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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 2

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).

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 3

Political/ RegulatoryMultioperator

EconomicalMultiserviceMultivendorDistributedScalability

TechnologicalOptical technology

Multilayer

OPS, OBS

Sociale2eBroadbandQoS

NGN

DINAMICIDAD

TRANSPARENCIA

Facetas de las redes de nueva generación

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 4

Evolución de las infraestructuras de transporte

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 5

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 6

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:

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 7

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 8

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.

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 9

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)

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 10

Modelo Ovelrlay:

La capa óptica tiene su propio plano de control independiente de los planos de control de los niveles superiores (p.ej IP).

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 11

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.

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 12

Modelo Augmented:

Es un modelo intermedio entre los dos anteriores

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 13

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 14

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.

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 15

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.

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 16

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 17

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 18

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.

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 19

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)

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 22

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 23

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 24

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

Tema VIII Sistemas de Telecomunicación 25

Retos y tendencias:

• Integración

• VoIP• CFM• Red multiservicio