Conceptos de NGN

Introducción a NGN
Dr. Ing. José Joskowicz
josej@fing.edu.uy
© Dr. Ing. José Joskowicz, 2015
Next Generation Networks

2
Parte de la base que una única red, basada en
IP, transporta toda la información y servicios
(Voz, Video, Datos…)
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2
Definiciones de NGN
Fuente: Recomendación ITU-T Y.2001 (12/2004)
Redes basadas en conmutación de paquetes
capaces de proveer servicios, incluyendo los
servicios de Telecomunicaciones, y capaz de utilizar
múltiples tecnologías de transporte y acceso.
Las funciones relativas a los servicios son
independientes de las tecnologías relacionadas con
las capacidades de transporte subyacentes.
NGN ofrece acceso irrestricto a los usuarios a
proveedores de servicios.
Soporta movilidad generalizada, lo que posibilitará
brindar servicios a los usuarios en forma consistente
y prácticamente omnipresente.
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Definiciones de NGN

Una definición práctica
 La
convergencia de las redes telefónicas públicas
conmutadas (PSTN), de las redes inalámbricas (WiFi, GSM, GPRS, WCDMA, etc.), y de las redes de
datos (básicamente acceso a Internet).
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Definiciones de NGN
Fuente: Recomendación ITU-T Y.2011 (10/2004)

Estrato de Servicio
 “La
parte de la NGN que provee las funciones de
usuario que transfieren datos relativos a servicios y
funciones que controlan y mantienen recursos de
servicios y servicios de red para posibilitar los
servicios del usuario y aplicaciones....Por ejemplo los
servicios podrían ser relativos a aplicaciones de voz,
datos o video, separadamente en combinación en el
caso de aplicaciones multimedia...”
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Definiciones de NGN
Fuente: Recomendación ITU-T Y.2011 (10/2004)

Estrato de Transporte:
 “La
parte de la NGN que provee las funciones de
usuario que transfieren datos y las funciones que
controlan y administran los recursos de transporte
para llevar dichos datos entre entidades
terminales....”
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Evolución

Pasado / Presente







7
Tráfico predominante: voz,
banda angosta
Redes TDM
Ancho de banda por
conexión limitado y
predefinido
Calidad de servicio
garantizada
Alto costo de
infraestructura
Redes Propietarias
Inteligencia centralizada

Presente / Futuro







Tráfico predominante:
multimedia, banda ancha
Redes de paquetes – IP
Ancho de banda flexible,
adaptado bajo demanda
Distintos niveles de
calidad, en función de la
aplicación
HW y SW con costos
decrecientes
Redes basadas en
estándares abiertos
Inteligencia distribuida
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Principales “drivers” de NGN



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Necesidad de ampliar la oferta de servicios,
mayor valor agregado
Optimizar costos de O&M para “sobrevivir” al
escenario de competencia
Despliegue de servicios en tiempos cada vez
menores (“Time To Market”)
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Principales habilitadores de NGN



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Disponibilidad de redes de alta capacidad
basadas en conmutación de paquetes
Nuevas soluciones para el acceso (banda ancha
cableada e inalámbrica)
Nuevas soluciones de software para el
desarrollo de nuevos servicios
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Convergencia

3 tipos de convergencia impulsan el desarrollo
de NGN:
 Convergencia
de Redes: fijas y móviles
 Convergencia de Servicios: voz, datos y video
 Convergencia de Terminales
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NGN promete…




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Un camino de migración entre las redes
tradicionales y las redes basadas en IP,
mientras que mantienen los servicios existentes
Reducir costos (CAPEX y OPEX), e incrementar
el retorno de la inversión
Proporcionar cimientos comunes para los
servicios fijos, móviles, y empresariales
Permitir la rápida creación y despliegue de
servicios a demanda innovadores
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NGN promete…




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Permitir un dimensionado flexible y escalable
Permitir un avanzado control de las redes
centralizado, para tasación, O&M, etc.
Atraer a terceras partes proveedoras de
servicios sin implicar la pérdida de control de las
redes
Interfaces abiertas, para posibilitar la
independencia de los proveedores (por ejemplo,
el mejor equipamiento puede ser elegido para
cada capa)
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Red Telefónica Tradicional
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Central Telefónica Tradicional
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Evolución

Red tradicional:
 Arquitectura
TDM, no
optimiza los recursos para
datos
 Servicios dentro del
conmutador
 Interfaces propietarias
 Lento desarrollo de servicios
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Evolución

Concepto de NGN:
 Separación
de
funciones por capas
 Conmutación y
transporte de
paquetes
 Interfaces abiertas
 Flexibilidad para
introducir nuevos
servicios
 Interoperable con
redes legadas
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Evolución:
Planos de Servicio, Control y Aplicación
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Descomposición de modelo
según sus funciones
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Modelo General de NGN
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Componentes de NGN

Media Gateway (MGW)
 “Pasarela

Signaling Gateway (SG o SGW)
 “Pasarela

de Medios”
de señalización”
Media Gateway Controller (MGC)
 Controlador

Softswich
 MGC
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de MGW
+ SG
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Componentes de NGN

Application Servers
 Bases
de datos de Información (ID), funciones de
billing, Call records, Autenticación, Autorización y
Accounting (AAA), …

Network Manager
 Operación,
Administración y Gerenciamiento (OAM);
gerenciamiento de elementos de red desde una
interfaz centralizada (por ejemplo, accesible por web)
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Modelo de referencia de NGN
Establecimiento y
terminación de
comunicaciones
entre usuarios
Control de elementos
de la capa de
Transporte (MGCP,
SGCP, H323)
Interacción con la red
de señalización SS7
Conexiones de
usuario (multimedia +
datos)
Banda ancha fija y
móvil
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Aplicación
Control y
Señalización
Transporte
Adaptación
Acceso
Servicios de NGN.
Integración de voz, datos,
multimedia sobre APIs
abiertas (desarrollos de
proveedores de SW)
Conmutación de
paquetes (IP),
integración multimedia y
datos son sobre una
infraestructura
común de transporte y
conmutación
Adaptación entre
redes legadas y NGN
Implementación
centralizada o
distribuida
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Capa de Acceso


Tecnologías de “última milla” de banda ancha
(mayores a 256 Kbps)
Diferentes medios:

Cableadas




Inalámbricas (aire)





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Par de cobre (xDSL)
Coaxial (cablemodem)
Fibra Óptica (GPON, EPON o Ethernet sobre fibra óptica)
LMDS (fijas)
Satelital (fijas)
WiFi (nomádicas)
WiMax (nomádicas y móvil)
Celulares: GSM/UMTS/HSPA/LTE (móviles)
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Capa de Adaptación


Adaptación entre las redes “legadas” (PSTN) y
la nueva red (red de datos, capa de Transporte)
Media GateWay (MGW)
 Trunking

nxE1, E3, STM-1
 Access

Gateway
Gateways
nxE1
 Residential

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Gateways
1 o 2 líneas “Loop Start” o ISDN BRI
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Funciones típicas de los MGW

“Transcodificación”
 Cambio




de codecs
Paquetización y mapeo sobre flujos RTP
Cancelación de eco
Detección y mapeo de tonos DTMF
Adaptación de señalización (Signaling Gateway)
 Loop
Start a SIP/H.323
 ISDN a SIP/H.323
…
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25
Trunking Gateway
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26
Access Gateway
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27
Residential Gateway
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28
Capa de Transporte

Aspectos críticos:
 Calidad
de Servicio
 Granularidad y flexibilidad de BW
 Escalabilidad
 Confiabilidad
 Gestión de Red y Servicios
 Eficiencia de protocolos (Overhead)

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MPLS: Multiprotocol Label Switching
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Capa de Control


En esta capa se encuentra el elemento
responsable del establecimiento y terminación
de las comunicaciones
2 Funciones básicas:
 CONTROL
(Media Gateway Controller)
 SEÑALIZACION (Signalling Gateway), es el elemento
de interworking entre la señalización NGN y la
señalización de PST (SS7)


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Call Agent: elemento que integra las 2 funciones
Existen implementaciones que separan las dos
funciones en HW independiente
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MGCP:Media Gateway Controller
Protocol


Protocolo que permite el control de los gateways
de telefonía a través de un elemento central,
Gateway Controller (SoftSwitch o MGC o Call
Agent)
MGCP, esquema maestro-esclavo donde la
inteligencia del control reside en el MGC y los
Gateways operan de esclavos
 MeGaCo:
(IETF) MGCP con soporte de ATM y
streaming de video
 ITU-T H.248 (ITU)
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MGC y SG en la red NGN
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Capa de Aplicación





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Búsqueda de nuevos servicios y aplicaciones
Complejidad en la creación y mantenimiento de
nuevos servicios (protocolos propietarios)
Posibilidad de usar plataformas existentes
Integración punta a punta de los servicios y
soluciones de más de un proveedor (interfaces
abiertas)
Foro Parlay – operadores, empresas de TI y
proveedores - APIs
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Escenarios de despliegue



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Se debe considerar la interoperabilidad con
redes existentes
En el núcleo: Tunking Gateway para el
reemplazo de centrales de tránsito (Clase 4)
En el acceso: Access o Residential Gateway
para el reemplazo de centrales locales (Clase 5)
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Modelo general de NGN
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Muchas Gracias!
Teoría e Ingeniería de
Teletráfico
Dr. Ing. José Joskowicz
josej@fing.edu.uy
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