Análisis de la integración de servicios en 3G y LTE con NG-SDH y MPLS-TP.

Alonso González Catalán, alumno de la Universidad de Santiago de Chile, Departamento de Ingeniería Eléctrica.

I. INTRODUCCIÓN

n los tiempos económicos complicados de hoy en día, los consumidores están tratando de reducir al mínimo

sus gastos en los productos y servicios adecuados. Para los proveedores de servicios, cumplir con estos requisitos de los clientes en su infraestructura existente es un gran desafío, sobre todo en los márgenes de los beneficios adecuados.

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Con la fuerte competencia que se está produciendo, los operadores móviles necesitan defender sus ingresos por los actuales servicios y estimular el crecimiento de la demanda de nuevos servicios. La competencia está dictando precios atractivos, la entrega y creación de servicios más rápidos, y una experiencia mejorada del usuario.

Los proveedores de servicios se han dado cuenta de que es más rentable cuando un cliente solicita múltiples servicios a que solicite un único servicio. Es aún más lucrativo si la misma infraestructura se puede utilizar para ofrecer múltiples servicios de estos. Este tipo de convergencia de servicios está cambiando los modelos de negocio de telecomunicaciones. Sin embargo, en respuesta a los cambios en los modelos de negocio existen nuevos desafíos en las infraestructuras de red:

⇒ Las empresas demandan soluciones empresariales avanzadas para lograr un valor mejorado para el cliente y la eficiencia.⇒ Los consumidores demandan contenidos ricos y paquetes de servicios.⇒ Los usuarios finales quieren tener acceso a sus servicios en cualquier momento y en cualquier lugar, en cualquier dispositivo.⇒ Multimedia y servicios convergentes requieren una mejor capacidad de facturación de los proveedores de servicios.⇒ Con múltiples tecnologías, servicios y dispositivos, las comunicaciones se están convirtiendo cada vez más complejas; construir la lealtad del cliente requiere una simple experiencia end-to-end, independientemente de la tecnología.

La tendencia general hacia la convergencia de los servicios ofrece oportunidades significativas, sin embargo, las redes de telecomunicaciones existentes no están preparadas para soportar estas ofertas. Al mismo tiempo, los múltiples desarrollos tecnológicos, incluyendo la creación de redes basada en paquetes han provocado una ola de cambios con

implicaciones de red. La aplicación de estas nuevas tecnologías permite el negocio clave y los beneficios tecnológicos, incluyendo nuevos ingresos por servicios, una mejor gestión de clientes, y el ahorro de gastos de funcionamiento.

La migración hacia las redes basadas en paquetes ha sido una tendencia dominante en la industria. El cambio ha sido evolutivo con la red de acceso a los suscriptores que reciben la mayor parte de la atención inicial. Ahora la atención se centra en la optimización de las redes de transporte para la prestación de servicios múltiples. Estas redes de transporte han consistido históricamente por las redes de Jerarquía Digital Síncrona (SDH) y Redes de Área Metropolitana (MAN).

Este documento analiza las redes de nueva generación como soluciones a las redes de transporte, ya que estas son el futuro para procesar el tráfico de servicios móviles dando mayores beneficios y mejores capacidades de banda ancha. Analizaremos la red NG-SDH y la red MPLS-TP como una solución a la integración de servicios móviles, y su implementación conjunta para que la red de transporte futura brinde una funcionalidad flexible, escalable y robusta.

II. OBJETIVOS GENERALES

Analizar la integración de servicios móviles mediante las redes de nueva generación, como son la red NG-SDH y la red MPLS-TP.

III. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar la estructura de las redes NG-SDH y MPLS-TP y describir su funcionamiento.

Describir los componentes básicos de las topologías de NG-SDH y MPLS-TP.

Analizar las estrategias de migración y describir las ventajas y desventajas de cada una de ellas.

IV. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE NG-SDH

El éxito y supervivencia de SDH reside en ser capaz de combinar transporte y aplicaciones de datos en una forma única y en el apoyo a dirección de operaciones de punta a punta, multiplexación de servicios, servicios de multipunto, y clase del servicio, desarrollo de redes de transmisión

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multiservicio, etc., usando una nueva generación de infraestructura Sonet como el medio de unificación para protocolos y servicios.

En general, SDH se define como normas que definen señales ópticas estandarizadas, una estructura de trama síncrona para el tráfico digital multiplexado, y los procedimientos de operación para permitir la interconexión de terminales mediante fibras ópticas, especificando para ello el tipo monomodo. Surgen dos modelos: Uno basado en un paquete puro, infraestructura de MPLS usando la emulación de recorrido de PWE3 y otro basado en un modelo de transmisión Sonet/SDH de la nueva generación con realces para el apoyo de servicios de datos.

Los estudios por analistas de industria muestran que el área de crecimiento más grande y más rápido en el mercado de sistemas ópticos está en plataformas SDH de la nueva generación, diseñadas para servicios de datos en aplicaciones de metro. Éstos son conocidos por varias siglas y abreviaturas, según la mezcla exacta de funciones a través de Capas 1, 2 y 3, y en el vendedor o analista que hace el nombramiento. Por ejemplo:

- Multiservicio que aprovisiona plataforma (MSPP): incluye la multiplexación SDH, a veces con más puertos de Ethernet, a veces multiplexación de paquete y conmutación, a veces WDM. La integración de capa óptica se lleva a cabo con una solución de capa óptica pasiva o activa. Apoya una mezcla de TDM e interfaces de cliente de Ethernet, 0C48 y 0C192 -Multiservicio que cambia plataforma (MSSP): un MSPP con una capacidad grande para conmutación de TDM, es la respuesta en el corazón de metro.

- Dispositivo de borde Óptico (OED): un MSSP sin funciones de WDM.

- Multiservicio que transporta el nodo (MSTN): un MSPP con conmutación de paquete.

- MSTP (multiservicio que transporta plataforma): apoyando una integración apretada de Sonet ADM y metro DWDM / DWDM regional para multiplexación de servicios de gran capacidad y transporte, una categoría de producto clave, funcionando escaladamente, con amplitud de banda flexible y multiplexación de servicio de datos y conmutación.

- El RPR, que es la respuesta en el acceso de metro, para la amplitud de banda de transporte eficiente a la central final del portador.

- Nodo de acceso de multiservicio (MSAN): un MSPP diseñado para acceso de cliente, en gran parte con acceso vía pares de cobre que llevan servicios de Línea de Suscriptor digital (DSL).

En muchos casos, MSPP, proporcionado por el operador en el local de cliente reduce la necesidad de un gestor de tráfico local para apoyar servicios de datos y voz. Las reducciones de

tamaño recientes significan que se ha hecho mucho más fácil para acomodar estas plataformas en local de cliente y puntos de presencia locales, en particular con los llamados micro-MSPPs.

En muchos casos, MSPP, proporcionado por el operador en el local de cliente reduce la necesidad de un gestor de tráfico local para apoyar servicios de datos y voz. Las reducciones de tamaño recientes significan que se ha hecho mucho más fácil para acomodar estas plataformas en local de cliente y puntos de presencia locales, en particular con los llamados micro-MSPPs.

Fig. 1. El camino de red varía con el servicio, si punto a punto, punto a multipunto o VPN.

Las plataformas MSPP están basadas en la arquitectura de paquete del mercado de empresa, mejor que en TDM. La capa de transporte cambiada puede estar completamente en SDH o también en la nueva Red de Transporte Óptica (OTN) a ITU-T G.709. Hay tres atracciones claves del OTN:

Su transporte es relativamente independiente de la carga útil. Esto también soluciona el problema de supervisar la calidad digital de cargas útiles en longitudes de onda en el punto de handover entre operadores.

Velocidades de transferencia de datos muy altas, bien más allá de aquellos actualmente vistos en Ethernet y SDH, que se hará cada vez más importante cuando el tráfico crece. Multiplexores de OTN con procesamiento relativamente simple, reteniendo los rasgos de escucha necesitados por operadores.

Como con SDH en el nivel CV4, OTN puede ser configurado dinámicamente por la tecnología plana por el control ahora disponible para redes de transporte para proporcionar la restauración rápida en redes de malla más una variedad de opciones automatizadas para el aprovisionamiento. El OTN puede ser puesto en práctica solo, o integrado con interruptores de SDH tanto en niveles de dirección como en hardware. El OTN fue del interés primero para operadores europeos, varios de los que están en el proceso de especificación, o en el proceso o firman con las iniciales el despliegue. Recientemente, los operadores estadounidenses

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también han mostrado un interés fuerte, provocado por el deseo de la interoperabilidad mejorada de sus redes ópticas. Tal es el nivel de interés de las propiedades traslúcidas de OTN que el término "red todo-óptica"-antes reservado para la tecnología photonics verdadera, donde no hay ninguna electrónica en el camino de señal - cada vez es más usado ahora para referirse a OTN y su asociación con ASTN y GMPLS.

Fig. 2. Ejemplo de Interconexión con Protocolo MSPP.

V. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE NG-SDH

El SONET/SDH fue al principio desarrollado principalmente para transportar DS1s múltiple (es decir T1s), DS3s (T3s), y otros grupos de multiplexed 64 kbit/s. La capacidad de transportar ATM (Modo de Transferencia Asincrónico) era otra aplicación temprana.

A fin de apoyar anchos de banda de ATM grandes, la técnica de encadenamiento fue desarrollada, por la cual los contenedores de multiplexación SONET más pequeños (Ej., STS-1) están inversamente multiplexados para aumentar un contenedor más grande (eg, STS-3c),o para apoyar tubos orientados por los datos grandes. Una breve descripción de estas técnicas se da a continuación:

• La Concatenaciòn Virtual (VCAT): En este proceso, una trama de alta velocidad es segmentada en contenedores de bajo orden o paquetes, entonces cada contenedor de bajo orden es transportado individualmente por cargas SDH distintas y por caminos distintos. De esta manera aumenta la eficiencia en transporte de tráfico sobre distintos protocolos. En el punto de recepción en la red, los contenedores de bajo orden son recolectados y reensamblados a su forma original. Como consecuencia de usar caminos separados para transportar los contenedores, éstos pueden tener un retardo diferencial, esto implica que en el punto de destino, los contenedores deben entrar en un buffer para ser arreglados en el orden correcto, realineados y entonces ser reensamblados.

• El Esquema de Ajuste de Capacidad de Eslabón (LCAS): Este protocolo permite a los contenedores NG-SDH (por concatenación virtual) ser añadidos o removidos

dinámicamente, tanto para alcanzar los requerimientos de ancho de banda de los usuarios, como para balancear la carga de tráfico cursante en una red. Al añadir o remover contenedores no ocurren choques, esto permite que no haya interrupción de flujo de tráfico. En la siguiente gráfica se muestra cómo se obtienen los bloques LCAS al segmentar los datos de cliente y utilizar GFP-T.

Fig. 3. Uso del ancho de banda LCAS.

LCAS ha logrado el uso de paquetes de control, éstos tienen la finalidad de configurar el camino entre la fuente y el destinatario, el paquete de control es transportado en el byte H4 (SONET/SDH) para contenedores virtuales de alto orden en una supertrama, y en el byte K4 (SONET/SDH) para contenedores virtuales de bajo orden. Una supertrama consiste en N multitramas, donde cada multitrama consiste en 16 tramas, un paquete de control en la supertrama describe el estado del enlace de la próxima supertrama, los cambios son enviados al nodo receptor dándole suficiente tiempo para reconfigurar al momento en que arriban los paquetes, así se completa la reconfiguración del enlace y toma lugar la conmutación de paquetes. LCAS es el responsable de que sea posible el envío de contenedores por caminos distintos, haciendo posible, alta eficiencia a la hora de transportar distintos tipos de tráfico sobre NG-SDH.

• Procedimiento de entramado genérico (GFP): Es un tipo de trama de trabajo de encapsulación flexible para adaptación de tráfico, en aplicaciones de transporte de banda ancha sincrónicos (DS-n/E-n), de datos paquetizados (IP, GbE, FC, etc.), como también para tramas concatenadas virtualmente en NG-SDH con mejoras en eficiencia y utilización de ancho de banda con el uso de LCAS.

Este procedimiento permite a diferentes tipos de clientes compartir un canal, con mecanismos eficientes para mapear protocolos de banda ancha (fiber Channel, ESCON, FICON, GbE) en varios contenedores de carga STS-1 concatenados en tramas SONET/SDH. Permite diferentes topologías de red, haciendo que las redes orientadas a paquetes tengan baja latencia, con calidad de servicio. El GFP permite que las redes existentes de conmutación de circuitos y otras redes basadas en paquetes sean usadas como plataforma integrada e interoperable de transporte, que provee eficiencia en costos y calidad de servicio.

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Fig. 4. Mapeo de señales de clientes mediante GFP.

NG-SDH y SDH se diferencian principalmente por el proceso de encapsulación flexible de diversos protocolos en tramas generalizadas de GFP, que son mapeados en envoltorios de carga sincrónico de SDH para permitir conmutación de circuitos y de paquetes de gran longitud. GFP toma en cuenta la tecnología DWM (CWDM y DWDM) para sistemas de redes ópticas, la flexibilidad de este protocolo en NG-SDH sobre WDM permite que un canal óptico (un lambda) pueda cargar señales distintas de clientes distintos, para así mejorar la utilización y eficiencia en el ancho de banda.

Se encuentran dos tipos de GFP para clientes, también conocidos como modos de transporte, GFP-F para el que contiene tramas mapeadas y el GFP-T con mapeo transparente. El modo GFP-F (Framed Mapped) es óptimo para aplicaciones de conmutación de paquetes, incluyendo IP, PPP, Ethernet (GBE y 10GBE) y GMPLS. EL modo GFP-T (Transparent Mapped) es óptimo para aplicaciones que requieren eficiencia en ancho de banda y aplicaciones sensibles a los retrasos, como FC, FICON, ESCON y SAN (storage area network).

VI. UTILIDADES DE NG-SDH

NG-SDH como servicio

Es capaz de combinar transporte y aplicaciones de datos en una forma única. Tres tecnologías amistosas importantes han mostrado el camino en la introducción de SDH en el mundo de datos:

La aplicación más conocida es Ethernet (GFP), de 10 Mbit/s hasta Gigabit Ethernet aunque también cubre a otros como Canal de Fibra y Emisión de Vídeo Digital. Ofrece correlaciones estándares por la industria para muchos servicios de datos en SDH, y sustituye esquemas patentados.

Fig. 5. Estructura de NG-SDH.

En definitiva, la introducción de GFP con VCAT y LCAS ha solucionado la mayor parte de los problemas de intertrabajadores más tempranos.

Sin embargo, el interfuncionamiento sigue siendo un desafío cuando una mezcla de servicios debe ser lograda, extendiéndose a través del espectro de Ethernet línea privada/arrendada (E-línea) a VPN.

NG-SDH como negocio

NG-SDH es una tecnología barata y flexible:

- Los servicios como VPNs, usarían al menos la parte de la mitad superior.

- Los MSPPs se dividen entre los dos, a menudo debido a la multiplexación estadística.

* Ofrece QoS diferenciadas. *Multiplexación de servicios *Servicios de multipunto *Desarrollo de redes de transmisión multiservicio, etc. *No existe la necesidad de nuevos desplegamientos ni infraestructuras en equipos. *Ofrece tubos de ancho de banda variable por una red de SDH, sin cambios necesarios a la infraestructura de red. SDH tiene plataformas que tienen terminaciones de fibra, dóciles con pautas puestas por Ethernet en la Primera Alianza de Milla.

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VII. CARACTERÍSTICAS DE MPLS-TP

El objetivo de la MPLS-TP es brindar un servicio de transporte orientado a la conexión de las redes ópticas de paquetes que aprovechan la tecnología MPLS, que está muy extendida. La clave de esta tecnología es la definición e implementación de la funcionalidad OAM y resistencia para asegurar las características necesarias para una clase de gestión de transporte - Operaciones escalable, de alta disponibilidad, monitorización del rendimiento y soporte multi-dominios. Las características principales de MPLS-TP son:

- Es estrictamente orientado a la conexión;- Es agnóstico a los clientes - servicios de la capa

puede llevar 1, 2 ó 3;- Es agnóstico a la capa física - se puede ejecutar en

PHY ( capa física ) Ethernet, SONET / SDH (Recomendación G.783) y OTN (G.709 y G.872 recomendaciones) utilizando GFP (Recomendación G.7041), WDM, etc.;

- OAM proporciona funciones de gran alcance, similares a los disponibles en las redes ópticas de transporte tradicionales (por ejemplo, SONET / SDH, OTN); estas funciones de OAM son una parte integral del plano de datos MPLS-TP, y son independientes del plan de control;

- Ofrece diversos programas de protección en el plan de datos similares a los disponibles en las redes de transporte ópticas tradicionales;

- Permite el aprovisionamiento de red a través de un plano de control NMS y / o distribuida centralizado;

- El plano de control GMPLS es también aplicable a clientes y servidores de MPLS-TP y permite el uso de un enfoque común para la gestión y control de la transmisión de múltiples capas;

Fig. 6. Servicios de Transporte sobre MPLS-TP.

Las redes de transporte actuales (SONET / SDH) funcionan normalmente por un NOC (Network Operations Center) con NMS que se comunica con los elementos de la red que se encuentran en el campo a través de la gestión de la red de telecomunicaciones (TMN - Red de Gestión de Telecomunicaciones). El NMS proporciona funciones de administración conocida como FCAPS, que son: fallas, configuración, auditoría, rendimiento y seguridad, tal como se define en la Recomendación UIT-T M.3400. Junto con las funciones de la supervivencia, la protección y recuperación de la red, los valores aproximados de la disponibilidad por encima de 99,999% se han logrado gracias a las funciones OAM altamente sofisticados que existen en las redes de transporte actuales.

Este paradigma de gestión de red bien conocido fue tomado como base para el desarrollo de la nueva red MPLS-TP para las redes de transporte de paquetes. Además, MPLS-TP proporciona aprovisionamiento dinámico de rutas de transporte a través de un plano de control. El plano de control se utiliza principalmente para proporcionar funciones de recuperación para aumentar la capacidad de supervivencia de la red contra fallos y facilitar el aprovisionamiento de los caminos de extremo a extremo a través de la red o el operador de dominio. El operador tiene la opción de activar o controlar de red plano para operar en la forma tradicional, sin el plano de control a través de un NMS. Hay que tener en cuenta que el plano de control no hace obsoleta a NMS - NMS requiere no sólo configurar el plano de control, sino también interactuar con él para el propósito de la gestión de conexiones.

Fig. 7. Características de la supervivencia y la resistencia de MPLS-TP.

VIII. LA SUPERVIVENCIA Y EL OAM DE MPLS-TP

Las funciones OAM (Operación, Administración y gestión) y de supervivencia para las redes MPLS-TP tienen como objetivo reducir la complejidad operacional asociado a la gestión de redes y el control de rendimiento de la red, gestión de fallos y conmutación de protección. Ellos están obligados a operar sin ninguna función de la capa IP. Uno de los objetivos del OAM de MPLS-TP es proporcionar las herramientas necesarias para controlar y administrar la red con los mismos atributos que ofrecen las tecnologías de transporte existentes. Por ejemplo, el OAM está diseñado para conducir en el mismo camino que los datos irían. En otras palabras, la MPLS-TP OAM supervisa LSP o PWS. Dos componentes importantes de los mecanismos OAM son el canal asociado Genérico (G-ACh) y Generic Label Alert (GAL). Como sus nombres indican mediante el término "genérico", permiten a un operador enviar cualquier tipo de control de tráfico en un PW (pseudowire) o un LSP. El G-ACh se utiliza tanto en SPW y LSP de MPLS-TP. El GAL se utiliza hoy en día en el MPLS-TP LSP para señalar el G-ACh.

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El G-ACh es muy similar a la del canal asociado que fue definido por el IETF RFC 4385. El G-ACh es como un contenedor o un canal que corre a través de los mensajes y las cargas PW OAM. Por ejemplo, un mensaje de comprobación de conectividad de circuito virtual (VCCV) puede ser enviada sobre un canal asociado para supervisar si la PW no está disponible. El canal asociado es una función genérica, también se puede ejecutar en LSP. Esta función genérica es capaz de transportar el tráfico de usuario, el tráfico del AOM y el tráfico de gestión en más de un PW o LSP, incluyendo la información de conmutación de protección automática (APS) y el canal de comunicación de datos (DCC) / Señalización de Canal de Comunicación (SCC) / Gestión Canal de Comunicación (MCC), que canales se utilizan en los circuitos SDH. La Figura 8 muestra los dos formatos de mensajes OAM utilizados.

Fig. 8. Formato de mensaje OAM pseudowire y LSP.

Es importante destacar que esta construcción genérica definida para MPLS-TP se volverá a utilizar en IP / MPLS. Esto proporcionará un amplio conjunto de herramientas y soporte de las funciones de gestión de OAM FCAPS de extremo a extremo.

IX. PLAN DE CONTROL EN MPLS-TP

El IETF también ha definido como una generalización del plano de control GMPLS de MPLS para desarrollar un plano de control dinámico que podría ser aplicada a las redes ópticas y la de conmutación de paquetes. La arquitectura GMPLS se describe en RFC3945. El plano de control de GMPLS, o su equivalente en el UIT-T ASON (descrito en la Recomendación G.8080), compatible con las funciones de gestión de conexión, así como técnicas de protección y recuperación, y también ofrece la capacidad de supervivencia de la red a través de redes IP compuestas de routers, switches, MPLS-TP, ADMs (Add-multiplexor de la gota) óptica conexiones cruzadas y WDM.

Fig. 9. Topología con ejemplos de protección en MPLS-RP.

MPLS-TP puede utilizar el plano de control distribuido para permitir un rápido aprovisionamiento de servicios, dinámicos y confiables de múltiples proveedores y múltiples dominios utilizando protocolos estandarizados que garanticen la interoperabilidad. El plano de control de MPLS-TP se basa en una combinación de plano de control MPLS para pseudowires y plano de control GMPLS para MPLS-TP LSP, respectivamente. El plano de control distribuido de MPLS-TP proporciona funciones básicas para la señalización, encaminamiento, ingeniería de tráfico y la ruta de computación basado en restricciones. Estas características aseguran su supervivencia y permitirse a si mismo recuperarse de fallas y deterioro. Otras funciones incluyen el reinicio elegante y configuraciones redundantes. Por otra parte, el plano de control de MPLS-TP se separa del plano de datos, el punto de fallo en el plan de control no afectan el plan de datos y viceversa.

X. APLICACIONES

La tecnología MPLS-TP utiliza el plano de datos de MPLS y tiene por objeto simplificar los escenarios de aplicaciones complicados de la misma. Reduce el costo de los equipos, operación y mantenimiento. El plan de datos es independiente del plano de control - esto conduce a una alta estabilidad, fiabilidad y flexibilidad de la red. Con un fuerte mecanismo para funciones de conmutación de protección OAM y la PTN basada en MPLS-TP puede conseguir el mismo nivel de fiabilidad y flexibilidad que la red SDH / NG-SDH. En comparación con las redes SDH generalizadas, y la última NG-SDH, vemos que el MPLS-TP es un paso hacia el futuro:

- El procedimiento operativo es similar a una red SDH. Esto es particularmente importante para los grandes proveedores de servicios que pueden tener un amplio proceso y sistemas de aprovisionamiento y el control automatizado desarrollado a lo largo de los años. También se puede evitar un gran impacto en la formación del personal.

- La gestión de la red utiliza los procesos habituales de transporte:

Aprovisiona lo que la red quiere;Recibe los informes de ejecución periódica o al instante;Recibe alertas a través de alarma si se produce un problema;

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Detecta los problemas con facilidad utilizando las relaciones entre los problemas y las alarmas.

- El paquete de soporte de extensión complementa el plan de transporte actual, que se basa sobre todo en tecnologías de conmutación de circuitos. La red de transporte actual requiere extensiones para apoyar el transporte de paquetes, mientras que el MPLS-TP admite de forma nativa la arquitectura, trabaja más rápida y eficaz, y ofreciendo un mejor control y uso de los recursos disponibles.

- El plano de control de MPLS-TP (basado en el GMPLS) tiene un enfoque similar a la de SDH y OTN y también se alinea con los modelos existentes de gestión.

- Redes basadas en paquetes ofrecen un mayor ancho de banda eficiente que las redes basadas en circuitos. Esto se convierte en cada vez más evidente con el crecimiento del tráfico de datos cada día que pasa, y ofrece la oportunidad para una mayor agregación de los servicios bajo la misma estructura, como se muestra en la Figura 10.

Fig. 10. MPLS-TP como plataforma unificada de transporte.

En comparación con las redes basadas en IP / MPLS, la basada en MPLS PTN-TP ofrece las siguientes ventajas:

Centrándose en el transporte, en lugar de tratar de cubrir también aplicaciones de enrutamiento, MPLS-TP es un método más sencillo que el IP / MPLS. Una vez más, esto puede evitar una formación a gran escala y la calificación del personal, y la complejidad de la red.

El costo total de propiedad (TCO - Total Cost of Ownership) es menor que en el tratamiento de IP / MPLS, ya que el MPLS-TP omite el enrutamiento IP orientada y la complejidad de este proceso.

El soporte OAM MPLS-TP y protección / redundancia en cada capa.

Enfoque orientado a conexión con esquemas tradicionales de protección y herramientas de OAM centradas en el transporte que están alineadas con las arquitecturas establecidas.

Rendimiento y calidad de servicio garantizada de transporte de todo tipo de servicios de cliente compatible.

Diseñado desde el principio a las redes de transporte, MPLS-TP apoyará una sincronización completa con el fin de asegurar la exactitud del reloj para equipos de red, especialmente en 3G (tercera generación).

XI. INTEGRACIÓN DE SERVICIOS CON NG-SDH Y MPLS-TP

Los operadores móviles actualmente están en plena transformación ya que el despegue de nuevas tecnologías en los últimos años ha ido en aumento. Hoy el acceso constante a las comunicaciones y a los servicios de datos en múltiples formatos a cualquier hora y desde cualquier lugar es prioridad para los usuarios, y es por esto es que el tráfico de datos ha sufrido cambios significativos, por los que la necesidad de los operadores en actualizar su red de trasporte es innegable, pero no todas las soluciones son rentables, y por ello tienen que analizar los costos de las redes a implementar.

Fig. 11. Evolución de servicios y uso de banda ancha en redes móviles.

Así como las redes de acceso han evolucionado, a la par, las redes de transporte deben adaptarse a las características del tráfico transportado:

2G:En las redes 2G casi la totalidad del tráfico es de voz, por lo cual, tecnologías como PDH y SDH son adecuadas.

3G:En las redes 3G, el tráfico de datos está en aumento, permitiéndose velocidades de transmisión del orden de los Mbps, por lo cual, se necesita una tecnología que pueda proveer mayor ancho de banda y con calidad de servicio.

4G:Las características de estas redes son muy similares a las de 3G, pero el tráfico de datos se incrementa aun mucho mas, por lo cual las soluciones tecnológicas de las redes de transporte de 3G también puede ser adecuado.

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Por eso los operadores móviles deben analizar sus estrategias para la migración hacia la integración de servicios utilizando las redes de nueva generación. Deben analizar los costos asociados a la implementación de estas redes y elegir la opción que más les acomode.

XII. ESTRATEGIAS DE MIGRACIÓN

A continuación observaremos algunas estrategias de migración para los operadores móviles, describiendo las ventajas y desventajas de cada una de ellas:

Redes en Paralelo

Consiste básicamente en desplegar dos redes distintas y separadas, cada una independientemente de la otra.

Fig. 12. Redes en Paralelo.

Ventajas

- Técnicamente no tiene complejidad: el tráfico se transporta de forma nativa por ambas redes.- No es necesario migrar el tráfico de una red a otra.- Por el contrario, el personal de operación de red requiere formación en dos sistemas distintos y la provisión de un servicio requiere configurar muchos elementos de red y varios sistemas de red.

Desafíos

- Se duplican los costes de operación- Requiere una alta inversión inicial (despliegue de una nueva red)- Dos redes independientes con modelos de explotación diferentes.

Redes Híbridas

Consiste en el despliegue de una red sobre la topología de otra red distinta.

Fig. 13. Redes Híbridas.

Ventajas

- Transporte de ambos tráficos en una única plataforma de forma nativa.- Plataformas con tecnologías Pseudowire y mecanismos de sincronismo.- Con soporte de mecanismos para asegurar QoS.- Herramientas de monitorización y provisión unificada.

Desafíos

- Transporte “transparente” de tráfico TDM de alta capacidad (sin necesidad de reserva de recursos ni planificación) a un coste adecuado.- Gestión (provisión y monitorización) simple y unificado.

Tecnología Pseudowires

Consiste en el establecimiento de una red donde un circuito se emula vía una red existente.

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Fig. 14. Tecnología Pseudowires.

Ventajas

-Plataformas con tecnologías Pseudowire.-Con mecanismos de sincronismo.-Con soporte de mecanismos QoS.-Con potentes herramientas de monitorización y provisión.

Desafíos

- Transporte “transparente” del tráfico TDM (cuidado con QoS, retardos, jitter).- Sincronismo.- Gestión (provisión y monitorización) simple y potente, para asegurar recursos disponibles en la red y QoS incluso ante situaciones de fallo.

Observando estas estrategias podemos visualizar las diferentes opciones de los operadores para migrar hacia nuevas tecnologías. Cada una de ellas tiene sus ventajas y desventajas, y la decisión de optar por una de ellas debe hacerse considerando las necesidades de cada operador, considerando costos de inversión, cantidad de tráfico generado en sus redes, gestión de los recursos de la red, etc.

Fig. 15. Topología de una Red Híbrida de MPLS-TP y NG-SDH.

XIII. CONCLUSIONES

En vista del actual mercado tecnológico, el cliente cada vez más solicita un ancho de banda mayor, así como los operadores requieren de un mejor aprovechamiento de recursos de la red implementando nuevas tecnologías de fácil manejo y de bajos costos.

Es por esto que las soluciones para la integración de servicios móviles tienen un solo nombre: Redes de Nueva Generación. Estas redes tienen la capacidad de adaptarse a los cambios de volúmenes de datos que va en aumento, además que estas

redes ofrecen una mejor gestión de los recursos, realizando el tráfico de datos a velocidades muy altas.

MPLS-TP introduce mejoras al OAM, esto con el fin de permitirles a los operadores una gestión de manera más eficiente. Mejora las prestaciones de servicios a los usuarios al ser compatibles con redes de fibra óptica (SDH, SONET).

NG-SDH posee una conmutación automática, gracias a ello reduce los gastos en la red y abre nuevas oportunidades de servicios. Cuando la fibra presenta fallas, por ejemplo se rompe, la velocidad de recuperación es considerablemente aumentada, así como la mejora en la latencia y en las pérdidas de paquetes. Gracias a esta red posibilita a los operadores ofrecer servicios cada vez más sofisticados, consiguiendo velocidades de transferencia muy altos.

Mediante las estrategias de migración, la posibilidad de usar estas dos redes es factible, usando una topología de red híbrida. Esta estrategia ayudará a implementar la red MPLS-TP sobre la tecnología NG-SDH, ya que estas son compatibles y procesan volúmenes de datos muy altos. También la opción de red híbrida es la mas adecuada porque los operadores realizaron una considerable inversión en redes SDH, por lo tanto no cambiarán tan fácilmente esta topología.

Complementando estas dos redes para el transporte de datos en las telecomunicaciones, generará beneficios tanto para el usuario como para el operador. El usuario tendrá una mejor calidad en la prestación de servicios móviles, con altas tasas de transferencia con mínimos fallos, y el operador tendrá una minimización en los costos relacionados a la red de transporte, aprovechando la red existente.

Referencias

[1] Diana Martínez Lozano, “Tecnología NG-SDH”

[2] Telecom Regulatory Authority of India, “MPLS Transport Profile: Next GenerationTransport Networks”.

[3] Cisco, “Understanding MPLS-TP and Its Benefits”.

[4] Edgar Velarde, “IP Backhaul para redes móviles”.

[5] Inteligencia em Telecomunicaçoes, “Redes de Transporte: Packet Transport Networks”, Brasil.

[6] Rafael A. Junquera, Director Editorial de Telesemana.com, “Reduciendo el OPEX y CAPEX de la siguiente generación de redes de transporte móviles”.

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