos de control de red e ingeniería de tráfico hacia la capa de transporte admite tres modelos de integración entre la capa de conmutación de paquetes (IP) y la capa de transporte (óptica):
•Superpuesto (overlay)•Aumentado (augmented)
•Integrado (peer)
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Modelo Ovelrlay:
La capa óptica tiene su propio plano de control independiente de los planos de control de los niveles superiores (p.ej IP).
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Modelo Peer:
El plano de control de la capa óptica está integrado en el de los niveles superiores ( IP).
Es un modelo más sencillo y escalable de plano de control.
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Modelo Augmented:
Es un modelo intermedio entre los dos anteriores
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Todo lo dicho depende de la efectiva implementación de interfaces estándar entre elementos de red y equipos de cliente (UNI) y de otras operadoras (E-NNI) o de distintos dominios de un mismo operador (I-NNI).
La integración total del plano de control con el de transporte (modelo peer) debe restringirse a los elementos controlados por un operador. Fuera de ese ámbito, es preferible el modelo aumentado (o superpuesto) para salvaguardar detalles topológicos y de operación: Visibilidad restringida a terceros.
La solución puede ser compuesta para aprovechar escalabilidad y confidencialidad de topología deseada por las operadoras
E-NNI
Peer Model
UNI
ISP A
Network Operator
ISP B
IP Router
DXC/OXC
Operator
I-NNIUNI
UNI
E-NNI
Peer Model
UNI
ISP AISP A
OperadorA
ISP B
IP Router
DXC/OXC
IP Router
DXC/OXC
Operador B
I-NNIUNI
UNI
E-NNI
Peer Model
UNI
ISP AISP A
Network Operator
ISP B
IP Router
DXC/OXC
IP Router
DXC/OXC
Operator
I-NNIUNI
UNI
E-NNI
Peer Model
UNI
ISP AISP A
OperadorA
ISP B
IP Router
DXC/OXC
IP Router
DXC/OXC
Operador B
I-NNIUNI
UNI
IP Router
DXC/OXC
IP Router
DXC/OXC
Operador B
I-NNIUNI
UNI
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La ITU ha diseñado interfaces para interconexión de redes (o dominios). Éstas (RPV-N1) pueden
Ir en paralelo (topológicamente hablando)Ser específicas para ciertos tipos de servicio.Pertenecer a distintos agentes del mercado.
E/I-NNI: External/Internal Network to Network InterfaceUNI: User Network Interface.
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Arquitectura ASON*
* Automatic Switched Optica Network (ver trabajo de prospección)
El modelo ASON, para redes ópticas de nueva generación, ofrece una referencia precisa en cuanto a su arquitectura cliente-servidor e interfaces entre los componentes definidos. Los definidos para el plano de control son:UNI (User-Network Interface): Interfaz entre cliente y red.I-NNI (Internal Node-to-Node Interface): Interfaz entre elementos del plano de control dentro de un determinado dominioE-NNI (External Node-to-Node Interface): Interfaz entre elementos de planos de control de diferentes dominios.CCI (Connection Control Interface): Interfaz entre el plano de control y el plano de transporte.
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Evolución simplificadora de la pila de protocolos
Facilidades para ingeniería de tráfico y control compartido (operador/cliente) de la red de transporte.
Los equipos de cliente pueden interactuar directamente con los del operador mediante interfaces estandarizadas.GMPLS establece protocolos de enrutado y señalización universales.
ATM
IP
Sonet
DWDM
Data
Sonet
DWDM
IPw/MPLS
Data
Thin Sonet
DWDMoptical switching
IPw/GMPLS
Data
DWDMoptical switching
IP with GMPLS
Data
1999 2002 2004 2005
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GMPLS*
* GMPLS (Generalized MultiPath Label Switching)
• Las extensiones GMPLS se basan en el MPLS-TE (ingeniería de tráfico MPLS).
• Son propuestas (del IETF) para proveer del plano de control a dispositivos que conmutan en cualquiera de los dominios (paquetes, intervalos de tiempo, longitudes de onda y fibra).
• GMPLS extiende los protocolos RSVP-TE
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CONVERGENCIA ASON/GMPLS • Puede decirse que la arquitectura ASON parece basarse en un modelo superpuesto,
con instancias separadas del plano de control para cada capa de conmutación mientras que el modelo integrado respondería al desarrollo GMPLS, que no define interfaces UNI ni NNI: los nodos cliente son considerados como otros nodos más de la red
• En realidad, la convergencia ASON/GMPLS no está completada y aún. Se sigue desarrollando en varios foros internacionales:
•Definición de interfaces ASON basados en las extensiones de los protocolos GMPLS.•Tratamiento más adecuado al encaminamiento GMPLS entre diferentes dominios (a través de interfaces E-NNI).
•En ASON, se distingue entre conexiones y llamadas pero GMPLS sólo trata de LSPs, asimilables a conexiones.
•En GMPLS un LSP en el que se agrupan diversos niveles de multiplexación se trata como un único enlace. En ASON cada capa (IP, ATM, paquetes ópticos, longitudes de onda, etc) requiere instancias separadas de señalización y encaminamiento.
•La definición de la interfaz UNI plantea serios problemas de estandarización al revelar concepciones distintas de la propia operación de red, con diferentes modelos propuestos para el plano de control que se reivindica, sin embargo, unificado.
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Automatización de operaciones de control:La inteligencia distribuida de los equipos permite, sin intervención humana directa
Descubrir recursos de redReservar y señalizar circuitosEncaminar paquetes de datosRestaurar enlaces, en caso de caídas
La información (topología y recursos de red) compartida con los clientes y sus posibilidades de implementar mecanismos de restauración automáticos queda regulado por los acuerdos de servicio (SLA)La intervención humana es aceptable por necesidades de ingeniería de tráfico o especificaciones de contratos
En cualquier caso, el “time to market” de servicios de red, como las RPV, se ve reducido de manera importante
Ventajas operativas de las NGN
Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 20
La extensiones de MPLS permiten desarrollar NGN sin importar la tecnología de transporte empleada
G(eneralized) MPLS gestiona
Longitudes de onda (ROT)VCs en NG-SDH (JDS de nueva generación)
RPV-N1 sobre NGN
DW
DM
DW
DM
XCConmutador
Eléctrico
XCConmutador
Eléctrico
DW
DM
DW
DMn
λnλ
λ1... λn
JDS
JDS JD
SJD
SSTMn STMn
Sobre tal base, se puede ofertar a los clientes capacidad de transporte ad hoc
VRPV-N1 de λ o VCsReserva de ancho de banda por tiempo limitado (BoD).
Servicio gestionado en colaboración cliente/operador.Provisión del servicio en pocos minutos.
Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 21
1. El cliente solicita, a través del UNI (User Network Interface), el establecimiento de la RPV.
2. El proveedor comprueba la posibilidad (recursos y permisos). En caso afirmativo...
3. El proveedor otorga al cliente acceso a los nodos de control para que pueda establecer las conexiones oportunas.
La visibilidad que el operador otorga al cliente es limitada (conforme al SLA acordado previamente).
Ejemplo de aplicacion: Establecimiento del servicio de RPV-N1 por colaboración operador-cliente: SPC
(Soft Permanent Connection)
CCC NCC CCC
CC CC CC
UNIUNI
CC CC
Petición de RPV
Petición de conexión
Petición de RPV Módulos software:
CCC.- Call Controller del clienteNCC .- Call Controller del
operadorCC.- Connection Controller
(en equipos de cliente y del operador)
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BroadbandAccess networkMETRO
Network
Broadband
Access network
Enterprisenetwork
Corenetwork
CorporateNetwork
=VPN networks= Server parks
Modularización de la red con mejor aprovechamiento de los recursos.
Se abre paso así al operador virtual (VNO) que, sin poseer una red real, presta servicios de red sobre segmentos alquilados.
El VNO puede concatenar RPV-N1 y realquilar servicios (RPV-N2, BoD, enlaces p2p, etc).Los proveedores (no virtuales) de red pueden interconexionar trozos (RPV-N1) para ofrecerlos a terceros, dentro o fuera de sus respectivas organizaciones.
Ventajas operativas de las RPV-N1
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Nivel 3: IP/MPLSNivel 3: IP/MPLS
Metro Metro EthernetEthernet
Niveles 1 y 2: Niveles 1 y 2: Ethernet+CWDMEthernet+CWDM
Red Red MetropolitanaMetropolitana
ROADMROADM
ROADMROADM
ROADMROADM
Anillos CWDMAnillos CWDM
Red TroncalRed Troncal
Nivel 1: Nivel 1:
NGNG--SDH+DWDMSDH+DWDM ROADMROADM
ROADMROADM
ROADMROADM
Anillos DWDMAnillos DWDMMalla NGMalla NG--SDH SDH
Acceso Multi-Tecnología: UMTS, xDSL, Wi-Fi, WIMAX, etc
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Retos y tendencias:
• Integración
• VoIP• CFM• Red multiservicio