clase9 mpls ngn
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Redes NGN
Next Generation Networking
Redes NGN
2
NGN es un término que se refiere a la evolución de la
actual infraestructura de redes de telecomunicación yacceso telefónico con el objetivo de lograr lacongruencia de los nuevos servicios multimedia (voz,datos, video)
La idea principal es el transporte de paquetes
encapsulados de información a través de Internet.Estas nuevas redes serán construidas a partir delprotocolo Internet Protocolo (IP), siendo el término “all-
IP" comúnmente utilizado para describir dichaevolución.
Redes NGN
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Arquitectura de red horizontal basada en una división de
los planos de transporte, control y aplicación
El plano de transporte estará basado en tecnología de
conmutación de paquetes IP/MPLS
Usa interfaces abiertas y protocolos estándares
Soporta de servicios de diferente naturaleza: real time/
non real time, streaming, servicios multimedia (voz, video, texto)
Calidad de servicios garantizada extremo a extremo
Seguridad
Movilidad generalizada
Redes NGN
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Motivación NGN
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El protocolo IP se está convirtiendo en el protocolo de
transporte universal usado por todos los servicios
Investigar
Tecnología optimizada dedicada (TDM)?
Migración PSTN 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.
Red de Próxima Generación
NGN
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Es una red basada en paquetes que permite prestar
servicios de telecomunicaciones y en la que se pueden utilizar múltiples tecnologías de transporte de banda ancha propiciadas por la QoS, y en la que las funciones relacionadas con el servicio son independientes de las tecnologías subyacentes relacionadas con el transporte.
Las NGN permiten a los usuarios el acceso sin trabas a redes y
a proveedores de servicio competidores y/o servicios de su elección.
Las NGN soportan movilidad generalizada que permite la
prestación coherente y ubicua de servicios a los usuarios.»
• Ref: Recomendación UIT-T Y.2001 (12/2004), Visión general de las redes de próxima generación.
Red de Próxima Generación
NGN
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Una red multiservicios capaz de apoyar tráfico de voz,
datos y vídeo
Una red con un plano del control (señalización, control)
se separó del plano del transporte/de la conmutación
Una red con interfaces abiertas entre el transporte, el
control y los usos de estándares
Una red usando tecnología en modo de paquete al
transporte (IP) para toda clase de información
Una red con QoS garantizado para diversos tipos y SLAs
del tráfico y niveles de prioridad para datos como el video y la voz.
Movilidad generalizada en la
NGN – Definición
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«Movilidad generalizada es la capacidad del usuario u
otras entidades móviles de comunicar y acceder a servicios independientemente de los cambios de ubicación o entorno técnico.
El grado de disponibilidad de servicio puede depender de
varios factores, incluidas las capacidades de la red de acceso, los acuerdos de nivel de servicio (si los hubiese) entre la red propia del usuario y la red visitada, etc.
El término movilidad incluye la capacidad de
telecomunicación con o sin continuidad de servicio.»
• Ref: Recomendación UIT-T Y.2001 (12/2004), Visión general de las redes de próxima generación.
Evolución de la Tecnología
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Existencia de muchas tecnologías y servicios:
Telefonía, redes de datos IP, digitalización, RDSI, conmutación
de paquetes, integración voz y datos, IP, nueva generación deredes, 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 de la Tecnología
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
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Objetivo general de la NGN
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El objetivo de las NGN es facilitar la
convergencia de redes y la convergencia de servicios a escala mundial.
La NGN debe ofrecer capacidades funcionales
para realizar, instalar y gestionar todo tipo de servicios posibles.
La NGN se interpreta como la realización concreta
de los conceptos definidos para la Infraestructura Mundial de la Información (GII).
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El concepto NGN se ha introducido para tener
en consideración las nuevas realidades en la industria de telecomunicaciones, caracterizadas por factores tales como:
Competencia entre los operadores debido a
la desregulación en curso de los mercados.
Aumento explosivo del tráfico digital.• Por ejemplo, la utilización creciente de Internet.
Demanda creciente de nuevos servicios
multimedios.
Demanda creciente de una movilidad general.
Convergencia de redes y servicios, etc.
Estructura de red clásica
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Ancho de banda costo y
escaso
Servicios estrechamente
ligados a la infraestructura de red
Arquitectura vertical:
Equipamiento costoso
QoS: Asignación y reserva
de recursos
No soporta de forma nativa
tecnología basada en Multicast.
La tecnología IP
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Evolución de red clásica a NGN
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Escenario de Evolución
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Nucleo de la Red NGN
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NGN supone la consolidación de varias redes de
transporte (dedicadas o sobrepuestas) construidas históricamente a partir de diferentes servicios individuales (normalmente basados en protocolos IP y Ethernet).
También implica, la migración del servicio de voz desde
la tradicional arquitectura conmutada (PSTN) a la nueva VoIP además de la sustitución de las redes tradicionales (legacy - service) como la X.25 o la Frame Relay. Esto supone incluso una migración para el usuario tradicional hacia un nuevo servicio como es el IP VPN o la transformación técnica de las redes tradicionales.
Red de acceso
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NGN supone la migración del canal tradicional
dual de voz y datos asociado a las redes xDSL hacia instalaciones convergentes en las que las DSLAMs integren puertos de voz o VoIP, permitiendo de esta forma dejar atrás las actuales redes conmutadas que multiplexan voz y datos por diferentes canales.
DSLAMs es el equipo que recibe los datos del
modem ADSL del usuario en la central telefónica del operador y coloca este trafico en la WAN.
Redes Cableadas
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La convergencia NGN implica la migración de
flujos de tasa constante de bits a estándares de redes de cable operadoras que suministren servicios VoIP y SIP.
Requisitos para una red NGN
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La convergencia de los servicios de voz
La infraestructura de transporte y comunicación debe ser de datos
La red de conmutación de paquetes (datagramas) debe ser
IPv4/IPv6.
Soporte de MPLS (MultiProtocolLabelSwitch) para servicios de ingeniería de tráfico (TE), redes privadas (VPN), etc
Soporte de políticas de Calidad de Servicio (QoS).
Soporte nativo de Multicast
Alta escalabilidad, disponibilidad, fiabilidad y seguridad
Los sistemas de transmisión serán de última generación y basados
en tecnologías ópticas WDM (Wavelength Division Multiplexing)
Tecnologías que habilitan el NGN
QoS
El estándar MPLS, aplicaciones:
Los servicios de Red Privada Virtual (VPN)
Los servicios de transporte transparente para redestradicionales como TDM32 (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
La optimización del uso de los recursos de red. El
consumo de ancho de banda se concentra en la periferiade la red.
La posibilidad de realizar la provisión de los servicios de
manera más sencilla, barata y escalable Fiabilidad y Disponibilidad
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Arquitectura funcional de NGN
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Para poder ofrecer capacidades funcionales para
realizar, instalar y gestionar todo tipo de servicios,en la NGN las infraestructuras son separadas e independientes: creación/instalación de serviciospor una parte, transporte por otra parte.
Esta distinción se refleja en la arquitectura funcional de
la NGN como la separación de las funciones en dosestratos independientes:
El estrato de servicios
El estrato de transporte
• En la siguiente dispositiva se representa el concepto de arquitectura funcional de la NGN.
Control
Medios
Gestión
Estrato de servicios
NNIUNI
Funciones de Control de los Recursos
y la Admisión
Funciones de Transporte
Estrato de transporte
Funciones de Control de Conexión a la Red
Perfiles deUsuario deTransporte
Funciones de Control de Transporte
Funcio
nes
de
Gestión
Otras redes
Funcio
nes d
e
Usuario
Fin
al
Funciones de Control de Servicio
Perfiles deUsuario deServicio
Funciones de Transporte
de Núcleo
Funciones de Frontera
Funciones de
Pasarela
Funcionesde Red
de Acceso
Funciones de Tratamiento de Medios
Aplicaciones
ANI
FuncionesdeSoportedeAplicaciónyFuncionesdeSoportedeServicio
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Arquitectura funcional de NGN
Estrato de servicios
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El estrato de servicios de las NGN proporciona
las funciones que controlan y gestionan losservicios de red para hacer efectivos losservicios y aplicaciones del usuario final.
Estos servicios pueden implementarse mediante una
recursión de varios estratos de servicios dentro de lared.
Pueden ser servicios relacionados con aplicaciones de
voz, datos o vídeo, dispuestos separadamente ocombinados de alguna forma en el caso deaplicaciones multimedios.
Estrato de transporte
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El estrato de transporte de las NGN transfiere
información entre entidades pares separadasfísicamente.
Con este fin, pueden establecerse asociaciones
estáticas o dinámicas, para controlar la transferenciade información entre esas entidades.
Las asociaciones pueden ser muy breves, de
duración media (minutos) o de larga duración (horas,días o más tiempo).
Plano de gestión de NGN
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El plano de gestión de NGN combina los planos
de gestión de los estratos de servicios y detransporte de las NGN y puede incluir funcionesde gestión comunes, es decir, funciones que seutilizan para gestionar entidades en los dosestratos, y las funciones necesarias parasoportar esta gestión.
NGN Arquitectura y Elementos
de Red
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Elementos de la red NGN
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• Pasarela de Acceso - Access Gateway
Equipos que permiten la conexión de líneas deabonado a la red de paquetes.Es decir, convierten los flujos de trafico deacceso analógico (POTS) o los mecanismos deacceso de 2Mb/s en paquetes.Proveen acceso de los abonados a redes yservicio NGN.
Elementos de la red NGN
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Pasarela de Enlaces – Trunking Gateway
Equipos que permiten trabajar conjuntamente
entre la red de telefonía clásica TDM y la red NGN basada en paquetes, convirtiendo flujos de circuitos/enlaces TDM (64kbps) en paquetes de datos, y viceversa
Elementos de la red NGN
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Pasarela de Señalización (SG) Signaling
Gateway
Equipos que proporcionan la conversión de señalización entre la red NGN y otras redes. (Ej: STP en SS7)
Elementos de la red NGN
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• Redes de Paquetes – Packet Network
• La información es empaquetada en unidades de tamaño variable con cabeceras de control que permiten el enrutamiento y entrega apropiados. La tendencia NGN es usar redes IP sobre varias posibilidades de trasporte (ATM, SDH, WDM…). Estas redes IP deben ofrecer garantías de Calidad de Servicio (QoS) con respecto a características de voz en tiempo real.
Elementos de la red NGN
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• Softswitch / MGC - Media Gateway Controller• También es conocido como Call Agent o Media Gateway
Controller (MGC). Es el mecanismo que provee el “control deprovisión de servicio” en la red.
• Esta a cargo del Control de llamadas, maneja el control de las Pasarelas de Medio (Acceso y/o Enlace) vía protocolo H.248.
• Realiza la función de una pasarela de señalización o usa unapasarela de señalización para trabajar conjuntamente con lared de señalización RTPC N7.
• Provee conexión a los servidores de Red inteligente/aplicaciones para proveer los mismos serviciosque los disponibles para los abonados TDM.
Elementos de la red NGN
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• Protocolo H.248
• Protocolo estándar definido por la UIT-T (también conocido como MEGACO) para la gestión de sesiones y señalización. Esta gestión es necesaria durante la comunicaciones entre una pasarela de medios y el controlador que la gestiona, para establecer, mantener y finalizar las llamas entre múltiples extremos.
Elementos de la red NGN
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• MPLSProtocolo que asigna etiquetas o labels a los paquetes de
información para permitir a los enrutadores tratar y enviar los flujos en los caminos de la red, de a acuerdo a las prioridades de cada categoría.
Establece un túnel para el reenvío extremo a extremo.La etiqueta es un identificador corto de significado local y
longitud fija, que se utiliza para identificar la clase de reenvío equivalente (FEC) a la que se asigna cada paquete.
Elementos de la red NGN
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• CAC - Media Gateway Controller
“Call Acceptance Control”: Función para aceptar o rechazar el trafico entrante en la red para permitir la garantía de un Grado de Servicio que cumpla los Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA
Service Level Agreement).
Niveles para NGN
á
MEDIA GATEWAY
SOFTSWITCH
PROTOCOLO DE SEÑALIZACIONES:
SIP Y MGCP
MGCP: MEDIA GATEWAY CONTROL PROTOCOL
VARIOS SERVICIOS EN UNA SOLA RED
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