Next Generation Networks (NGN)

Next Generation
Networks (NGN)
Evolución
! Pasado
" " " " " " " Tráfico predominante: voz
(64 kbps)
Transporte: redes TDM
(SDH, PDH)
Ancho de banda por
conexión limitado (n x 64
kbps)
Alto costo de HW
Procesamiento basado en
HW
Redes Propietarias
Inteligencia distribuida
! Presente
" " " " " " " / Futuro
Tráfico predominante:
multimedia, web, etc
Transporte: redes Ethernet/
IP
Ancho de banda creciente
(ADSL, FTTH, etc)
HW con costos decrecientes
Procesamiento basado cada
vez más en SW
Redes basadas en
estándares abiertos
Inteligencia centralizada
Next Generation Networks
! Una
única red, basada en IP, transporta
toda la información y servicios (Voz,
Video, Datos…)
! 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
Principales habilitadores de
NGN
! 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
Principales “drivers” de NGN
! Optimizar
costos de O&M para “sobrevivir”
al escenario de competencia:
" Obsolescencia
del HW “legado”
! Despliegue
de servicios en tiempos cada
vez menores (“Time To Market”)
! Necesidad
de ampliar la oferta de
servicios, mayor valor agregado
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.”
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...”
! 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....”
Definiciones de NGN
! Una
" definición práctica
La convergencia de las redes telefónicas
públicas conmutadas (PSTN), de las redes
inalámbricas (Wi-Fi, GSM, GPRS, WCDMA,
etc.), y de las redes de datos (básicamente
acceso a Internet).
NGN posibilitó…
! 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)
! Impulsar
cimientos comunes para los servicios
fijos, móviles, internet, etc.
! Permitir
la rápida creación y despliegue de
servicios a demanda innovadores
NGN posibilitó…
! Permitir
un dimensionado flexible y escalable
! Permitir
un avanzado control de las redes
centralizado, para tasación, O&M, etc.
! Interfaces
abiertas, para posibilitar la
independencia de los proveedores (por ejemplo,
el mejor equipamiento puede ser elegido para
cada capa)
Red Telefónica Tradicional
Central Telefónica Tradicional
Modelo General de NGN
Componentes de NGN
! Softswitch
! Media
Gateway (MGW) y Signaling
Gateway (SGW)
! Access
Gateway (AGW)
! Session
Border Controller (SBC)
! Teléfonos
IP / Softphones
Componentes de NGN
! También
forman parte de la red los
siguientes componentes auxiliares:
" Servidores
de consolidación de CDRs (Billing,
troubleshooting, etc)
" Sistema/s
de Gestión: gerenciamiento de
elementos de red desde una interfaz
centralizada (por ejemplo, accesible por web)
Modelo de referencia de NGN
Función de Acceso
! Tecnologías “legadas”
! Par de Cobre
! ISDN (BRI, PRI)
! Tecnologías de “última milla” de banda ancha
! Par de cobre (xDSL)
! Coaxial (cablemodem)
! Fibra Óptica / FTTH (GPON, Ethernet sobre fibra óptica)
! Celulares: GSM/UMTS/HSPA/LTE (móviles)
Función de Adaptación
! Adaptación
entre las redes “legadas” (PSTN) y
la red de paquetes IP:
" entre
red TDM (SDH) y la red IP
" entre enlaces de señalización TDM y la red IP
" entre la voz sobre el par de cobre y la red IP
Función de Transporte
! Imprescindible
para la comunicación entre
los componentes de NGN
! Aspectos
críticos:
" Calidad
de Servicio
" Escalabilidad
" Confiabilidad
! MPLS:
Multiprotocol Label Switching
Función de Control
! Responsable
del establecimiento y terminación
de las comunicaciones
! 2
Funciones básicas:
" CONTROL
" SEÑALIZACION
(Signalling Gateway), es el elemento de
interworking entre la señalización NGN y la señalización
de PST (SS7)
Función de Aplicación
! Servicios
y aplicaciones de valor agregado
! Integración
! Interfaces
con otras plataformas
abiertas
Una forma de ver NGN
Red NGN - Softswitch
! Principal dispositivo dentro de una arquitectura NGN
! Cumple funciones de
" control y señalización de llamada
" aplicación: análisis y gestión de servicios), sobre la red de
conmutación de paquetes IP.
! Solo intercambia señalización con otros elementos de la red NGN
! La media (voz) NO "pasa" a través de él, sino que "viaja”
directamente entre los UMGs, UAs y/o SBCs.
! Controla TGWs/AGWs mediante H.248(maestro / esclavo)
! Señaliza SIGTRAN con SGW
! Señaliza SIP con teléfonos IP / PBX / otras redes NGN
Red NGN - TGWs
! Se ubica “entre” las redes legadas, por ej. PSTN, y la red de
paquetes IP.
! Cumple funciones de adaptación convirtiendo la voz que viaja por
troncales E1s, STM-1s, etc en paquetes para que puedan viajar por
la red IP y viceversa.
! Este dispositivo es controlado por el Softswitch por medio del
protocolo H.248
! Los paquetes de voz son enviados a otros TGWs, AGWs, teléfonos
IP (vía SBC), etc utilizando los protocolos RTP y RTCP
! Transcodificación, cancelación de eco, detección y mapeo de tonos
DTMF (RFC 2833)
Red NGN - SGWs
! Se ubica “entre” las redes legadas, por ej. PSTN, y la
red de paquetes IP.
! Cumple funciones de adaptación convirtiendo la
señalización C7 (ISUP) a la red de paquetes (SIGTRAN)
y viceversa.
! Es común que los SGWs se encuentren embebidos en
los TGWs de formando un solo equipo
Red NGN - AGWs
! Tiene los puertos POTS/ISDN sobre los cuales la NGN ofrece los
servicios de telefonía tradicional
! Cumple la función de adaptación convirtiendo los flujos de
paquetes de media (voz) de la red IP para poder ser transmitidos
por el par de cobre hacía el abonado y viceversa.
! Este dispositivo es controlado por el Softswitch por medio del
protocolo H.248
! Los paquetes de voz son enviados a otros AGWs, TGWs, telefonos
IP (vía SBC), etc utilizando los protocolos RTP y RTCP
! Transcodificación, cancelación de eco, detección y mapeo de tonos
DTMF (RFC 2833)
Red NGN - SBC
! Se ubica en el "borde" del core de la red NGN
! Cumple funciones de control y señalización. Sus funciones
principales son de protección:
" oculta la red NGN a los dispositivos "ubicados" fuera de ella
" protección de la red NGN contra posibles ataques
! Si bien este dispositivo es controlado por el Softswitch para el
establecimiento de las llamadas, puede tener definiciones de
encaminamiento.
! Los paquetes de voz son enviados a otros AGWs, TGWs, telefonos
IP (vía SBC), etc utilizando los protocolos RTP y RTCP
! Transcodificación
Red NGN - Teléfonos IP /
Softphones
! Simula los servicios de telefonía tradicional
! Cumple la función de adaptación convirtiendo los flujos de
paquetes de media (voz) de la red IP para poder ser convertidos en
audio que escucha el abonado y viceversa.
! Estos dispositivos interactúan con el Softswitch por medio del
protocolo SIP
! Los paquetes de voz son enviados a otros teléfonos IP (vía SBC),
AGWs, TGWs, etc utilizando los protocolos RTP y RTCP
! Detección y mapeo de tonos DTMF (RFC 2833)
Red NGN - Tecnologías
Protocolos Señalización
! SIP
" ! SIGTRAN
" ! “Encapsula” la señalización C7 (ISUP) y transporta dicha señalización entre el
Softswitch y otras redes legadas, por ej. la PSTN, a través de la red de paquetes
IP. Los SGWs "des-encapsulan" la señalización C7 (ISUP) dentro de SIGTRAN y
la envían a las centrales para completar la señalización de llamadas entre el
Softswitch y la PSTN.
RTP
" ! Session Initiation Protocol. Este es el protocolo usado teléfonos IP / PBXs / otras
redes NGN y el Softswitch para establecer la llamada.
Real Time Protocol. Es el protocolo utilizado para transportar los paquetes de
voz dentro de la red IP.
H.248
" Protocolo Maestro / Esclavo utilizado por el Softswitch para controlar los TGWs/
AGWs permitiendo emular los servicios de la PSTN.
Red NGN - Protocolos
Red NGN - Protocolos
Red NGN – O&M
Flujo SIP - PSTN
Flujo SIP - SIP
Escenarios de despliegue
! Se
debe considerar la interoperabilidad con
redes existentes
! Reemplazo centrales de transito (Clase 4):
instalación de TGWs
! Reemplazo de centrales locales (Clase 5):
AGWs + TGWs/SGWs
! Troncales PBX: E1s por troncales SIP
! Troncales internacionales: E1s por troncales SIP
! Servicios “nomades” (SIP) sobre redes de datos
(privadas / internet)