UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTHA ABREU” DE LAS VILLAS …

UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTHA ABREU” DE LAS VILLAS

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

Propuesta de Red Metro Ethernet T-MPLS para los Nuevos Servicios

Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Telemática

Autor: Ing. Adalberto Gerardo Rojas Vargas

Tutores: Msc Ernesto Quelle Santana

Msc Alejandro Morfa Cárdenas

Consultante: Dr. Félix Álvarez Paliza

Santa Clara, Cuba

Noviembre 2011

UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTHA ABREU” DE LAS VILLAS

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

Propuesta de Red Metro Ethernet T-MPLS para los Nuevos Servicios

Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Telemática

Autor: Ing. Adalberto Gerardo Rojas Vargas,[email protected]

Tutores:Msc Ernesto Quelle Santana , [email protected]

Msc Alejandro Morfa Cárdenas, [email protected]

Consultante: Dr. Félix Álvarez Paliza, [email protected]

Santa Clara, Cuba

Noviembre 2011

Pensamiento

“Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para

penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber.”

Albert Einstein

Dedicatoria

A mi madre, por traerme al mundo, y conducirme en la vida, por hacer de mi todo lo que soy.

A mi esposa, por su constante aporte de ideas, dedicación, amor y cariño que me ha tributado.

A mis hijos queridos, ellos constituyen el pilar fundamental y la razón elemental de mi vida.

A mi familia, al reducido grupo de amigos que de forma incondicional creen en mí.

A todo el colectivo de profesores que nos atendieron durante estos años.

A todos quiero decirles que aquí esta el fruto de mi trabajo, decirles que valió la pena….

A todos muchísimas gracias

Agradecimientos

A nuestros profesores por su contribución y apoyo en engrandecer nuestros conocimientos

A los tutores MsC Ernesto Quelle Santana y Alejandro Alberto Morfa Cárdenas que con esfuerzo y

dedicación rectificaron nuestros errores y encaminaron nuestras ideas.

A nuestros familiares y amigos, por haber estado siempre en la mejor disposición de ayudarnos.

Al asesor de Telecom Italia Fillipo Piarulli por facilitarme la información técnica actualizada.

De modo muy especial a los MsC Ing. Luís Conde del Oso y Miguel Ernesto Ramírez Gisbert por

haber hecho posible que dispusiéramos de la información necesaria para dar vida a este trabajo,

además de su ayuda incondicional, sin la cual no hubiese sido posible terminar en tiempo.

A todos y a cada uno de los que en momentos oportunos supieron darnos aliento.

Muchas Gracias

DECLARACION/DECLARATION

Declaro que la presente tesis constituye el resultado de mi propio trabajo y esfuerzo. Las ideas que

han sido tomadas de otros documentos, han sido correctamente referenciadas mediante la

bibliografía empleada, de acuerdo con la política internacional establecida sobre el plagio. Por

cuanto se autoriza al Departamento de electrónica y telecomunicaciones, de la Facultad de

ingeniería Eléctrica de la Universidad Central de las Villas “Marta Abreu”, a utilizar el presente

trabajo de tesis, con la adecuada referencia.

I declare that the present thesis constitutes the result of my own work and effort. The ideas that have

been taken from other documents have been correctly indexed by means of the

used bibliography, in accordance with the international established politics on the plagiarism. For

all,it is authorized to the Department of electronic and telecommunications, of the Ability of

electrical engineering of the "Marta Abreu", Central University of Las Villas, province to use the

present thesis work, with the adecuate reference.

------------------------------------------------

Ing. Adalberto Gerardo Rojas Vargas.

Red Metro Ethernet estándar T-MPLS/MPLS-TP como soporte de los Nuevos Servicios

II

Resumen

Se aborda un estudio del estado del arte en la evolución de las redes de transporte tradicionales a las

redes de paquetes. Se evalúa la situación actual de las redes de transmisión en la provincia de

Guantánamo con tecnología de Huawei. Se explica la necesidad de una Red Metro para llevar los

diferentes tipos de servicios al usuario final con facilidades de gestión y aprovisionamiento del

mismo. Se detallan las variantes de arquitecturas de estas redes, ventajas y desventajas de cada tipo.

Se analizan los criterios de diseños y los protocolos utilizados para la protección, elemento

fundamental en el diseño de las mismas.

Se realiza una propuesta técnico económica para la implementación de una Red Metro Ethernet con

el objetivo de aumentar la flexibilidad de la red y ampliar los anchos de banda. Se emiten

consideraciones que deben tenerse en cuenta para la implementación de una Red Metro Ethernet

basada en el estándar T-MPLS con perspectiva de evolución a MPLS-TP.

Se recomiendan el empleo de tres tecnologías para enfrentar el crecimiento de los servicios, Metro

Ethernet-Redes Óptica Pasiva Gigabit (GPON), Metro Ethernet –3G y Gabinetes Outdoor

denominados (MSAN) Nodo de acceso Mutiservicios de Huawei.

Se ofrece una propuesta validada por estudios y cálculos de tráfico, análisis técnico-económico,

resultados de pruebas de campo, y el criterio de expertos demostrándose la factibilidad del

proyecto.

Palabras Clave: T-MPLS/MPLS-TP, Ethernet, Vlan, Red Metro, IP/MPLS, los LSP, PW, costos.


III

Abstract

It deals with a study of the state of the art in the evolution of traditional transport networks to packet

networks. It assesses the current status of transmission facilities in the province of Guantánamo

with Huawei Technology. It explains the need for a Metro Network to carry different types of end-

user services with facilities management and provisioning of the same. Variants are detailed

architecture of these networks, advantages and disadvantages of each type. It discusses the design

criteria and protocols used for protection, a key element in designing them.

We performed a technical and economic proposal for implementing a Metro Ethernet Network in

order to increase flexibility and expand the network bandwidth. Considerations that are issued

should be considered for implementing a Metro Ethernet network based on the standard T-MPLS

perspective of evolution to MPLS-TP.

We recommend the use of three technologies to address the growth of services, Metro Ethernet,

Gigabit Passive Optical Network (GPON), Ethernet Metro-3G and Outdoor Cabinets (MSAN)

Access Node Mutiservicios Huawei.

It offers a proposal validated by traffic studies and calculations, technical and economic analysis,

field test results and expert opinion demonstrating the feasibility of the project.

Words Key: T-MPLS/MPLS-TP, Ethernet, Vlan, Net Meter, IP / MPLS, LSP, PW, costs.


IV

Índice

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................1

CAPÍTULO 1: ESTADO DEL ARTE EN SOLUCIONES DE TRANSPORTE ETHERNET. ....6

1.1 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................................................. 6

1.2 REDES METRO ETHERNET. .................................................................................................................. 7

1.3. TECNOLOGÍAS DE TRANSPORTE ETHERNET........................................................................................ 9

1.3.1. Función e importancia de la Red Metro Ethernet...................................................................... 10 1.3.2. Beneficios que ofrece Metro Ethernet........................................................................................ 12 1.3.3. Evolución de las redes Metro Ethernet ...................................................................................... 12

1.4. SOLUCIONES PARA LA CREACIÓN DE UNA RED METRO ETHERNET. ................................................ 22

1.4.1. Red Metro sobre la base de Enrutadores Ethernet. ................................................................... 22 1.4.2. Red Metro sobre la base de la Evolución de la Red de Transporte Tradicional SDH. ............. 24

1.5. TIPOS DE SERVICIOS DEFINIDOS POR EL FORUM METRO ETHERNET ............................................... 24

1.5.1 Requerimientos de calidad de servicio QoS y acuerdo de niveles de servicios SLA ................ 28 1.5.2 Parámetros de tráfico ................................................................................................................. 29 1.5.3 Tipos de envíos, Tráfico unicast, Broadcast, Multicast .............................................................. 29

CONCLUSIONES PARCIALES. .................................................................................................................... 29

CAPÍTULO 2: REDES DE TRANSPORTE DE PAQUETES, MPLS, T-MPLS Y MPLS-TP...30

2.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 30

2.1.1 MPLS -Multi Protocolo de Conmutación de Etiquetas............................................................... 30 2.1.2. Principio de funcionamiento de T-MPLS -Transport MPLS...................................................... 33 2.1.3. Ventajas del T-MPLS ................................................................................................................. 35 2.1.4. Servicios en T-MPLS.................................................................................................................. 35 2.1.5. Mecanismos de protección en T-MPLS [30].............................................................................. 37 2.1.6. Sincronismo T-MPLS ................................................................................................................. 37 2.1.7 Resumen general sobre la tecnología T-MPLS.......................................................................... 38 2.1.8. Migración de T-MPLS a MPLS –TP (Perfil de Transporte MPLS)........................................... 38 2.1.9 Comparativa entre T-MPLS y MPLS-TP .................................................................................... 40

2.2 PROPUESTAS DE FABRICANTES DE TECNOLOGÍAS T -MPLS Y MPLS-TP......................................... 42

2.2.1. Evaluación de los suministradores, Ericsson, Alcatel, Huawei y ZTE para ETECSA. ............. 43 2.2.2. Alcatel-Lucent. – Francés - Norteamericana............................................................................ 43 2.2.3. Huawei. – China ........................................................................................................................ 45 2.2.4. Ericsson -Suecia......................................................................................................................... 47 2.2.5. ZTE – China ............................................................................................................................... 49 2.2.6. Análisis Técnico de las soluciones propuestas .......................................................................... 50

CONCLUSIONES PARCIALES..................................................................................................................... 50

CAPÍTULO 3: DISEÑO DE LA RED METRO ETHERNET EN GUANTÁNAMO..................51

3.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 51

3.1.1 Análisis de las actuales redes de transporte y los servicios de datos ......................................... 51


V

3.2 SOLUCIÓN PARA LA CREACIÓN DE UNA RED METRO ETHERNET....................................................... 53

3.2.1 Justificación de la Propuesta ...................................................................................................... 53 3.2.2 Objetivo y Alcance de la Propuesta ............................................................................................ 54

3.3. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA Y POBLACIÓN .................................................................................... 54

3.4. CRITERIOS DE DISEÑO Y OPCIONES TECNOLÓGICAS A CONSIDERAR EN LA RED METRO ETHERNET54

3.4.1 Posibilidades sobre la red de Transporte IP/MPLS ................................................................... 55 3.4.2. Consideraciones para la especificación y diseño de una Red Metro Ethernet.......................... 56 3.4.3. Consideraciones para la conexión de los MSAN a la Red Metro .............................................. 57 3.4.4. Consideraciones para la conexión de los DSLAM IP a la Red Metro....................................... 57 3.4.5. Consideraciones de la Red Metro en el Servicio Móvil ............................................................. 58

3.7. SINCRONISMO CON LA RED DE ETECSA.......................................................................................... 59

3.8. DISTRIBUCIÓN DE NAM Ó MSAN (NODO DE ACCESO MULTISERVICIO) EN GUANTÁNAMO.......... 60

3.9. RED DE TRANSPORTE DE PAQUETES CON TECNOLOGÍA PTN (PACKETS TRANSPORT NETWORK) ... 62

3.10. TOPOLOGÍA DE DISEÑO ................................................................................................................... 64

3.12. GESTIÓN DE LOS NIVELES TECNOLÓGICOS, METRO (PTN), SDH, CWDM/DWDM Y GPON....... 66

3.13. TIPOS DE SERVICIOS A IMPLEMENTAR EN LAS REDES EN GUANTÁNAMO ..................................... 66

3.14. REQUERIMIENTOS DE LOS SERVICIOS TRANSPORTADOS POR LA RED ETHERNET.......................... 69

3.14.1 Requerimientos para el servicio de VoIP en acceso ................................................................. 69 3.14.2 Requerimientos para el servicio de ADSL Residencial (Masivo) ............................................. 69 3.14.3 Requerimientos para el servicio de ADSL y Acceso a VPN de tipo Business. .......................... 70 3.14.4 Requerimientos para el servicio de IPTV: Broadcast y VoD.................................................... 70 3.15.5 Servicios residenciales .............................................................................................................. 71 3.14.6 Servicios comerciales................................................................................................................ 72

3.15. VENTAJAS DE LA SOLUCIÓN METRO ETHERNET PTN CON RESPECTO A ETHERNET SOBRE SDH . 72

3.15.1 Solución actual con Ethernet sobre SDH (EoS)........................................................................ 72 3.15.2 Solución propuesta con PTN (Red de Transporte de Paquetes) con protocolo T-MPLS ......... 73

3.16 ESTUDIOS Y CÁLCULOS DE TRÁFICO................................................................................................ 73

3.17 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LA PRUEBA DE CAMPO DE EQUIPOS MSTP + Y PTN ............... 74

3.18 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE LA PROPUESTA DE SOLUCIÓN......................................................... 75

3.18.1 Factibilidad Económica ............................................................................................................ 75 3.19 EVALUACIÓN POR CRITERIOS DE ESPECIALISTAS ............................................................................ 76

CONCLUSIONES PARCIALES..................................................................................................................... 77

CONCLUSIONES...............................................................................................................................78

RECOMENDACIONES.....................................................................................................................80

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................................81

GLOSARIO .........................................................................................................................................83

ANEXOS................................................................................................................................................ I


VI

Anexo A Equipos Ruteadores de Alcatel – Lucent. ................................................................................. I Anexo B Equipos Ruteadores de Huawei............................................................................................. III Anexo C Equipos PTN de Huawei. .......................................................................................................IV Anexo D Equipos Ruteadores de Ericsson.............................................................................................V Anexo E Enrutadores ZXR10 M6000 ZTE ...........................................................................................VI Anexo F Equipos T-MPLS de Alcatel – Lucent................................................................................... VII Anexo G Especificaciones técnicas de Equipo OPtix PTN 3900 y 1900 de Huawei. ........................VIII Anexo H Compatibilidad núcleo red IP/MPLS, y las redes metropolitanas T-MPLS ..........................X Anexo I Actual Red IP/MPLS + SDH/NG-SDH de Huawei en Guantánamo 2011 ..............................XI Anexo J Cálculo ancho de banda de la red NGN de Guantánamo..................................................... XII Anexo K Capacidad y % de ocupación de los MSAN UA5000 de Huawei en Guantánamo .............. XV Anexo L Equipos a instalar OPTIX 3800 CWDM/DWDM, en la red de Guantánamo ..................... XVI Anexo M Cotización del equipamiento propuesto........................................................................... XVIII Anexo N Resultados de las pruebas de campo................................................................................... XXI

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Cuota de PTN en el mercado Mundial 2010 y 1ert Trimestre 2011. [1]............................. 6 Figura 2 Evolución de las redes de transporte.[4] ............................................................................... 8 Figura 3 Trama Ethernet 802.1 Q........................................................................................................ 9 Figura 4 Esquema genérico de Red Metro Ethernet.[7] ................................................................... 11 Figura 5 Evolución de las redes Metro. ............................................................................................. 13 Figura 6 VLAN a nivel local (a la entrada y a la salida del PW) [11] .............................................. 22 Figura 7 Redes Metro sobre la base de Enrutadores Ethernet. ....................................................... 23 Figura 8 Diagrama en Bloques del Modelo de Servicios del Forum Metro Ethernet (MEF). ....... 25 Figura 9 Principio de Funcionamiento del Servicio Línea Privada Ethernet (EPL)...................... 27 Figura 10 Principio de Funcionamiento del Servicio Línea Privada virtual Ethernet (EVPL). ..... 27 Figura 11 Principio de Funcionamiento de los Servicios EP-LAN y EVP-LAN. ............................ 27 Figura 12 Principio de Funcionamiento de los Servicios EP-Tree y EVP-Tree. ............................. 28 Figura 13 Cabecera MPLS................................................................................................................. 30 Figura 14 Red Metro IP/MPLS, los LSP o PW se asocian a las IP internas a los equipos. ........... 31 Figura 15 En caso de falla los PW se enrutan por el LSP de protección.[11] ................................ 32 Figura 16 Núcleo red IP interfuncionamiento con T-MPLS.[12] .................................................... 34 Figura 17 Soporte de tráfico bidireccional de los LSP´s. .................................................................. 34 Figura 18 Encabezado OAM y formato PDU T-MPLS G.8114. [28] .............................................. 35 Figura 19 Estructura lógica pseudo conexión (pseudowire) en T-MPLS. ....................................... 36 Figura 20 La Operación, Administración y Mantenimiento de las conexiones (LSP y PW).[32] ... 37 Figura 21 Estructura de MPLS Transport Profile y su relación con el modelo OSI.[4] ................. 40


VII

Figura 22 Encabezado para los paquetes OAM para T -MPLS y MPLS-TP. .................................. 41 Figura 23 Trama MPLS-TP.[39]........................................................................................................ 42 Figura 24 Familia de Equipos Optix OSN 7500/3500/2500/1500.[44]............................................. 51 Figura 25 Esquema Topológico de la Red Óptica de Transporte de Guantánamo. [45] ................ 52 Figura 26 Conmutador (Switch) Metro en los Service PoP. ............................................................. 56 Figura 27 Caminos definidos por las VLAN para cada servicio....................................................... 57 Figura 28 Consideraciones para la conexión de los DSLAM IP a la Red Metro............................. 58 Figura 29 Conexión en la red para el Ethernet síncrono.[47].......................................................... 59 Figura 30 Nodos de agregación conmutador. (FEEDER)................................................................ 60 Figura 31 Arquitectura de Metro Ethernet. ....................................................................................... 61 Figura 32 Estructura de un anillo CWDM. ....................................................................................... 62 Figura 33 Red Propuesta para la provincia de Guantánamo con tecnología Huawei.................... 64 Figura 34 Administración de red de extremo a extremo para equipos insertado en ETECSA.[48]66 Figura 35 Camino de interconexión físico sobre Ethernet de los servicios...................................... 69 Figura 36 Enrutamiento del Servicio de VoIP, en la Red de Agregación. ....................................... 69 Figura 37 Requerimientos para el servicio de ADSL Residencial (Masivo)..................................... 70 Figura 38 Requerimientos del servicio de ADSL y Acceso a VPN de tipo Negocio (Business)....... 70 Figura 39 Requerimientos para el servicio de IPTV: Broadcast y VoD. .......................................... 71 Figura 40 Topología de la red para la prueba de campo.[50] ........................................................... 74

ÍNDICE DE TABLAS:

Tabla 1Comparativa entre la tecnología Ethernet y otras alternativas. (FR, ATM) ....................... 10 Tabla 2 Servicios definidos por el Forum Metro Ethernet. ............................................................... 26 Tabla 3 MPLS-TP objetivo y propósito de Operación, Administración y Mantenimiento............... 40 Tabla 4 Equipos presentados para Metro Ethernet, ETECSA 2010-2011........................................ 43 Tabla 5 Cotización del equipamiento propuesto ................................................................................ 75 Tabla 6 Selección de la mejor tecnología de transporte de paquetes a utilizar en ETECSA ........... 76 Tabla 7 Matriz de criterio para la evaluación del diseño propuesto ................................................. 77

Red Metro Ethernet, estándar T-MPLS/MPLS-TP como soporte de los Nuevos Servicios

1

Introducción

Metro Ethernet es una tecnología de red que está avanzando con rapidez, llevando Ethernet a las

redes públicas. Utiliza conmutadores (switches) Ethernet que leen los encabezados de las tramas y

permiten a los proveedores de servicios ofrecer a los usuarios y empresas servicios convergentes de

voz, datos y video, por ejemplo, telefonía IP, flujos de video, generación de imágenes y

almacenamiento de datos.

Cuba avanza hacia la introducción de las Redes de Próxima Generación (NGN) como parte del

programa de desarrollo de ETECSA y al introducir esta tecnología en Guantánamo se podrán

satisfacer las demandas fundamentales de conectividad en todos los municipios de la provincia

haciendo un uso eficiente del soporte de transmisión y con una calidad adecuada. La demanda

creciente de este tipo de servicio extremo a extremo y los anchos de banda requeridos por los

diversos clientes hacen obligatorio la introducción de estas redes para el transporte de datos

metropolitano en Guantánamo y el resto del país.

La implementación de la Red Cuba, el despliegue masivo de los Gabinetes Inteligentes para

Exteriores (GIE), Multiplexorores de Acceso de Lazo abonado de digital (DSLAM) así como

un incremento del ancho de banda de los clientes privados (Grandes Clientes, Empresas) conlleva a

un proceso de ineludible cambio en el concepto en las redes de transporte, exigiendo mayor

escalabilidad, flexibilidad, confiabilidad (esquemas de protección automático) y fundamentalmente

redes de alta capacidad que soporten la evolución de las redes a través de los años.

Se realiza la investigación de esta tecnología con el fin de proveer de un estudio de factibilidad de

la migración de redes de área metropolitana (MAN) convencionales a redes de transporte de

paquete T-MPLS, la cual se ubica en Guantánamo. Además se pretende exponer la funcionalidad

del protocolo T-PMLS, explorando sus características con la meta de proponer que se invierta en un

futuro inmediato en una infraestructura de esta magnitud que mejore la situación actual de las redes

MAN. Esto permitirá la optimización de los servicios de una MAN y así facilitar y mejorar la

transmisión de datos (voz y video en tiempo real) con garantías de calidad.

Se escoge como escenario a Guantánamo por ser la primera provincia que migró toda su

tecnología analógica (centrales ATZ) y digitales (de conmutación de circuitos) existentes a VoIP

con la introducción de los gabinetes inteligentes o nodos de accesos multiservicio, hoy la provincia

posee un gran porciento de sus municipios basados en IP. Es evidente disponer de redes

metropolitanas que garanticen el acceso a los nuevos servicios a través de la red conmutación de


2

paquetes IP/MPLS, con la implementación de redes de agregación de nueva generación T-

MPLS/MPLS/TP (solución de transporte ethernet) se podrá contar en los bordes de la red IP/MPLS

con interfaces suficientes y la disminución de sobrecarga a los routers PE, además de garantizar la

clasificación y concentración de tráfico desde los municipios hasta la cabecera provincial en

Guantánamo y resto del país.

Se hace evidente la necesidad de incrementar el ancho de banda de la red de transporte de la

provincia para que pueda soportar los nuevos servicios que trae consigo el Programa de

Informatización de la Sociedad Cubana, el cual debe brindar servicios de banda ancha. De ahí, que

el problema científico de esta investigación radica en ¿Cómo incrementar el ancho de banda de la

red de transporte de la provincia de forma que puedan soportar todo el tráfico IP hacia el Backbone

de la red?

Problema a resolver: Insuficiencia de la infraestructura tecnológica en Guantánamo debido al déficit en los anchos de

banda en las redes de transporte de la Jerarquía digital sincrónica (SDH) y Próxima

Generación- SDH (NG-SDH) actuales, que limitan una masificación y diversificación del acceso a

Internet y de los servicios de datos a demás del crecimiento posterior de líneas fijas NGN.

Para ello es necesario implementar una Red Metro Ethernet que sea capaz de agregar el tráfico IP y

cubrir la distancia que existe entre los equipos de acceso, ubicado generalmente en la periferia de la

red y el nodo de frontera de la red de transporte. Los equipos de acceso DSLAM, MSAN, router de

acceso, etc., tienen que ser conectados a dicho nodo de frontera.

En correspondencia con el problema científico, el objeto de estudio es la red de transporte de

telecomunicaciones de la provincia de Guantánamo.

El campo de acción es la red Metro Ethernet. A partir de la definición del problema, se plantea

como hipótesis de partida disponer de una red provincial con mayores prestaciones, capaz de

soportar los servicios actuales y los que se avecinan, con mayor capacidad y un uso más eficiente

del ancho de banda empleando equipamiento de redes Metro Ethernet.

Los elementos anteriormente abordados permiten plantear el objetivo general de esta investigación:

Proponer una red Metro Ethernet que permita aumentar el ancho de banda de la red de transporte

para la transmisión de las señales de voz, datos y video considerando arquitectura, tecnología y

disponibilidad de los recursos en las redes de transporte actuales.


3

Para alcanzar este objetivo general, los objetivos específicos son:

Valorar el estado del arte de las diferentes tecnologías y las tendencias de las redes de

transporte, caracterizando la arquitectura de red, explicando detalladamente los servicios

que se brindan y las tecnologías que soportan las redes Metro Ethernet.

Elaborar diversas soluciones técnicas para Redes Metro Ethernet. Estableciendo los

requerimientos técnicos para la empresa y/o servicios.

Describir las principales características de diseño y configuraciones de la red Metro

Ethernet, para la conexión de todos los nodos de acceso actuales y futuros, así como los

principales aspectos vinculados con la provisión y la gestión de los servicios.

Elaborar una propuesta del tipo de red Metro Ethernet considerando arquitectura,

tecnología y disponibilidad de los recursos en la red de transporte provincial actual.

Evaluar la propuesta por criterio de especialistas.

Planteándonos las siguientes interrogantes científicas en el abordaje del tema:

1. ¿Cuáles son los antecedentes históricos de la red Metro Ethernet?

2. ¿Cuáles elementos distinguen el diseño propuesto para la red Metro Ethernet?

3. ¿Serán suficientes las capacidades en las redes SDH, NG-SDH actuales y económicamente

factible su escalabilidad para transportar el incremento esperado en los anchos de banda?

4. ¿Qué resultados se obtienen del proceso de evaluación?

En el proceso de investigación se procedió a la consulta de información actualizada de libros,

revistas, documentos electrónicos, estándares de la IEEE, MEF y la UIT-T y otras bibliografías

obtenidas en presentaciones y conferencias realizadas por la Asistencia Técnica de Telecom Italia y

suministradores de ETECSA como Huawei, ZTE, Alcatel-Lucent y Ericsson. Con esta información

se conformó el marco teórico de la solución que se propone. Se utilizó la teoría fundamentada ya

que a partir de la práctica de técnicos y especialistas en la implementación de esta red se

enriqueció la teoría base para el diseño propuesto. Durante la evaluación de la propuesta se

empleó el método Criterio de Especialistas con el propósito de valorar la pertinencia de la

propuesta.

Con este trabajo se logra tener una visión más cercana de la estructura de la red de agregación de los

operadores actuales realizando un recorrido desde la parte más teórica hasta los aspectos

económicos que impulsan su evolución, se logra una mejor flexibilidad para el futuro crecimiento


4

de la red en la provincia y se puede ofrecer una respuesta a la constante demanda de servicio,

proporcionando soluciones económicamente factibles, además de alcanzar altos niveles de

confiabilidad, vitalidad, y seguridad en la red. Este trabajo puede constituir una base material de

estudio.

Como implicaciones prácticas se logra una mejor eficiencia y calidad en los servicios ofertados,

obteniendo un mejor control del sistema, y un programa de mantenimiento centralizado de la red,

aumentando las capacidades de ancho de banda en la red de transporte.

Este trabajo es uno de los primeros que se realiza en el país, que abarca la evolución que ha

tenido esta tecnología, ya que en la actualidad sólo existen diferentes literaturas que

ilustran, y describen diferentes evoluciones de una forma muy concreta para quien inicie el

estudio de esta tecnología.

La utilidad e impacto de la presente investigación es fundamentalmente social, económico

y tecnológica, por cuanto permite el desarrollo:

En el plano social aumenta la efectividad en la prestación de los servicios, es una garantía para

ofertar a los clientes servicios de calidad, teniendo por su parte ETECSA una adecuada facilidad en

la provisión y la gestión de los servicios.

El impacto económico en este caso es importante, la nueva tecnología es muy económica, los costos

de implementación son inferiores en comparación con las redes tradicionales (SDH). El costo de un

equipo pequeño PTN (Red de Transporte de Paquetes) 910 T-MPLS es 6.154,00 USD comparable

con el costo de la tarjeta Ethernet de un equipo SDH que es de 6.433,50 USD, la tecnología puede

sustituir redes obsoletas cuyos costos de explotación son elevados.

Desde el punto de vista tecnológico el diseño de la red metro garantizará la oferta de variados

servicios sobre una misma red de acceso Ethernet, la cual juega un papel fundamental, con

facilidades de agregación y enrutamiento, que permiten la oferta de los variados servicios que se

brindan en las (NGN).

Los resultados de esta investigación poseen una aplicación práctica y teórica de gran trascendencia

para todos los especialistas, investigadores y diseñadores de la esfera de telecomunicaciones. Los

resultados del mismo se aplican fundamentalmente en la esfera técnica donde se ganará en calidad

de los servicios, organización y ahorro de recursos, también en el de capacitación y metodología

pues servirá de guía para futuros trabajos que haya que realizar en la modernización y expansión de

la red de telecomunicaciones de Cuba.


5

Se emplearon métodos como la búsqueda de información automatizada, y la actualización en el

terreno (Sitio), del equipamiento en cuestión, la aplicación y resultados de pruebas de campo con el

equipamiento seleccionado creando modelos y escenarios que comprueban las funcionalidades e

importancia y las ventajas de la tecnología.

El trabajo se estructura en, introducción, 3 capítulos, conclusiones, recomendaciones, referencias

bibliográficas y anexos.

En el primer capítulo se hace recuento sintetizado de las redes de transporte, se describe la

tecnología Ethernet, se compara con las técnicas de conmutación rápida de paquetes: FR y ATM,

así como se analiza la evolución que han tenido las redes Metro Ethernet, se enuncian las

soluciones para la creación de una red Metro Ethernet basada en enrutadores y en redes

tradicionales SDH y finalmente se hace una caracterización de los servicios estandarizados por el

Forum Metro Ethernet.

En el segundo capítulo se describen las diferencias tecnologías de transporte de paquetes MPLS, T-

MPLS y MPLS-TP, la protección de los servicios, sincronización con la red, se hace una

comparación entre T-MPLS y MPLS-TP y se evalúan las tecnologías ofrecidas por los actuales

suministradores de ETECSA, en el entorno de crecimiento de los servicios basados en Ethernet.

En el tercer capítulo se analizan las actuales redes de transporte en Guantánamo, este análisis se

hizo tomando en cuenta las tecnologías SDH y NG-SDH de Huawei y su capacidad para asumir los

nuevos requerimientos de los servicios, también se emiten las consideraciones para la

especificación y diseño de una Red Metro Ethernet. Se hace la propuesta de Red Metro Ethernet

con la tecnología PTN, comparándola con la solución actual (Eth/SDH). Se analiza la factibilidad de

la propuesta de solución mediante cálculos de tráfico, resultado de prueba de campo, una valoración

económica y la evaluación por criterio de especialistas. Las conclusiones del trabajo abordan los

resultados obtenidos de la investigación. La bibliografía se confeccionó con la librería EndNote, el

estilo Numbered .En los anexos se podrá consultar información adicional sobre el equipamiento

propuesto.


6

CAPÍTULO 1: ESTADO DEL ARTE EN SOLUCIONES DE TRANSPORTE ETHERNET.

1.1 Introducción.

En la evolución de las telecomunicaciones y su transformación a un mundo “todo IP” exige que la

agregación de los servicios por las diferentes redes o lo que se ha dado en llamar la parte Metro se

realice con plataformas híbridas: Ethernet, las de Multiplexación por División en Tiempo

(TDM,Time Division Multiplexing) y las de Multiplexación por Longitudes de Onda (WDM,

Wavelength Division Multiplexing) para soportar los servicios tradicionales, que siguen siendo

rentables para los operadores y permitir la migración al mundo IP a través del transporte de

servicios Ethernet puros.

Esa es la causa por la que múltiples operadores han desarrollado redes dentro de su portafolio óptico

que permiten Plataformas de Provisionamiento Multiservicio o por sus siglas en inglés MSPP

(Multiservice Provisionning Platform) y otras capaces de soportar el tráfico Ethernet nativo

(Carrier Class Ethernet Network), especialmente desarrolladas para mejorar los requerimientos

metropolitanos de borde con capacidades avanzadas Ethernet.

Tales plataformas pueden ser utilizadas en redes móviles o fijas y donde sea necesario transportar

cualquier mezcla de servicios tradicionales y de banda ancha, y proporcionan diferentes soluciones,

diseñadas para brindar al operador la flexibilidad en el diseño de las diferentes partes de una red de

acceso, cubriendo diferentes esquemas de negocios como redes de acceso por radio, acceso de

banda ancha y soluciones empresariales.

En los ingresos del mercado mundial de PTN se puede observar que, ZTE creció hasta un 34,4 %.,

seguido por Huawei 26,6 %., y Alcatel-Lucet 24,8%.Ver figura 1 la cual muestra la cuota de PTN

en el mercado mundial de 2010 y 1er trimestre 2011

Figura 1 Cuota de PTN en el mercado Mundial 2010 y 1ert Trimestre 2011. [1]


7

En Cuba también se proyecta una migración acelerada, fortaleciéndose las redes de transporte

metropolitanas mediante la introducción de redes PTN ,solución denominada Metro Ethernet lo

cual permitirá ofrecer servicios triple-play, en especial IP-TV que tiene un carácter estratégico dada

la problemática de las múltiples normas de TV digital existentes, pendiente de una toma de

decisiones al respecto[2, 3]. ETECSA en sus lineamientos a seguir en sus redes se ha trazado la

política:

• Que todo crecimiento en líneas fijas será del tipo NGN, no invirtiéndose más en centrales

TDM cuyo ciclo de vida se ha visto limitado por el salto tecnológico.

• Para hacer posible este propósito ha sido indispensable culminar el dorsal de fibra óptica

nacional, implementándose una red de transporte óptica con capas física SDH/DWDM y

prestaciones de Red Óptica de Conmutación Automática (ASON).

• Sobre la misma se ha incorporado un núcleo de datos basado en IP/MPLS, lo cual respalda

el desarrollo presente y futuro de la NGN en Cuba. En una primera etapa coexisten tres

redes: la red publica telefónica (PSTN), la red móvil celular y la red de datos.

1.2 Redes Metro Ethernet. El imparable crecimiento de servicios de banda ancha que las redes de telecomunicación han de

soportar, está llevando a una evolución en el diseño de dichas redes que permita de una manera

eficiente la conmutación y enrutamiento de los grandes volúmenes de datos que han de

transportarse.

Actualmente, las redes de conmutación de paquetes se imponen sobre las de conmutación de

circuitos. La” inteligencia” de la red se desplaza hacia sus bordes con posibilidad de control mixto

de tráfico (operador-cliente)

La arquitectura de red (topología más protocolos y sistemas) depende del uso que den los clientes a

los servicios que sustenta ejemplo las redes privadas virtuales (VPN), voz sobre IP (VoIP).

El transporte de los servicios de paquetes como Ethernet, VoIP, VPN, servicios de IPTV y la red

móvil de servicios de datos han creado nuevas necesidades y retos para la red de transporte. La PTN

se está convirtiendo en una tendencia creciente de los fabricantes de tecnologías. Las mismas

heredan una gran fiabilidad y simplicidad de operación, administración y mantenimiento (OAM) de

las redes de transporte tradicionales, tales como SDH. En la figura 2 se muestra como han ido

evolucionando las redes de transporte.


8

Figura 2 Evolución de las redes de transporte.[4]

Los proveedores de redes están cambiando gradualmente, anteriormente SDH, ATM, Frame Relay.

Ahora, la transición hacia la infraestructura de paquetes, Ethernet.

Esto obedece a que las redes de paquetes el canal es compartido por muchos usuarios

simultáneamente. La mayoría de los protocolos de WAN tales como TCP/IP, X.25, Frame Relay,

ATM, son basados en conmutación de paquetes. Estas redes son más eficientes que las redes de

conmutación de circuitos, donde se asigna un canal único para cada sesión. En las redes de paquetes

basada en Ethernet son la de mayor difusión, se puede lograr la convergencia, es decir, una única

infraestructura puede llevar a todos los servicios por consiguiente más barato de construir, más

barato de operar .A demás ha comenzado un proceso evolutivo hacia todo IP, que en la actualidad

se implementa a nivel de los servicios, requiriéndose tecnologías de transmisión que soporten el

transporte de paquetes.

PBB-TE (Provider Backbone Bridges –Traffic Engineering) Conocido anteriormente como

proveedor de transporte principal (PBT) y propuesto por primera vez por BT y Nortel, PBB-TE

(Proveedor Central de transporte - Ingeniería de Tráfico) se describe una arquitectura orientada a la

conexión Ethernet, que está diseñado para proporcionar una solución de red principal. T-MPLS, MPLS-TP y PBB-TE están diseñados para proporcionar una red de transporte paquetes

orientados a la conexión a través de las tecnologías de paquetes actuales. Técnicamente, las tres

normas tienen por objetivo separar el plano de datos del plano de control ,y mejorar las capacidades

OAM y la protección con el fin de ofrecer alta fiabilidad y simplicidad en el OAM En lo que


9

respecta a futuras aplicaciones, la selección de la tecnología dependerá de consideraciones de

carácter comercial.[5, 6]

1.3. Tecnologías de transporte Ethernet Ethernet parte del estándar IEEE 802.3 y es de nivel 2 del modelo OSI. Entre otras tecnologías de

nivel de enlace utilizadas en las LAN se encuentran Frame Relay, Token Ring, FDDI, ATM y

LocalTalk, pero en los últimos años Ethernet se ha extendido como la más utilizada en estas

situaciones y como conexiones predeterminadas en el equipamiento del usuario final. Esto ha sido

así por sus reducidos costos, la facilidad de instalación y por la compatibilidad con múltiples

protocolos.

El hecho de que Ethernet estuviera presente en la mayoría de las empresas y equipos de usuarios,

junto con su reducido costo y gran escalabilidad han favorecido a que esta tecnología que parecía

que únicamente iba a ser desplegada en ámbitos reducidos LAN, se ha extiendo hacia la red de

agregación.

1.3.1 Evolución y mejoras de Ethernet [7, 8]

• La evolución de Ethernet, en cuanto a capacidad de tráfico, ha sido exponencial al acceder

directamente a fibra óptica (FO): Desde 10 Mb/s a 10 Gb/s.

• 10 BASE T (IEEE 802.3, 1983):

• Fast Ethernet (IEEE 802.3u, 1995): 100 Mb/s

• Giga Bit Ethernet (IEEE 802.3z, 1998): 1 Gb/S, Superswitches o routers

• 10 Giga Bit Ethernet (IEEE 802.3ae, 2002): Fibra Óptica, Full Duplex

En la figura 3 se muestra la estructura de la trama Ethernet 802.1 Q.

Figura 3 Trama Ethernet 802.1 Q.


10

En las redes Metropolitanas, Ethernet ha cobrado un gran valor pues hoy el 98% del tráfico

corporativo y PYMES (pequeña y mediana empresa) se inicia y termina en un puerto Ethernet. Ya

que las empresas buscan conectividad de sus LANs hacia fuera, Metro Ethernet aparece como una

elección obvia sea por costos como por performance técnica.

Ethernet (GE y 10GE) ha dejado atrás a las interfaces E1 y STM-1 para convertirse en la interfaz de

red predominante. A continuación en la tabla 1 se realiza una comparación de la tecnología Ethernet

con otras alternativas.

Tabla 1 Comparativa entre la tecnología Ethernet y otras alternativas. (FR, ATM)

Parámetros/Tecnologías Ethernet FR ATM Escalabilidad 10M a 10G 56K a 45M 1.5M a 622M QoS( Calidad de Servicio) Soportado Limitado Si Flexibilidad del Servicio Alta Baja Baja Eficiencia del Protocolo Alta Media Baja Optimizado para IP Si No No Aprovisionamiento Rápido Lento Lento CPE: Costo por Puerto bajo $ Medio $$ Alto$$$ Costo/Mb bajo $ Medio $$ Alto $$$

Como se puede observar la ventaja de Ethernet supera por mucho a otras alternativas a continuación

se describen los beneficios para Usuarios de Negocios

• Soporta aplicaciones de mayor ancho de banda.

-Aprendizaje a distancia.

-Acceso a Internet más rápido para trabajadores remotos sobre VPN (Redes Privadas Virtuales)

• Ancho de banda garantizado con la capacidad de ráfagas (CIR/PIR).

• No se desperdicia ancho de banda.

• Alta disponibilidad.

• Costos menores de CPE—Tecnología plug-n-play fácil de utilizar.

• Control del cliente y flexibilidad—Administración y autoaprovisionamiento.

1.3.1. Función e importancia de la Red Metro Ethernet

La Red Metro Ethernet, es una arquitectura tecnológica destinada a suministrar servicios de

conectividad de acceso metropolitano o nacional a nivel 2, a través de interfaces Ethernet, lo que

permitirá interconectar LAN ubicadas a grandes distancias dentro de una misma ciudad o incluso

país. [9]


11

Estas redes se definen como una red de agregación y tendrá la función e importancia de agregar,

encaminar y enrutar todo el tráfico de contenido (voz y datos) y señalización de los Nodos de

Acceso Multiservicio (NAM), unidades DSLAM IP, unidades de acceso IP de la red móvil, enlaces

dedicados IP y todo tipo tráfico vinculado con las NGN, basado en el estándar Ethernet tanto a

nivel físico como de enlace. [9]

Las redes MEN son otra solución de nivel 2 como lo son la Conmutación de Tramas (FR, Frame

Relay y las de ATM, en la que la red del proveedor transporta tramas Ethernet. Utiliza un canal de

comunicaciones compartido con técnicas de conmutación de paquetes a altas velocidades.

Generalmente utiliza medios de transmisión como fibra óptica, par de cobre y transmisión

inalámbrica para la conexión usuario-red. Los anteriores servicios pueden ser escalonados

adicionalmente en base a distintos perfiles de calidad de servicios y de ancho de banda, los mismos

que pueden ser implementados sobre infraestructuras de banda ancha o inalámbrica para ofrecer

diferentes niveles de confiabilidad [10]. En la figura 4 se muestra esquema genérico de red MEN.

Figura 4 Esquema genérico de Red Metro Ethernet.[7]


12

Las tecnologías FR y ATM son las (L2 VPNs) de capa 2 tradicionales, las cuales se caracterizan

por:

Cada CE (o CPE) dispone de ‘n’ circuitos, cada uno de ellos conectándole a otro CE, en

topología partial mesh.

En la red del proveedor, los nodos conmutan los paquetes de cliente basándose en

información de nivel 2 (FR DLCI, ATM VC)

Metro Ethernet es otra L2 VPN, en la que la red del proveedor transporta tramas Ethernet

(las direcciones MAC son usadas para determinar el encaminamiento)

Se puede asimilar una VLAN a un DLCI ó un PVC

1.3.2. Beneficios que ofrece Metro Ethernet. Las soluciones Metro Ethernet, están compuesto por una Red de conmutadores MEN

(Metro Ethernet Network), ofrecida por el proveedor de servicios, los beneficios que

ofrecen las redes MEN son los siguientes:

Con la interconexión con Ethernet se simplifica las operaciones de red, administración,

manejo y actualización.

Los servicios Ethernet reducen el capital de suscripción y operación de cuatro formas:

Se emplean interfaces Ethernet que son la más difundidas para las soluciones de

Networking

Los servicios Ethernet ofrecen un bajo costo en la administración, operación y

funcionamiento de la red.

Los servicios Ethernet permiten a los usuarios acceder a conexiones de banda ancha a

menor costo.

Las redes de conectividad mediante Ethernet permiten modificar y manipular de una

manera más dinámica, versátil y eficiente, los anchos de banda y cantidad de usuarios en

corto tiempo.[8]

1.3.3. Evolución de las redes Metro Ethernet

La evolución de las redes Metro Ethernet (MEN) se han caracterizado por la implementación de

las redes LAN o anillos Ethernet a las redes IP/MPLS después a T-MPLS y de ahí a un Anillo

MPLS- TP, los cuales se conectan al punto de presencia de los servicios. Ver la figura 5.


13

Figura 5 Evolución de las redes Metro.

Los equipos de acceso están convergiendo hacia Ethernet, como consecuencia la red de agregación

deben ser implementada en tecnología Ethernet. Como interfaz de entrada al punto de presencia de

los servicios (Service PoP) la tecnología Ethernet es la más conveniente, por ser la más económica,

las redes Metro se realizan utilizando conmutadores Ethernet. Para ofrecer la necesaria redundancia

se realiza por anillos. El protocolo STP (Spanning Tree Protocol) se ocupa de eliminar el lazo

(loop) y de reaccionar en caso de falla. La red Metro en tecnología Ethernet presenta:

Limitaciones en las funcionalidades de recuperación en caso de falla (STP).

– La recuperación del STP es lenta. Existen variantes del STP como el Rapid STP (RSTP).

– La recuperación dependen del número de conmutadores presentes en el mismo anillo.

Limitaciones en el número (4096) de VLAN configurable en la misma red Metro.

– Se consideran una VLAN por cada tipo de servicio por cada equipo de acceso.

– Una VLAN por cada cliente de tipo dedicado (algo se resuelve con la funcionalidad QinQ,

cuando es implementada en los equipos de servicios).

– Se necesitan también VLAN de gestión.


22

Para salvar la limitación del uso de las VLANs en una Red Metro cuya cantidad de tipos de

servicios exceda el límite de 4096 se utilizará, en vez de esta, el PsuedoWire MPLS con Fast

rerouting, EoMPLS, (estándar IETF Pseudo-wire Emulation Edge-to-Edge, PWE3, RFC 4448).

Se ha evolucionado la red Metro hacia IP/MPLS, los conmutadores Ethernet se convierten en router

IP/MPLS. La tecnología MPLS permite aplicar la técnica de PseudoWire (PW), que es un camino

(path) MPLS definido entre nodos de la red Metro. El path está definido por una etiqueta MPLS (20

bit) que se adiciona al paquete y que permite más de 1 millón de PseudoWire.

Entre los equipos de acceso y primer nodo Metro se configuran VLAN, entre el primer y ultimo

nodo Metro se configuran PW, cada VLAN se asocia a un PW, las VLAN solo asumen sentido a

nivel local (a la entrada y a la salida del PW) y por eso se pueden repetir.

Figura 6 VLAN a nivel local (a la entrada y a la salida del PW) [11]

1.4. Soluciones para la creación de una Red Metro Ethernet.

Se analizan a modo general en este epígrafe las dos tendencias principales que se identifican en el

mercado para la evolución de las Redes de Agregación, las que por la gran difusión que han tenido

y la que se espera en el uso del estándar Ethernet se han generalizado como Redes Metro Ethernet:

• Red Metro basada en Enrutadores Ethernet,

• Red Metro basada en la Evolución de la Red de Transporte Tradicional.

1.4.1. Red Metro sobre la base de Enrutadores Ethernet.

Este tipo de arquitectura es efectiva siempre y cuando el tráfico a ser implementado es

fundamentalmente de datos y se requiere la entrega transparente de servicios al cliente, tal como

funciona en el estándar IEEE 802.1ad, donde es posible enviar el tráfico a través de la red de un

proveedor de servicios sin fijar ningún tipo de requerimientos sobre el contenido del tráfico

Ethernet del cliente.

En la figura 7 se muestran las diferentes variantes de arquitecturas de Red Metro clásicas:[12, 13]


23

Figura 7 Redes Metro sobre la base de Enrutadores Ethernet.

Se recomiendan dos estándares básicos para el funcionamiento:

-Q in Q y IEEE 802.1ad (Provider Bridge).Como esquemas de protección en este tipo de redes se

recomienda:Spanning Tree Protocol (STP), Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) y Multiple STP

(MSTP).

Spanning Tree usa caminos alternos para llegar al conmutador (switch) principal o root

Existen diferentes versiones de Spanning Tree, tales como Rapid Spanning Tree (802.1w), Per

Vlan Spanning Tree (PVST), Multiple Spanning Tree (MSTP) entre otras. La diferencia entre ellos

tiene que ver con los tiempos de conmutación en caso de fallas y/o las instancias de Spanning Tree

soportadas. En la actualidad existe un segundo mecanismo disponible para redes Metro Ethernet

conocido como Resilient Packet Ring (RPR o IEEE 802.17. Ver http://www.ieee802.org/17/). Este

es un estándar de la IEEE que no ha tenido mucha auge en la actualidad pero que garantiza tiempos

de respuesta en caso de fallas inferiores a 50 milisegundos.

Existen otras dos formas de protección para anillos de Enrutadores en Redes Metro que son:

Utilizando el protocolo para Anillos de Paquetes Flexibles (RPR: Resilient Packet Ring). Es una

arquitectura que une las ventajas de la protección tipo SDH (tarjetas POS-like) y del

transporte Ethernet. Su mayor desventaja es el encarecimiento de los Enrutadores debido al

alto costo de las tarjetas POS-like.

Utilizando el protocolo para Protección Rápida del Anillo (RRPP, Rapid Ring Protecti

Protocol) que es un protocolo de la capa de enlace, propietario de Huawei. Se usa en

arquitectura de Enrutadores Ethernet conectados en anillo, el mismo puede evitar las

tormentas de multidifusión que pueden generar los lazos de datos cuando el anillo Ethernet


24

está cerrado, y puede levantar rápidamente un enlace de respaldo cuando una sección del

anillo es desconectada y de esta forma recobra la comunicación en el anillo, el tiempo de

reestablecimiento es menor de 50 mseg y es independiente del número de conmutadores que

estén conectados en la red.

1.4.2. Red Metro sobre la base de la Evolución de la Red de Transporte Tradicional SDH.

Está variante está recomendada por varios fabricantes en el caso que la red de transporte sea un 70%

tradicional y 30% Ethernet, pues independientemente del costo de transformar la red a todo IP,

existe la limitante física sobre las interfaces de 2Mbps de conexión hacia centrales telefónicas que

no pueden ser reemplazadas por interfaces tipo Ethernet mientras la misma central telefónica no sea

migrada.

Las Redes Metro implementadas sobre SDH tienen una limitante en las topologías de anillo y es

que cuando varios equipos se encuentran formando un anillo (más de ocho) la capacidad por nodo y

por tanto hacia el usuario final empieza a verse reducida, pues no se puede superar la capacidad de

la línea por ejemplo, Modulo de Transporte Síncrono (STM-64), y aunque las interfaces Ethernet

soportan difusión, el medio de transporte (SDH) sigue siendo estático.

En adición, si las interfaces Ethernet conectadas hacia los Enrutadores metro que inicialmente son

de 1G migran a 10G, se generarán cuellos de botella que no pueden ser solucionados más que con el

reemplazo de los equipos de la red de transporte.

En los momentos actuales se están introduciendo alternativas para flexibilizar la asignación del

ancho de banda y mantener el nivel de fiabilidad de las redes tradicionales SDH. La más actual y

con un desarrollo inmediato es el Transporte MPLS y el Perfil de Transporte MPLS. En el capitulo

2 se hace una profundización sobre el tema.

1.5. Tipos de Servicios definidos por el Forum Metro Ethernet El concepto básico establecido por Forum Metro Ethernet (MEF) para los servicios Ethernet que

pudiera brindar un operador se basa en las siguientes definiciones:

- Equipo de Cliente (CE, Costumer Equipment): Puede ser un encaminador o conmutador que

cumpla la recomendación IEEE-802.1 bridge.

- Interfaz de Cliente hacia la Red (UNI: User Network Interface): Punto de demarcación entre el

cliente y el proveedor de red o entre este último y el proveedor de servicios. Deberá cumplir con el


25

estándar IEEE-802.3 Ethernet de Capa Física (PHY, Physical Layer) y Control de Acceso al Medio

(MAC, Medium Access Control) y con la recomendación MEF 13. Es la interfaz física o puerto

provisto por el operador a través de la cual accede el cliente a la red. Concretamente se trata de una

interfaz física Ethernet trabajando a velocidades de 10Mbs, 100Mbps, 1Gbps o 10Gbps. Se

consideran para el análisis de flujo Ethernet una UNI del lado Cliente (UNI-C) y una UNI del lado

Red (UNI-N).[14]

- Interfaz Red – Red (NNI: Network to Network Interface): aquella entre distintas redes Ethernet de

uno o varios operadores. Se considera una NNI Interna (I-NNI) cuando los equipos extremos

pertenecen a una misma red y NNI Externa (E-NNI) cuando los equipos extremos pertenecen a

redes distintas o de distintos operadores.

En la figura 8 se muestra diagrama en bloques del modelo de servicios del Forum Metro Ethernet.

Figura 8 Diagrama en Bloques del Modelo de Servicios del Forum Metro Ethernet (MEF).

Todos los servicios así como los atributos y parámetros definidos por el Forum Metro Ethernet se

recogen en las recomendaciones MEF 6.1 y MEF 10.1. [15]

La recomendación MEF 6.1 define los tipos de servicios Ethernet de clase portador: Línea Privada

Ethernet (EPL: Ethernet Private Line), Línea Privada Virtual Ethernet (EVPL Ethernet Virtual

Private Line), Línea Ethernet (E-Line), LAN Ethernet (E-LAN), Árbol Ethernet (E-Tree), etc). Esta

recomendación amplía y sustituye la anterior, MEF 6.

La recomendación MEF 10.1 define y amplía los atributos y parámetros de los servicios de la

MEF6.1 que son requeridos para poder brindarlos según lo acordado. Esta recomendación amplía y

sustituye la anterior, MEF 10.


26

En la recomendación MEF 10.1 se define el concepto lógico de Conexión Ethernet Virtual (EVC,

Ethernet Virtual Connection) como el contenedor para transportar los servicios dentro de la Red

Metro. Un EVC es la asociación entre una o más interfaces UNIs (User Network Interface). Es un

tubo virtual que proporciona al usuario conexiones extremo a extremo atravesando múltiples redes.

Según los tipos de EVC se pueden dar tres tipos de servicios diferentes: E-Line, ELAN y E-Tree.

Las E-lines son conexiones punto-a-punto, las E-LANs son conexiones multipunto a multipunto y

las E-Tree que utilizan conexiones punto (la raíz) a multipunto (ramas) pero con políticas de acceso

desde las ramas a la raíz [16, 17]Los mismos se presentan en la tabla 2.

Tabla 2 Servicios definidos por el Forum Metro Ethernet.

En el caso de las celdas sombreadas en amarillo se trata de servicios que no sufren cambios respecto

a lo definido en las Recomendaciones MEF 6 y 10. La celda sombreada en azul implica que el

servicio fue modificado en su planteamiento inicial y las celdas sombreadas en rosado representan

nuevas adiciones que incorporan las Recomendaciones MEF 6.1 y 10.1

El servicio de Línea Privada Ethernet (EPL) es el más popular de todos por su simplicidad y se

emplea para sustituir las líneas privadas TDM. Utiliza Interfaces Usuario – Red (UNIs) dedicadas

por cada conexión punto a punto. A su vez asocia cada UNI con solo una Conexión Virtual Ethernet

(EVC).

En la figura 9 se muestra el Principio de Funcionamiento del Servicio Línea Privada Ethernet

(EPL).


27

Figura 9 Principio de Funcionamiento del Servicio Línea Privada Ethernet (EPL).

Para la transportación de los servicios Frame Relay y ATM sobre la red Metro se utiliza la Línea

Privada Virtual Ethernet (EVPL) que permite la multiplexación en una misma UNI de varios

servicios o EVCs. Esto permite una única conexión física al cliente (UNI-C) que soporte múltiples

conexiones virtuales. En la figura 10 se muestra el Servicio Línea Privada virtual Ethernet (EVPL).

Figura 10 Principio de Funcionamiento del Servicio Línea Privada virtual Ethernet (EVPL).

Los servicios de LAN Privada Ethernet (EP-LAN) y LAN Privada Virtual Ethernet (EVP-LAN)

soportan UNIs dedicadas a cada servicio (EP-LAN) o UNIs con varios servicios multiplexados en

una sola (EVP-LAN). Permiten brindar servicios de LAN transparente sobre la red del operador y

soportan la creación de VPN multipuntos de nivel 2. Estos servicios son los que se emplean para

realizar la difusión punto a multipunto para distribución de video. En el caso de varios canales se

requiere UNIs con varios servicios multiplexados. En la figura 11 ver EP-LAN y EVPLAN

Figura 11 Principio de Funcionamiento de los Servicios EP-LAN y EVP-LAN.


28

Los servicios del tipo Árbol (EP-Tree y EVP-Tree) permiten conexiones del tipo punto a multipunto

más simplificadas que si se hicieran como un caso particular de los servicios EP-LAN y EVP-LAN

o UNI con varios servicios con la configuración escalonada de varios servicios del tipo E-Line.

Permite la separación del tráfico entre los usuarios pues solo es posible que las ramas se

comuniquen con una única raíz conformando el árbol pero nunca entre ellas. Igualmente en el

dispositivo raíz se aplican políticas y se diferencian los niveles de acceso de las ramas.

En la figura 12 se muestra el Principio de Principio de Funcionamiento de los Servicios EP-Tree y

EVP-Tree.

Figura 12 Principio de Funcionamiento de los Servicios EP-Tree y EVP-Tree.

El Forum Metro Ethernet ha estandarizado para una correcta compatibilidad entre fabricantes una

serie de parámetros y atributos que a continuación se detallarán: [18]

1.5.1 Requerimientos de calidad de servicio QoS y acuerdo de niveles de servicios SLA Hay cuatro elementos para medir QoS y el SLA: Disponibilidad, latencia, jitter y pérdida de

paquetes Los diferentes servicio, tendrán necesidades diferencias. Pero todos ellos coincidirán en

que sus parámetros de QoS tienen que estar bien definidos.

Retardo: indica el tiempo máximo que puede producirse desde que el paquete sale del emisor hasta

que llega al receptor. Ej: una conversación telefónica requiere un retardo menor que un correo

electrónico.

Pérdida: parámetro que indica la cantidad de paquetes que se podrían perder en la comunicación

para una calidad aceptable y se determina por la siguiente formula.

Formula Cálculo de pérdida de paquetes


29

Jitter: Indica la diferencia en los retardos que se producen en los diferentes paquetes.

Disponibilidad: Es el conjunto de parámetros que indican las características de la fiabilidad de la

comunicación como el tiempo necesario para la activación, el tiempo medio de restauración.

1.5.2 Parámetros de tráfico Se refieren básicamente a las tasas que aceptarán tanto el UNI como la ECV para cada

comunicación.

CIR (Tráfico mínimo garantizado): es la tasa de tráfico mínima garantizada a cada comunicación en

condiciones normales de la red.

CBS (Committed Burst Traffic): es el tamaño máximo que se puede transmitir a la tasa CIR.

PIR (Tasa de pico máxima): es la tasa binaria máxima que será capaz de absorber la red en caso de

que ésta no esté congestionada.

MBS (Maximun Burst Size) indicará el máximo tamaño de la ráfaga aceptable a la velocidad PIR.

1.5.3 Tipos de envíos, Tráfico unicast, Broadcast, Multicast

Tráfico unicast: Es aquel tráfico que tiene un destinatario concreto del que se conoce su dirección

MAC. Si la dirección MAC no se conoce, se inundará hacia todos los equipos con la misma VLAN.

Tráfico Broadcast: Son los paquetes enviados a todos los usuarios de la red. La dirección MAC a

la que se envían es FF-FF-FF-FF-FF-FF.

Tráfico Multicast: Va dirigido a un grupo definido de usuarios. Las tramas multicast se identifican

porque el contenido del último bit del campo de destinatario está a “1”.

Conclusiones parciales.

En este Capítulo se formaron las bases teóricas para el desarrollo de la Tesis. En sus

epígrafes, se ha hecho un recuento sintetizado de la evolución de las redes de transporte, se

han analizado las dos tendencias principales que se identifican en el mercado para la

evolución de las Redes de Agregación, se hizo una tabla comparativa entre la tecnología

Ethernet y otras alternativas. (FR, ATM) donde se evidencia las ventajas de Ethernet, se

describió la evolución que han tenido las redes Metro Ethernet finalmente se analizaron los

tipos de Servicios definidos por el Forum Metro Ethernet (MEF).


30

CAPÍTULO 2: REDES DE TRANSPORTE DE PAQUETES, MPLS, T-MPLS y MPLS-TP

2.1 Introducción

La creciente demanda de servicios de Internet a escala mundial, ha generado la necesidad de

construir redes que estén en la capacidad de manejar el creciente tráfico, y que además sean más

potentes, robustas, fiables, sencillas y escalables. Para hacer esto posible aparecen tecnologías tales

como MPLS, T- MPLS y MPLS-TP. En este capitulo explicaremos brevemente que es MPLS, el

origen y funcionamiento la tecnología T-MPLS y MPLS –TP y algunas de sus principales

aplicaciones. Con esto trataremos de ofrecer una visión de las posibilidades y ventajas que ofrece T-

MPLS como red de agregación y su migración a la insipiente tecnología MPLS –TP.

2.1.1 MPLS -Multi Protocolo de Conmutación de Etiquetas

El multi protocolo de conmutación de etiqueta (MPLS) nace bajo la necesidad de garantizar una

mejor calidad de servicio sin incurrir en complejidad a la red como sucede con ATM. Durante los

últimos años se han venido construyendo un conjunto de mejoras a los estándares que permiten la

transmisión confiable de tráfico. MPLS es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por

la IETF y definido en el RFC 3031. Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del

modelo OSI.

Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las

basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo

tráfico de voz y de datos.[19-21]

En la figura 13 se muestra la Cabecera MPLS.

Figura 13 Cabecera MPLS

Label o etiqueta (20 bits), es la identificación de la etiqueta. Exp, también aparece como CoS, afecta

al descarte de paquetes. El campo S, de stack, sirve para apilar jerárquicamente las etiquetas.

Cuando S=0 indica que hay más etiquetas añadidas al paquete, cuando S=1, estamos en el fondo de


31

la jerarquía. TTL, Time to Live, el cual tiene la misma funcionalidad que en IP, se decrementa en

cada enrutador y al llegar al valor de 0, el paquete es descartado.

En el MPLS la conmutación de paquetes está basada en etiquetas y se realiza entre la capa 2 y la

capa 3 (no depende del encabezado IP). Estas etiquetas son agregadas antes del ingreso a la red

MPLS y son removidas cuando los paquetes salen de ella. MPLS. (Combina enrutado y

señalización). El enrutamiento se hace en los extremos y el núcleo de red. Esto equivale a

establecer un circuito previo al envío de paquetes. El mecanismo de señalización crea túneles.[22,

23]

El MPLS permite maximizar la utilización de los enlaces y los nodos, garantizar el nivel del retardo

(respetar los SLAs), minimizar el impacto de las fallas basados en la aplicación de protocolos para

realizar ingeniería de tráfico y la conexión de redes diversas: ATM, Frame relay, IP, Ethernet y

ópticas a través de Pseudowire.

El Pseudo wire MPLS [24]

En una red Metro IP/MPLS, los LSP o los PW se asocian a direcciones IP internas a los equipos:

La Ruta de conmutación por etiqueta (LSP) configurados entre IP internas (ej.

LoopBack)

Pseudowire (PW) configurados entre IP de las interfaces (ej. puertos, …)

En la figura 14 se muestra Red Metro IP/MPLS, los LSP o PW se asocian a las IP internas a los

equipos.

Figura 14 Red Metro IP/MPLS, los LSP o PW se asocian a las IP internas a los equipos.

Las diferentes direcciones IP se alcanzan a través de protocolos de enrutamiento (OSPF) Open

Shortest Path First, IS-IS, (Intermediate System-Intermediate System o sistema intermedio-

sistema intermedio) que pueden recalcular las rutas en caso de cambios en la red (ej. fallas, …).


32

En una red Metro en anillo se configura un LSP entre el nodo periférico (conectado al DSLAM) y el

nodo central (conectado al PE).Se configura también un LSP de protección.[25, 26]

Los PW se configuran entre la Interfaces de conexión al equipo de acceso (DSLAM) y el equipo de

servicio (PE), y transitan por los LSP. Los PW se asocian a las VLAN configuradas en el DSLAM y

en el PE (VLAN locales).En caso de falla los PW se enrutan por el LSP de protección.[12]Se

muestra en la figura 15.

Figura 15 En caso de falla los PW se enrutan por el LSP de protección.[11]

La UIT desarrolló el T-MPLS, la tecnología preferida para reemplazar las tecnologías de acceso

múltiple para los servicios VPN de IP, y se ha convertido en la tecnología de interconexión

dominante dentro de los núcleos de red IP.[8]

Con la creación de redes de transporte de paquetes, la UIT-T se trazó como objetivo realizar la

adaptación de MPLS para convertirlo en un "carrier class". Su desarrollo comenzó desde febrero de

2006 y utiliza los mismos principios arquitectónicos de red por capa que se utilizan en otras

tecnologías como SDH y la optical transport network (OTN).El resultado concreto fue T -MPLS

El estándar de la Unión Internacional para las Telecomunicaciones para las redes de transporte

usando la conmutación de etiquetas conocido internacionalmente como T-MPLS (Transport

Multiprotocol Label Swiching) es una tecnología de redes por capas para el transporte de paquetes.

Esta tecnología incluye posibilidades de conmutación de paquetes para manejar servicios

diferenciados y herramientas para la supervisión de red.

El T-MPLS está dirigido a combinar las ventajas que ofrece la conmutación de paquetes (optimiza

el respaldo de las aplicaciones de paquete nativas) con las ventajas disponibles en las redes TDM

actuales:


33

- Escalabilidad: capacidad de respaldar cualquier cantidad de instancias de tráfico de clientes para

cualquier tamaño de red desde el acceso hasta el núcleo.

- Calidad: capacidad de garantizar que el tráfico de cliente se brinde con un alto nivel de

confiabilidad y disponibilidad predecibles: supervivencia, baja tasa de fallo, monitoreo de

desempeño de extremo a extremo.

- Rentabilidad: dada por la capacidad de brindar servicio a varios clientes/tecnologías a la vez con

facilidad en las operaciones de aprovisionamiento, solución de problemas, monitoreo.

- Respaldo a multiservicios: capacidad de suministrar todo tipo de tráfico de cliente (transparencia

en el servicio).

2.1.2. Principio de funcionamiento de T-MPLS -Transport MPLS

El T-MPLS es una tecnología de transporte de paquetes orientada a la conexión, basada en los

formatos de MPLS y que reutiliza los paradigmas de cambio de Etiquetas (label swapping) más

difundidos en las telecomunicaciones. Hereda parte de las definiciones del IETF para las normas de

encapsulado de servidores y clientes, a la vez que perfila el MPLS para evitar la necesidad de

capacidad de enrutamiento por IP y la complejidad que ello supone.

El trasporte por MPLS implica una potente capacidad de Operación, Administración y

Mantenimiento (OAM, Operation Administration and Managment) que permite que los informes de

estado y desempeño permanezcan confinados a la capa T-MPLS y no requiere de una inspección

más exhaustiva del paquete. Asimismo permite tener Acuerdos de Niveles de Servicio (SLA,

Service Level Agreement) garantizados, define la conmutación de protección y la restauración y

permite localizar eficientemente las fallas así como brindar ofertas de servicios a múltiples

operadores.[27]

Transport – MPLS se basa en añadir mecanismos de OAM y protección similares a SDH a un

subconjunto de funcionalidades de IP/MPLS. El T - MPLS es igual MPLS más OAM menos

Complejidad de capa (L3).ver figura 16. Núcleo red IP en interfuncionamiento con T-MPLS.


34

Figura 16 Núcleo red IP interfuncionamiento con T-MPLS.[12]

T-MPLS ha simplificado la tecnología L3 independiente del transporte utilizando en el MPLS y

mejorado la OAM, así como las capacidades de protección. La tecnología de T-MPLS aísla el plano

de datos del plano de control y soporte de configuración estática, permitiendo a las redes funcionar

correctamente incluso en ausencia de un plano [5].La figura 17 muestra el de tráfico bidireccional

de los LSP´s

Figura 17 Soporte de tráfico bidireccional de los LSP´s.

T-MPLS presenta: protección extremo a extremo del LSP. Soporte avanzado de OAM, en el cuál se

incluye una etiqueta reservada con el valor de 14 (Figura 18), para diferenciar el paquete OAM, de

los datos de usuario.


35

Figura 18 Encabezado OAM y formato PDU T-MPLS G.8114. [28]

Mel: Entidad de mantenimiento a nivel de grupo., BoS: Campo de Stack a través del cual se

identifica el apilamiento de etiquetas., TTL: Tiempo de vida del paquete.

Estado de las recomendaciones de T-MPLS (G.81xx)

G.8101 (Términos y definiciones), G.8110 y G.8110.1 (Arquitectura), G.8112 (Interfaces de red)

G.8121 (Bloque funcional del equipamiento), G.8131 (Protección Lineal), G.8132 (Protección

anillo), G.8151 (Aspectos de administración), G.8113 y G.8114 (OAM).

2.1.3. Ventajas del T-MPLS

Brinda al proveedor de servicio las posibilidades de realizar las transformaciones requeridas a fin

de evolucionar las redes existentes para que puedan respaldar todos los nuevos servicios IP

permitiendo:

- Migrar a una red MPLS de extremo a extremo a la vez que mantienen las capacidades necesarias y

se sienten cómodos con la red existente.

- Desplegar MPLS con mecanismos de protección similares a los de la infraestructura TDM

existente, en particular una protección determinística de extremo a extremo en menos de 50ms.

En la actualidad el T-MPLS es una tecnología probada en campo que ya ha sido adoptada por varios

operadores de primer nivel como parte de sus redes de transporte en operación.

2.1.4. Servicios en T-MPLS

Cuando se adopta el T-MPLS como tecnología de red dentro de las redes de transporte se pueden

desplegar los siguientes servicios Ethernet: Punto a Punto, Multipunto a Multipunto y Punto a

Multipunto.


36

Después del paso al T-MPLS, todos los servicios de Ethernet y TDM equivalentes se operarán de

forma similar, heredando la gestión de servicios de la Jerarquía Digital Plesiocrona

(PDH,Plesiochronous Digital Hierarchy) que se transportaban a nivel SDH.

Además los servicios se proveen a través de un Sistema de Gestión de Red que se supervisa a nivel

de los equipos, la red y los servicios, y se monitorea por medio de los contadores especificados por

los expertos en transporte de la UIT-T basados en su experiencia en SDH.

En la figura 19 se muestra la estructura lógica pseudo conexión (pseudowire) en T-MPLS.

Figura 19 Estructura lógica pseudo conexión (pseudowire) en T-MPLS.

Como puede apreciarse en la Figura 19, funcionalmente, los diferentes servicios se hacen coincidir

con una entidad lógica orientada a conexión o pseudo conexión (pseudowire) que tendrá sentido

exclusivamente dentro de la red y que identifica de manera específica y única cada servicio.

Adicionalmente esta entidad podrá agruparse en túneles lógicos que agilizan el manejo en la red.

La Protección de servicio en la red: Extremo a Extremo se logra a través de LSP 1+1/1:1 APS,

TE FRR, RR y redundancia PW. [29] 27]

Protección de servicio Lado Acceso UNI, la PTN provee ML-PPP, TPS (conmutación de

protección tributaria) protección para E1/IMA acceso E1. LAG para acceso Ethernet y IMA grupo

protección para acceso IMA.

Confiabilidad de los equipos T-MPLS La confiabilidad de un dispositivo se debe considerar tanto respecto del hardware como del

software

La solución de PTN provee alta disponibilidad, es completamente resistente para cubrir los

requisitos de clase del portador (carrier class). Provee alta disponibilidad mejor que 0.99999, en la

típica configuración, el tiempo medio entre fallas más 100,000 h.


37

2.1.5. Mecanismos de protección en T-MPLS [30]

Los mecanismos de protección se aplicarán a los túneles T-MPLS en los anillos, lo que garantizará

una rápida protección. Las causa de conmutación son por varios conceptos: Perdida de Señal (LOS,

Loss of Signal), Perdida de Trama (LOF, Loss of Frame), Ethernet SD, SF, Señal de indicación de

Alarma (AIS, Alarm Indication Signal) etc.

Estos mecanismos detectan la falla y la conmutación se basa en hardware. Cada 3.3 mili segundos

se inserta una trama OAM por el hardware y continuamente se hace un chequeo de tres trama OAM

en 10 mili segundos, de no ser así se conmuta al LSP o ruta de protección, lo que asegura un tiempo

de recuperación en menos de 50 mili segundos.

• Topología de APS (1+1; 1:1) independiente extremo a extremo.

• Permite la conmutación en las tarjetas de línea, esto significa que la conmutación puede ser

ejecutada en ausencia del sistema de control de la unidad.[31]

Figura 20 La Operación, Administración y Mantenimiento de las conexiones (LSP y PW).[32]

2.1.6. Sincronismo T-MPLS

En la recomendación ITU-T G.8261 se identifican principalmente tres tipos de sincronización. Cada

aplicación tendrá distintas necesidades en cuanto a sincronismo, y es necesario que la red de

transporte sea capaz de atender esa necesidad; en caso contrario el operador se verá obligado a

resolverlo por fuera de la red de transporte agregando aún más elementos a la ya complicada red.

Los tres tipos de sincronización son: En frecuencia, fase y tiempo.


38

La sincronización de frecuencia está relacionada con el alineamiento de los relojes en frecuencia,

también conocido como sintonización donde los relojes oscilan a la misma frecuencia. La

sincronización de fase implica que dos relojes están alineados en fase, es decir, sincronización de

tiempo relativo. Sincronización de tiempo es también conocido como time-of-day (hora del día),

donde los relojes están relacionados a una base de tiempo común y universal .En el caso que dos

relojes estén sincronizados en tiempo y en fase, también lo estarán en frecuencia.

La necesidad de utilizar uno y otro tipo de sincronización varía de una arquitectura de red a otra.

Algunas sólo requerirán sincronización de frecuencia; otras requerirán una combinación de

Frecuencia y tiempo/fase. Por ejemplo, GSM (Groupe Special Mobile) y UMTS FDD requieren

sincronización de frecuencia, mientras que UMTS TDD y TD-SCDMA (Time Division –

Synchronous Code Division Multiple Access) requieren sincronización tanto de frecuencia como de

fase. CDMA2000 estandarizado por el grupo 3GPP2 requiere sincronización de frecuencia y de

tiempo. [33]

IEEE 1588 es un estándar de temporización mundial que permite al equipamiento de red sincronizar

sus relojes a un reloj master para conseguir un control más preciso en aplicaciones industriales,

inalámbricas y en tiempo real y cubre las necesidades de las redes móviles 2G / 3G y la tendencia

de evolución a LTE de los operadores.

2.1.7 Resumen general sobre la tecnología T-MPLS

El plano de datos es basado sobre PseudoWire y Túnel (como MPLS).El Plano de control basado

sobre protocolos GMPLS (OSPF-TE, RSVP-TE) El Transporte orientado Cliente/Servidor por

capas, soporta cualquier cliente punto a punto y punto a multipunto, la conmutación es bidirecional,

soporta control manual para OAM (rendimiento, la observación, Fallos, verificación de

conectividad, etc.)La protección menor de 50ms (1+1, 1:1, N: 1).Esta tecnología es complemento de

la red transporte SDH/SONET es decir protección por Capa (Lineal, anillo, Sub-Red) y brinda QoS.

2.1.8. Migración de T-MPLS a MPLS –TP (Perfil de Transporte MPLS)

Internacionalmente se reconoció el valor de la propuesta que ofrece el T-MPLS y se creó un grupo

de trabajo entre el IETF y la UIT que comenzó un nuevo proceso de normalización para insertar

todos los puntos clave del T-MPLS en un nuevo portafolio de normas denominado Perfil de

Transporte MPLS, por sus siglas en inglés MPLS –TP.


39

La transición de la red T-MPLS a MPLS-TP está prevista por medio de una actualización de

software incorporado en los equipos y la transición definitiva hacia el MPLS-TP se adoptará cuando

el proceso de estandarización alcance el nivel de madurez necesario.[35, 36]

Entre los principales vendedores/Operadores involucrado podemos encontrar a:

Cisco, ALU, Huawei, Ericsson, NSN, BT, Verizon, AT&T, TI, CMCC, DT

En febrero de 2009, la primera (RFC 5317) de MPLS-TP fue puesta en vigor. El estándar de

MPLS-TP introduce el concepto jerárquico de T-MPLS, que incluye cable de pseudo (PW), el

cambio de trayectoria de la etiqueta (LSP) y secciones. La capacidad de MPLS-TP aborda la

compatibilidad y la extensión con el legado de MPLS y emulación pseudowire de borde a borde

(PWE3).[6, 37]

MPLS-TP es una tecnología de transporte basada en paquetes, orientada a conexión de capa 2

carrier class que ha evolucionado a partir de la colaboración de la UIT e IETF, su origen es el

estándar MPLS. A esta tecnología se le han añadido algunas funciones de transporte tales como

conmutación de protección y OAM. En esencia en MPLS-TP se elimina IP (Enrutamiento de capa

3), se añade OAM y por ultimo se le agrega protección de conmutación (MPLS-TP=MPLS -

IP+OAM+SP)[37]

“MPLS Transport Profile” (MPLS-TP); actualmente está siendo normalizada por los diferentes

organismos que acompañan su desarrollo (UIT-T, IETF).La tecnología reutiliza la mayor parte de

las características de MPLS, T- MPLS y GMPLS, para luego añadir mejoras, sobre todo en el

ámbito de la Operación, Administración y mantenimiento (OAM).

¿Por qué la Transición a MPLS-TP?

MPLS-TP es el multi -acceso - TDM, Frame Relay, ATM, Acceso Ethernet – Convergencia

de tecnologías, reduce el Capex/Opex

Ethernet-sobre –SONET/SDH no es escalable

EoS- La OAM es a nivel de enlace solamente

MPLS-TP introduce mejoras en OAM con respecto a T-MPLS

MPLS-TP provee escalabilidad de servicio – direccionamiento por etiqueta

MPLS-TP provee granularidad fina BW para el acceso

MPLS-TP provee niveles de Servicio- OAM mientras EoS provee agregación OAM[34]


40

Figura 21 Estructura de MPLS Transport Profile y su relación con el modelo OSI.[4]

Tabla 3 MPLS-TP objetivo y propósito de Operación, Administración y Mantenimiento

MPLS-TP Tipo de gestión en OAM

Función OAM Objetivo y propósito

comprobación de continuidad (CC)

Proporciona una herramienta rápida, identificación de falla en LSP, el mensaje se proporciona en los extremos de los LSP

Verificación de conectividad(CV)

Localiza la falla después de la detección

Looback Se utiliza para hacer pruebas de un enlace o LSP

Detección y localización de fallas

Indicación remota de defecto

Utilizado por los extremos a comunicar notificaciones

Retardo de medición

Permite tomar la medida de retraso en el envió de los paquetes en una ruta o LSP establecida entre los extremo

Medición del rendimiento

Mide el rendimiento en LSP

Supervisión del rendimiento

Medición de la variación del retardo

Mide la variación de demora sobre la ruta establecida

2.1.9 Comparativa entre T-MPLS y MPLS-TP Partes comunes

Poseen similar Arquitectura, PWE3, OAM, Protección, Plano de control;

Conmutación por Etiquetas (Label switching)


41

Diferencias

Principalmente enfocada sobre OAM y los mecanismos de Protección,

T-MPLS sigue la recomendación G.8114 para realizar OAM, Y.1731 para OAM de

Ethernet

MPLS-TP sigue Y.1731 o extiende la solución BFD[4]

La OAM se convierte en el mecanismo clave de T- MPLS, dado que sus funciones son muy

importantes para una red, sobre todo la importancia de la calidad de servicio en la red. Con el

OAM se puede simplificar la operación de la red, comprobar e l f u n c i o n a m i e n t o y r e d u c i r

l o s c o s t o s d e o p e r a c i ó n d e l a misma. La estructura de la trama del OAM de MPLS-TP es

diferente de la de T -MPLS ya que MPLS-TP usa el canal asociado ACH para identificar la trama

de OAM. La gran diferencia radica en q u e e n T - M P L S e l e t i q u e t a d o d e l O A M s o l o

s e r e a l i z a a través del ACH, mientras que en MPLS-TP, se le agrega una etiqueta reservada

(GAL etiqueta 13) (Ver Figura 22), ya que esta es utilizada para la identificación del OAM,

a demás de d i f e r e n c i a r l o s p a q u e t e s e s p e c í f i c o s , p o r e j e m p l o , l o s paquetes G-

ACh de los demás, tales como los datos de usuario.- I n d i c a r q u e A C H a p a r e c e

i n m e d i a t a m e n t e d e s p u é s d e la parte inferior de la pila de etiquetas. El GAL sólo se utiliza

como identificador, pero no está ligado a las tareas que realiza el GAL en MPLS-TP.[4, 38]

Figura 22 Encabezado para los paquetes OAM para T -MPLS y MPLS-TP.

Resumen sobre MPLS-TP

MPLS-TP está todavía incipiente en estándares, a diferencia de MPLS, soporta tráfico

bidireccional en sus LSPs y además introduce mecanismos para supervisarlo como BFD, utiliza la

etiqueta GAL (Label 13) para la identificación de paquetes OAM dentro del tráfico de la datos de

usuario, generando un mecanismo robusto a la hora de ejecutar funciones en el OAM, es compatible

con redes de fibra óptica (SONET y SDH) con lo cual se aumenta el ancho de banda ofrecido y

velocidad de transporte de datos. Con plano de control basado en GMPLS [34]


42

G-ACH y el Generic Alert Label (GAL). Como su nombre lo indica, permiten a un operador enviar

cualquier tipo de control de tráfico en un PW o un LSP. El G-ACH se utiliza en el PWS y en los LSP en MPLS-TP.

El GAL se utiliza en los LSP de MPLS-TP.

Figura 23 Trama MPLS-TP.[39]

G-ACH Campos:

- Versión: Por defecto es cero.

- Reserved: No se ha implementado, por defecto es cero.

- Channel Type: Identifica si es o no un paquete OAM.

* Carga Útil:

- MEL (3 bits): Conservación del nivel de la entidad; Configurable, por defecto "7".Versión (5 bits):

Identifica la versión del protocolo OAM, su valor es 0., OpCode (8 bits): Define el tipo de paquete

OAM, por ejemplo el valor de 1 indica que el paquete es un chequeo de continuidad.

2.2 Propuestas de fabricantes de tecnologías T -MPLS y MPLS-TP La necesidad del despliegue de una nueva tecnología de red viene condicionada por el rápido

incremento del ancho de banda requerido para poder así satisfacer los servicios que se ofertan a los

clientes. Esto conlleva a que los diferentes suministradores de equipos de red hayan iniciado una

carrera por conseguir la mejor solución para los despliegues de la Red de Nueva Generación

(NGN).

A continuación se va a realizar una exposición de la visión que tienen algunos de los proveedores

de equipos más importantes y va a permitir en un primer momento ver cuales son estas

posibilidades; y en segundo lugar compararlas.


43

2.2.1. Evaluación de los suministradores, Alcatel, Huawei, Ericsson y ZTE para ETECSA. Dentro del proceso de definición de las Estrategias para el Planeamiento futuro de las Redes de la

Empresa de Telecomunicaciones de Cuba S.A. (ETECSA), se realizó durante el año 2010-2011 una

investigación de mercado con los principales suministradores de la empresa tomando como

escenario de desarrollo el de la provincia La Habana.

Por el nivel que ocupan en el mercado mundial y el grado de penetración actual en las redes de

telecomunicaciones de ETECSA se convocó a esta exploración a: Ericsson, Alcatel – Lucent, y

Huawei, adicionalmente a pesar de no ser convocado también se evalúa la solución técnica de ZTE.

Tabla 4 Equipos presentados para Metro Ethernet en ETECSA 2010-2011.

Solución/Proveedor Alcatel - Lucent Huawei Ericsson ZTE

Red Metro con prestaciones de Nivel

3(Basadas

en Enrutadores)

7750 SR

(Service Router)

7450 ESS (Ethernet

Service Switch)

(Ethernet Service Switch) CX - 600

Smart Edge 400

Smart Edge 800

ZXR10

M6000

Red Metro con prestaciones de Nivel

2(Basadas en T-MPLS)

1850 TSS 100 (Transport Service Switch) 1850 TSS

100C

PTN 1900,3900

(Packets Transport Node)

EMN – 120(Ethernet Metro Node)

PTN 6100,6200 y

6300

Seguidamente un resumen de las principales características y prestaciones de los equipos.

2.2.2. Alcatel-Lucent. – Francés - Norteamericana

Alcatel-Lucent es uno de los competidores actuales en el mundo del equipamiento y soluciones para

comunicaciones. La unión entre Alcatel, en 1980 como evolución de “La Compagnie Générale

d'Electricité (CGE) y de origen francés; junto a Lucent, empresa filial de la operadora

norteamericana AT&T, se produce en estos últimos años y da lugar a una de las mayores empresas

del sector.

2.2.2.1. Red METRO basada en Enrutadores 7750 SR y7450 ESS (Ethernet Service Switch) Equipo 7450 Ethernet Service Switch (ESS). Para más detalles técnicos referirse al Anexo A.


44

Diseñado para la entrega de servicios Ethernet a la máxima velocidad de línea, el equipo Alcatel-

Lucent 7450 (Conmutador de Servicios Ethernet) es uno de los productos más avanzados en la

industria de Portadores Ethernet con prestaciones MPLS.

Posee una capacidad de procesamiento de varios terabits, alta densidad de puerto, y capacidades

para MPLS avanzado, todo ello en una plataforma altamente fiable y con amplias prestaciones.

El 7450 ESS es una plataforma probada en campo, altamente escalable y diseñada para brindar

servicios residenciales triple play, las Redes Privadas Virtuales (VPN, Virtual Private Network)

para empresas y aplicaciones de Soporte.

Equipo 7750 Service Router (SR). Para más detalles técnicos referirse al Anexo A.

El equipo 7750 Enrutador de Servicio (SR, Service Router) de Alcatel-Lucent, es un encaminador

multiservicio para las capas altas de la red Metro, ofrece a los proveedores de servicios, operadores

de cable y a los clientes empresariales una ventaja competitiva al permitirles que se distingan de sus

competidores y aumentar los ingresos al soportar una nueva ola de servicios múltiples:

residenciales, comerciales y servicios móviles en un sola red IP / MPLS.

2.2.2.2. Red Metro basada en la Evolución de la Red de Transporte Tradicional 1850 TSS. La evolución de la red SDH Alcatel-Lucent para la red Metro Ethernet se basa en los tres

componentes fundamentales siguientes:

- T-MPLS/MPLS-TP como tecnología de red de transporte.

- El Conmutador de Transporte de Servicio 1850 TSS (Transport Service Switch) como familia de

equipos de conmutación de nivel 2.

- Suministro de servicios de extremo a extremo (Sistema de Administración de Red 1350 OMS).

Estos tres componentes básicos se combinan para ofrecer una arquitectura que brinda similares

niveles de confiabilidad y facilidad de gestión que las redes de transporte SDH tradicionales, esta

vez, aplicados a los nuevos paquetes de servicios. Adicionalmente se ofrece la ventaja de la

multiplexación de servicios de manera estadística en el ancho de banda disponible y se combina la

gestión avanzada de la Calidad de los servicios (QoS, Quality of Service) con el fin de diferenciar

servicios con diversos niveles de prioridad.


45

Los equipos 1850 TSS, que operan como dispositivos de transporte de paquetes T-MPLS/MPLSTP

de nueva generación de Alcatel-Lucent, están concebidos para operar de conjunto en soluciones

integradas dirigidas a las arquitecturas de las redes de transporte con la gestión común de extremo a

extremo a través del 1350 OMS. Ofrecen facilidades para el transporte Ethernet utilizando el

estándar T-MPLS/MPLS-TP y permiten la incorporación de tarjetas WDM y la interoperabilidad

con equipos de microondas.

Los TSS-100 y TSS-100C brindan interfases de hasta 10Gbps y están equipados con una matriz de

conmutación de gran capacidad, 60Gbps y 100Gbps full duplex, lo que garantiza el buen

desempeño futuro de las redes en cuanto a velocidad de transmisión de datos, capacidad y

escalabilidad.

Un único equipo TSS-100, tiene posibilidad de cerrar varios anillos con ahorro de costos y espacio.

El equipo 1850 TSS-100 es un chasis totalmente redundante, compuesto por:

• Fuente de alimentación protegida 1+1, Ventiladores Protegidos 1+1, Tarjeta Controladora

redundante (Activa y Reserva), Protección matriz de conmutación (Activa y Reserva), Protección 1:

n de tarjetas TDM. Para más detalles referirse al Anexo F.

2.2.3. Huawei. – China

La solución Huawei se basa en la idea de que los servicios definen la red y el tipo de tecnología a

implementar. Con las MSP, Metro Service Platform y las soluciones PTN (Red de transporte de

paquetes).

2.2.3.1. Red METRO basada en Enrutadores CX600. La Plataforma de Servicios Metro (MSP, Metro Service Platform) CX600 de Huawei (en adelante

CX600) está construida para la Red Metro Ethernet con sus diversas interfaces FE (Fast Ethernet)/

GE (Giga Ethernet)/10GE/E1/IMA E1/E3/ Paquetes sobre SDH (POS, Packet Over SDH) /ATM.

Para más detalles referirse al Anexo B.

La plataforma CX600 está diseñada sobre la base de la Plataforma de Enrutamiento Versátil

multiservicio de Huawei. Adopta un mecanismo de envío distribuido y una matriz de conmutación

de no bloqueo, con excelente escalabilidad, capacidad de soportar servicios múltiples, además de un

sólido mecanismo para garantizar calidad de servicio y alta disponibilidad de clase portador.


46

Los equipos CX600 presentan una serie completa de plataformas, desde la mini CX600-3 con 3

ranuras de servicios hasta la CX600-16 con 16 ranuras de servicios. [40] .

Los equipos CX600 son la plataforma ideal para construir una red MEN escalable con opciones de

transmisión flexibles como Ethernet, MPLS, IP e incluso las redes TDM y ATM heredadas. Soporta

un perfil completo de tecnología MPLS Capa 2 (H-VPLS, VLL, MC-Trunk etc.) y tecnologías de

Capa 3 (L3 MPLS VPN, Servidor/Retransmisión/Snooping), Protocolo de Configuración Dinámica

de Host (DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol), Protocolo Multidifusión Independiente

(PIM, Protocol Independent Multicast) SSM, etc.) que permite a los Operadores implementar una

solución totalmente basada en VPLS, una solución totalmente basada en Capa 3 o una solución

híbrida basada en Capa 2 - Capa 3 (L2, Layer 2/ L3,Layer 3).

La serie CX600 soporta LAN Virtuales (VLAN, Virtual LAN), Protocolo Independiente de

Multidifusión Modo Denso (PIM-DM, Protocol Independent Multicast Dense Mode), Protocolo

Independiente de Multidifusión Modo Esparcido (PIM-SM, Protocol Independent Multicast Sparse

Mode), Protocolo de Administración del Grupo de Internet (IGMPv3, Internet Group Management

Protocol) etc. Multidifusión, y ofrece soluciones flexibles y una excelente escalabilidad para

soportar el servicio BTV en redes de tamaño pequeño, mediano y grande.

La serie CX600 soporta DHCP. Permite el despliegue de esquemas de asignación de direcciones IP

centralizados y distribuidos, brinda una protección eficaz contra la falsificación de direcciones IP y

protege a los usuarios finales de ataques maliciosos.

Con la función QinQ activada, la serie CX600 permite el uso de etiquetas externas adicionales con

tramas VLAN etiquetadas, de manera que las etiquetas internas/externas se puedan utilizar de forma

conjunta para identificar servicios y abonados. Luego, los abonados pueden planificar sus propias

ID de VLAN privadas sin generar conflictos con las ID de la VLAN de la red pública, lo que brinda

un modo flexible para el despliegue del servicio.

2.2.3.2. Red Metro basada en la Evolución de Red de Transporte Tradicional, PTN 3900,1900.

Huawei ofrece un portafolio de soluciones, basadas en T-MPLS, extremo a extremo para redes de

núcleo y agregación con alto nivel de optimización y escalables a demandas futuras. Permite una

operación simplificada de la red y la reducción de los gastos de inversión y operación y

mantenimiento (CAPEX y OPEX).


47

Comercialmente se agrupan en la familia de equipos para Redes de Transporte de Paquetes (PTN,

Packets Transport Network) que incluye: PTN 3900, PTN 1900, PTN 950, PTN 910 y PTN 912.

El equipo de agregación PTN 1900 es un modelo compacto que soporta MPLS y emulación de

pseudo conexiones de extremo a extremo (PWE3: Pseudo Wire Emulation Edge to Edge) con una

elevada fiabilidad y protección de tarjetas. Puede utilizarse como equipo de agregación en nodos

colectores de la telefonía móvil o en sitios de agregación general de dimensiones medias.

Como prestaciones fundamentales presenta una Capacidad de la matriz de 5G (escalable a 40G) y

protecciones de tarjetas: 1+1 para tarjetas de Matriz, Sincronismo y Alimentación y 1:1 TPS para

las tarjetas E1. [41]

PTN 3900. Para más detalles referirse al Anexo G.

El equipo de agregación y núcleo PTN 3900 es un modelo de gran tamaño que soporta MPLS y

emulación de pseudo conexiones de extremo a extremo (PWE3: Pseudo Wire Emulation Edge to

Edge) con una elevada fiabilidad y protección de tarjetas.

Sus prestaciones fundamentales son:

• Capacidad de la matriz: 320G (accesibilidad completa para 32 x 10G).

• Protecciones de tarjetas: 1+1 para tarjetas de Matriz, Control, Sincronismo y Alimentación y dos

grupos de 1:4 TPS para las tarjetas E1.

• Posibilidad de soportar tarjetas WDM.

El equipo OptiX 3900 dispone de 38 ranuras en total y es capaz de acceder a los servicios a través

de diferentes interfaces: E1 (incluyendo E1 IMA y E1 TDM), Paquetes sobre SDH (POS, Packet

Over SDH) STM-1/4, FE, GE, 10GE, STM-1 canalizados y STM-1 ATM. [42]Actualmente, los

PTN 3900/1900 OptiX han conseguido las autentificaciones de entrada de Rusia, Ucrania, Brasil, y

China.

2.2.4. Ericsson -Suecia

Ericsson en 1997 compra a RedBack Networks Inc., que es una empresa de diseño y desarrollo de

productos de red y comunicaciones, fundada en 1996.


48

2.2.4.1. Red METRO sobre base de Enrutadores Smart Edge 800 y 400

En este estudio de mercado Ericsson propuso a ETECSA, los Enrutadores SmartEdge que pueden

desplegarse en aplicaciones tales como enrutador de borde o como Servidor de Acceso Remoto de

Banda Ancha (BRAS, BroadBand Remote Access Server), o como una plataforma multi-función

que consolida gran número de elementos de red en un solo dispositivo llevando a grandes ahorros

de inversión en las redes que implementan el concepto de Borde Multiservicio.

Ericsson ha implementado siempre conceptos de alta disponibilidad tanto en hardware como en

software para hacer del Smart Edge una de las plataformas de más alta disponibilidad y

escalabilidad en el mercado, ver anexo D Familia de Equipos Smart Edge de Ericsson. [43]

Los enrutadores SmartEdge tienen una capacidad de hasta 480 Gbps de rendimiento (Smart

Edge 1200) y utilizan una arquitectura innovadora de conectividad en malla de las tarjetas

(no hay un único dispositivo de conmutación), y como resultado, no hay un único punto de

falla, y la plataforma proporciona siempre un alto desempeño con carácter preactivo en el

comportamiento del equipo en situaciones de alta carga o congestión.

El chasis del Smart Edge 800 posee 14 ranuras y el Smart Edge 400 posee 6 ranuras. Dos ranuras

son dedicados a las tarjetas controladoras XCRP-4 y las otras 12 (SE800) / 4(SE400) ranuras están

disponibles para las tarjetas de tráfico. Cualquier tipo de tarjeta puede emplearse en cualquier ranura

y las tarjetas son intercambiables entre los equipos. Todas las tarjetas se instalan por el frente del

chasis.

2.2.4.2. Red Metro basada en la Evolución de la Red de Transporte Tradicional, EMN120 La solución SDH de Ericsson es muy limitada en las redes de Cuba, asociada fundamentalmente a

las soluciones de radio enlace y PDH, el producto que para redes de agregación Ethernet de nivel 2

que propone este suministrador se basa en EMN120.

El EMN120 – Ethernet Metro Node 120 es un Nodo Metro para tráfico de agregación en una red

Metro Ethernet. El EMN120 incorpora funcionalidades de capa 2 y capa 3 incluyendo servicios de

mapeo de redes LANs virtuales (Stacking de VLANs - QinQ) y facilidades de difusión avanzada.

Las funcionalidades de VPNs de capa 3 incluyen servicios de enrutamiento virtual para la

separación de servicios. El EMN120 también puede ser ampliado para ofrecer servicios de MPLS e

interfaces de 10GE.Hardware de alta disponibilidad (QoS y disponibilidad de 99.999%).El


49

EMN120 tiene hasta 20 puertos que pueden operar como 20 interfaces eléctricas o como 20

interfaces ópticas basadas en conectores de pequeño factor de conexión (SFP, Small Form-Factor

Pluggable) o cualquier combinación entre ellas hasta completar los 20 puertos.

2.2.5. ZTE – China La Zhong Xing Telecommunication Equipment Company Limited, ZTE (establecida en 1985).

2.2.5.1. Red METRO sobre base de Enrutadores ZXR10 M6000 Los enrutadores ZXR10 de la serie M6000 poseen variadas interfaces Ethernet, POS, CPOS, ATM,

E1/CE1, CE3/DS3.Los productos están certificado por CE, FCC, RoHS, MEF9 y 14, MPLS y

Prueba de interoperabilidad Carrier Ethernet World Congress 2010.Para más detalles ver anexo E.

2.2.5.2. Red Metro basada en la Evolución de la Red de Transporte Tradicional PTN S6000 Los Equipos PTN de la serie 6100 ocupan 1 unidad de altura con capacidad de conmutación de 3G.

Los PTN 6200(3 U con 20 G) y el 6300(8 U con 80 G). Se colocan en un bastidor de 19

ZXCTN 6100 tiene interfaces,E1-TDM-32,E1-IMA-32,STM1-4-4,FE-16,GE-2

ZXCTN 6200 tiene interfaces,E1-TDM-96,E1-IMA-96,STM1/4-24,FE-48,GE-48,10GE-4

ZXCTN 6300 tiene interfaces,E1-TDM-96,E1-IMA-96,STM1/4-24,FE-48,GE-48,10GE-4

Funcionalidades de los equipos:

1. Soportan cualquier servicio basado en IP.

2. Transporta mediante pseudowires (PW) TDM, ATM y FR sobre MPLS- TP.

3. Sincroniza mediante los estándares G.8261 y 1588V2, mediante: GPS, entradas externas 2

Mbps o 2Mhz, reloj interno y ethernet síncrono.

4. QoS está basada en VLAN, en los estándares 802.1p y q (Q in Q y traslación de VLAN),

DSCP/TOS, MAC e IP, en políticas y conformación de tráfico, colas y control de congestión.

5. Gestión “Netnumen” basada en SNMPv3 con encriptación y autenticación.

6. Confiabilidad de red del 99.999%, con tiempos de conmutación automática menores de 50 ms.

7. Servicios: TDM, ATM, FR, Ethernet, VPNL2 (VPLS, LDP/BGP VPN L2, multicast, y

compartición de carga), VPN L3, MPLS-TP para Operación y Mantenimiento.

8. Soporta agregación de enlaces, Spanning Tree (IEEE 802.1d, w, s)

9. Seguridad basada en autenticación en AAA (local, Radius y TACACS), soporta SSH, MD5 y

PPP (PAP y CHAP).Defensa contra ataques de denegación de servicios con ping y tcp.

10. Consumo de potencia: 6100:< 45 w, 6200:< 200 w ,6300: <500 w.


50

2.2.6. Análisis Técnico de las soluciones propuestas El análisis técnico de las soluciones descritas permite tener una panorámica del estado actual de la

evolución tecnológica de los principales suministradores de ETECSA. Las soluciones presentadas

se caracterizan por no haber presencia de tecnología pura Ethernet., están basadas en MPLS.

ALCATEL: Red T-MPLS, puro transporte MPLS Nivel 2.

HUAWEI: Red IP/MPLS, utilizando facilidades de transporte MPLS de Nivel 2

(VPNL2) basado en una red de Nivel 3 (IP/MPLS) con implementación parcial de equipos

Proveedores de Borde (PE, Provide Edge) y Enrutadores de Acceso (AR, Access Router), sin

Servidor de Acceso Remoto de Banda Ancha (BRAS).

ERICSSON: Red IP/MPLS, con implementación total de servicios (PE, AR, BRAS) sin transporte

en Nivel 2. Solución de mayores prestaciones en general.

ZTE: Red T-MPLS, puro transporte MPLS Nivel 2.

Las principales limitaciones que se identificaron son:

ALCATEL – Lucent: No se refleja en el Mapa de Desarrollo cuando estará listo para MPLS-TP.

Ericsson: Se proponen equipos RedBack fabricados en EEUU, lo cual representa un alto riesgo

para Cuba con el aseguramiento del repuesto. Los equipos EMN120 no son Clase Portador (Carrier

Class), lo cual duplica la cantidad de equipos en la red. No soportan soluciones basadas en pseudos

conexiones en nivel 2.

Conclusiones parciales En este Capítulo se describió en detalle el principio de funcionamiento de las tecnologías MPLS, T-

MPLS y MPLS –TP, en sus epígrafes se definió como se realiza la protección de los servicios en la

Red., la ejecución de la Operación, Administración y Mantenimiento de las conexiones (LSP y

PW), el Sincronismo de la red, la migración y diferencias entre T-MPLS y MPLS –TP.

Finalmente se hizo una evaluación técnica de la oferta de los suministradores, Ericsson,

Alcatel, Huawei y ZTE para ETECSA, lo que abre un amplio margen de posibilidades para

la selección de la mejor alternativa para implementar este proceso en los venideros años. De

los cuatros casos presentados se escoge para la propuesta de solución a Huawei porque la provincia

posee sus redes basadas en SDH de Huawei y el sistema de Gestión es del mismo fabricante.


51

CAPÍTULO 3: DISEÑO DE LA RED METRO ETHERNET EN GUANTÁNAMO

3.1 Introducción En este capítulo final se hace la propuesta de diseño de una red de agregación con tecnología T-

MPLS con migración a MPLS –TP, que puede dar solución a la insuficiente infraestructura

tecnológica de las comunicaciones en Guantánamo, exponiendo los requerimientos de los servicios

de telecomunicaciones posibles a implementar, se emiten las consideraciones para la conexión de

los DSLAM IP, MSAN y los servicios móvil a la Red Metro Ethernet, se muestra la arquitectura de

la red de transmisión, topología y tecnología que debería emplearse para enfrentar los nuevos

servicios.

3.1.1 Análisis de las actuales redes de transporte y los servicios de datos

La Empresa de Telecomunicaciones de Cuba, ETECSA, acometió durante los años 2006-2010 la

sustitución integral para el incremento de capacidades en la Red Metropolitana con equipamiento

Huawei acorde a la línea estratégica de la dirección del país para la evolución tecnológica. Desde el

punto de vista técnico se seleccionó la serie Optix OSN 7500/3500/2500/1500 NG-SDH en lugar de

la ya existente serie Optix 2500+, ambos suministrados por GKT-Huawei.

Figura 24 Familia de Equipos Optix OSN 7500/3500/2500/1500.[44]

Básicamente el despliegue inicial en Guantánamo se realizó sobre la base de equipamiento de la

familia Metro, que incluye la gama de equipos Metro-500, Metro-1000 y Optix 155/622, estos

últimos se encontraban ubicados en los nodos de mayor peso en las redes como son los nodos de las

cabeceras provinciales. Los enlaces en la línea son fundamentalmente a nivel STM-1 y STM-4.

Los equipos Optix 155/622 presentaron serias dificultades en su desempeño por limitaciones en la

matriz de interconexión, por lo que fue necesario realizar en el 2007 la sustitución de los nodos

provinciales Optix 155/622 por equipos de la familia OSN de Huawei, específicamente OSN 3500 y

2500.


52

En dicha provincia se ha realizado un despliegue de equipos de conmutación que soportan tráfico de

voz sobre el Protocolo de Internet (VoIP). La red de transporte provincial está implementada sobre

equipos de la serie Metro y OSN de Huawei tal y como se muestra en la Figura 25.

Figura 25 Esquema Topológico de la Red Óptica de Transporte de Guantánamo. [45]

De conjunto con el suministrador se optó, en el 2006, por la variante de transporte de Ethernet sobre

SDH atendiendo al despliegue realizado sobre más de 20 sitios con equipamiento Optix

específicamente con Metro 1000 y Metro 500 así como equipamiento OSN 3500 y 2500. Este caso

resulta el primer intento de esta envergadura de transporte de tráfico Ethernet de forma masiva.

En esta provincia se incluye además como equipo de agregación para el tráfico Ethernet el equipo

CX-300 que se ubica en el nodo de la cabecera provincial donde estará instalado también el órgano

principal de conmutación y el enrutador de borde(PE) de red IP/MPLS nacional.


53

En la actualidad esta solución podría parecer obsoleta por las limitaciones analizadas en el

transporte Ethernet sobre SDH pero en el momento que se adoptó la decisión resultaba la solución

más conveniente para servir de soporte a una digitalización total de una provincia con todos sus

municipios basada en voz sobre IP.

Para realizar el análisis de la situación actual de las redes de transporte se tomó en cuenta:

Durante el año 2010 se culminó el cambio tecnológico en varios sitios de telecomunicaciones de la

provincia Guantánamo utilizando para ello gabinetes UA 5000 MSAN (Indoor) en VoIP que

forman parte de la Red de Acceso Provincial.

La Red de Acceso Provincial está soportada en la solución de Fast Ethernet sobre SDH, en esta red

intervienen entre otros los MSANs, los Switches, el equipamiento de transmisión Huawei (familia

METROs, OSN 3500 y Optix 2500) y todo el cableado estructurado por el cual se conectan dichos

elementos ,ver anexo L.

Sin embargo, quedarían muchas áreas poblacionales dentro de las ciudades de Guantánamo y

Baracoa así como muchos otros asentamientos en toda la provincia que no satisfacen las

necesidades de conectividad por lo que la inversión realizada sería la base que posibilitaría el

crecimiento en materia de telecomunicaciones hacia los mismos.

En resumen, las soluciones SDH de Huawei tienen una amplia dispersión en la provincia

guantanamera donde se utilizan estos equipos pero realmente resultan en muchos casos insuficientes

para el soporte de mayores demandas de ancho de banda.

3.2 Solución para la creación de una red Metro Ethernet

3.2.1 Justificación de la Propuesta El presente documento pretende mostrar un marco de referencia de los requerimientos en la que se

puede sustentar una implementación de la tecnología Metro Ethernet, que en un futuro pueda ser

utilizado como una guía.

Actualmente no existe, una red Metro Ethernet basada en el estándar T-MPLS/ MPLS –TP. La

factibilidad de una posible implementación existe; parte de la infraestructura de distribución y

conectividad de redes de banda ancha que existe actualmente en el país por parte de ETECSA, lo

que comprende en su mayoría a fibra óptica, sin embargo, la conexión de banda ancha en el país

hacia los clientes debería de mejorarse para dar cobertura al contenido IPTV, este servicio requiere

una cantidad considerable de ancho de banda aún en sus mínimos de operación.


54

3.2.2 Objetivo y Alcance de la Propuesta La formulación de esta propuesta tiene como fin, esgrimir consideraciones y recomendaciones que

sirvan para la implementación de una red Metro Ethernet con tecnología T-MPLS/ MPLS –TP, así

como una auscultación de costos en el mercado actual. Además de lograr en la red:

Incremento del ancho de banda, la idea es crear un enlace a 10 GB en el anillo de la ciudad,

dígase núcleo (Guantánamo Centro - Zona Norte - Baracoa) y paulatinamente el resto de los

anillos a Gigabit Ethernet que hoy son anillos a nivel de STM-1.

Lograr flexibilidad para el futuro crecimiento de la red.

Alcanzar elevados niveles de confiabilidad, vitalidad y seguridad de la red.

3.3. Localización Geográfica y población Básicamente la provincia de Guantánamo comprende 10 municipios con una población de 511224

habitantes. El 75% del territorio es montañoso, la densidad telefónica es de 5.78%. En el caso de

esta tecnología por ser nueva en la región y su falta de implementación, incurre a que se hagan

nuevas inversiones con gastos considerables, los cuales con posterioridad traerán enormes

beneficios.

Las redes de telecomunicaciones de la provincia de Guantánamo han ido modernizándose

progresivamente, sin embargo, algunos de los municipios presentan aún tecnologías obsoletas que

impiden el crecimiento de la cantidad y calidad del servicio ofrecido a la población, por otra parte,

existen varias comunidades de montaña que poseen muy pocos servicios telefónicos que no

satisface las necesidades de los pobladores.

En estas localidades y asentamientos es imprescindible, bajo un enfoque social, proveer capacidad

de enlace para las instituciones sociales, como escuelas, centros de la salud, sedes municipales

universitarias y otros lugares de interés. Guantánamo no cuenta con la infraestructura necesaria para

satisfacer las crecientes demandas socioeconómicas y los planes priorizados del país tanto en las

redes telefónicas como de datos, para lograr un uso eficiente y eficaz de los soportes de transmisión

hacia todos los municipios de la provincia.

3.4. Criterios de diseño y opciones tecnológicas a considerar en la Red Metro Ethernet Las opciones tecnológicas (tanto en equipo como en distribución y arquitectura); el recomendado

para la planificación de la red, debe de estar acorde a las necesidades y servicios que se le van a


55

proveer al cliente para que se logre dar una solución completa. Como se observó en el capítulo 1,

las opciones tecnológicas existentes en el entorno a Metro Ethernet son variadas.

Dentro de las recomendaciones de búsqueda de soluciones para la implementación de una red metro

T-MPLS, lo mejor es hacer uso de equipamiento que sea compatible con la red IP/MPLS así como

convergencia tanto de tecnología xDSL como xPON. Lo esencial es la capacidad de tener

conectividad con una red Gigabit Ethernet, para el manejo de tráfico unicast y multicast.

3.4.1 Posibilidades sobre la red de Transporte IP/MPLS Las plataformas que ETECSA ha desplegado en los últimos años, vinculadas con la implementación

de la Red de Nueva Generación, ha llevado a disponer de una red IP/MPLS integrada por un nivel

de Núcleo (8 nodos) y un nivel de borde (alrededor de 22 nodos) distribuidos por todo el país, esta

estructura central (Backbone) de fibra óptica enlaza a todas las provincias y continua con lazos

redundantes que elevan su robustez y actualmente se avanza paulatinamente en la capilarización

hacia todos los municipios.

El router de borde (edge) en la red IP/MPLS, debe soportar la configuración QinQ. Los mismos no

cumplen con esta condición, significa que pierden la funcionalidad de agregación.

La funcionalidad QinQ permite la reducción de VLAN ID utilizados y aumenta la escalabilidad de

la Red Metro Ethernet. Es una funcionalidad necesaria.

La instalación del conmutador Metro en algunos Service PoP (punto de presencia de los servicios)

puede constituir la premisa para la creación de una Red METRO. Estos conmutadores (Switch)

pueden realizar la función de agregación de puertos y de enrutamiento de los servicios. La función

de agregación sólo se puede realizar cuando se implemente la función QinQ en los PE.

La introducción de la funcionalidad BRAS permite la activación de servicio ADSL (Internet/VPN)

con autenticación (PPPoE).

En la conexión de los DSLAM hacia el BRAS sólo se necesita la configuración de VLAN.

Los DSLAM que no constan con facilidades de tipo Ethernet, se conectan por n x E1.

Los enlaces n x E1 están configurados en Multilink en nivel 3.

La configuración en nivel 3 no permite el establecimiento de sesiones PPPoE.

Una posible solución puede ser constituida por una configuración Bridge Eth/Multilink PPP entre el

router conectado al DSLAM y un router con función de agregación E1 en el Service PoP. Ver figura

26.


56

Figura 26 Conmutador (Switch) Metro en los Service PoP.

3.4.2. Consideraciones para la especificación y diseño de una Red Metro Ethernet Para la Red Metro, independientemente de la arquitectura de red seleccionada, el planeamiento de

las VLAN ID es muy importante. Estas permiten definir los caminos necesarios desde los nodos de

acceso hasta cada uno de los PoP físicos que integran al Service PoP y que permiten ofertar un

servicio dado.

Esas VLAN ID pueden repetirse en diferentes conexiones, las cuales terminan en diferentes

interfaces, realizando de hecho una función de agregación. Por esta razón debe conocerse con

claridad cual es el camino que debe recorrer cada uno de los servicios.

En cada equipo de acceso (DSLAM, MSAN, etc) se necesita configurar caminos (VLAN) hacia los

equipos de servicio: Ver figura 27.

VLAN para el servicio con autenticación (sesión PPPoE), hacia un BRAS

VLAN QinQ para el servicio Internet (Full Internet con conexión dedicada), hacia un AR-

FI (Full Internet)

VLAN QinQ para el servicio Nacional (NN, CN con conexión dedicada), hacia un AR NN-

CN (Navegación Nacional - Correo Nacional)

VLAN QinQ para el servicio Navegación Nacional – Correo Internacional (NN, CI con

conexión dedicada), hacia un AR NN-CI (Navegación Nacional – Correo Internacional)

VLAN QinQ para el servicio VPN MPLS (conexión dedicada), hacia un PE

VLAN para otros servicios (VoIP en el caso de MSAN)

VLAN para gestión


57

Figura 27 Caminos definidos por las VLAN para cada servicio.

Las VLAN se originan en los DSLAM (o MSAN) y se terminan en los equipos de servicios (PE,

AR, etc). En los nodos Metro sólo se configura el enrutamiento de las VLAN. Estimando 10 VLAN

ID por cada equipo, un área Metro puede soportar hasta 400 equipos de acceso.

Una de las principales características que debe cumplir un equipo de la Red Metro es que soporte la

configuración QinQ, lo cual es un factor vital en servicios masivos como la navegación a Internet a

través de un DSLAM ó MSAN.

3.4.3. Consideraciones para la conexión de los MSAN a la Red Metro

► Los MSAN se conectan a la red a través de un conmutador (switch).

► Este switch no constituye parte de la red Metro y es un equipo que constituye parte del PoP

MSAN, por lo que será gestionado por la entidad que gestiona el MSAN.

► La configuración de la red Metro relacionada al servicio de VoIP NGN tiene que tener en

cuenta el plan de direcciones IP de los MSAN que ya están instalados.

3.4.4. Consideraciones para la conexión de los DSLAM IP a la Red Metro Coexisten varias opciones para conectar los DSLAM IP a la Red Metro, a continuación se ilustrará

las ventajas y desventajas de las opciones.


58

Conexión de los DSLAM IP a la Red Metro a través de nxE1

Se configura nxE1 en nivel 3, y se necesita de la funcionalidad MPLS en el router extensión de la

red IP/MPLS en la periferia, el ancho de banda es reducido, no hay agregación de puertos E1 en el

PE, el router no es gestionable por el nuevo DMS ver figura 28 A

Conexión de los DSLAM IP a la Red Metro a través de Ethernet/SDH

Se necesita un de switch (no necesariamente, se puede conectar el DSLAM directamente al equipo

SDH), el ancho de banda es reducido, la banda asignada es estática (banda ocupada también en

ausencia de tráfico) ver figura 28 B

Conexión de los DSLAM IP a la Red Metro a través de PTN

El ancho de banda es disponible, banda asignada dinámicamente (banda ocupada sólo en presencia

de tráfico), se tendrá agregación de puertos Ethernet, en ausencia de QinQ, se podrá resolver con los

PW que son gestionables ver figura 28 C

Figura 28 Consideraciones para la conexión de los DSLAM IP a la Red Metro.

3.4.5. Consideraciones de la Red Metro en el Servicio Móvil Para la Red Móvil la implementación de la red Metro asume gran importancia en el desarrollo de

las BTS con interfaz de salida de tipo Ethernet (BTS IP). La BTS constituye un equipo de acceso

que debe ser conectado a la red Metro.

Para la implementación de la NGN Móvil, la red Metro no tiene problemas pues los equipos NGN

SoftSwitch y gateways troncales y de señalización (SSW y TGW) se encuentran conectados

directamente a nivel de backbone IP/MPLS.

Resumen de los aspectos a considerar en el diseño de una Red Metro Ethernet

Los nodos multiservicios se interconectan directamente o a través de un conmutador de

agregación a un único conmutador Feeder de la Red Metro.


59

Cada conmutador Feeder se conectará a 2 conmutadores Metro, del mismo Service PoP,

directamente a través de fibra óptica o con el empleo de una Red xWDM.

Entre los conmutador Feeder y los conmutadores Metro se activará la protección por STP.

Los Router PE ubicados dentro de un Service PoP, pueden además asumir la funcionalidad de

Router P para interconectar el Service PoP con el núcleo IP/MPLS.

El Servicio de IPTV (Broadcast TV) tiene que tener habilitado en la Red Metro, los protocolos

PIM e IGMP y en los Router del núcleo debe habilitarse los protocolos Multicast (PIM). Además

debe existir un baypass desde los conmutadores Metro a los Router P del Service PoP.

El Servicio de video bajo demanda (VoD) se ofertará por Área Metro, ubicándose en cada una

de ellas un servidor de video.

Las BTS se consideran equipos de acceso y como tal se conectarán a la Red Metro.

Hay que planear las VLANs que se deben utilizar en los servicios sobre la Red Metro.

3.7. Sincronismo con la red de ETECSA

Al utilizar la solución PTN de Huawei, Cuba puede acelerar su evolución de la red al mismo tiempo

que protege su inversión. La red basada en paquete PTN, soporta ambas soluciones de sincronismo,

el IEEE1588V2 y Ethernet síncrono, para conseguir la sincronización de reloj 1588V2 de IEEE,

todos NEs sobre el enlace de reloj deben soportar (Protocolo1588 de IEEE V2), puede conseguir la

precisión 1 microsegundo. [46]

Ethernet síncrona El equipamiento OptiX PTN 3900 y 1900 conforma una red ethernet sincrónica,

la misma soporta interfaces Ethernet sincrónica, y realiza la sincronización sobre la capa física del

Ethernet. Figura 29, muestra la típica conexión en red para el Ethernet síncrono.

Figura 29 Conexión en la red para el Ethernet síncrono.[47]


60

En una Ethernet síncrono, la información de reloj del dispositivos RPC (reloj de referencia

primaria) es distribuida al equipamiento OptiX PTN que está conectado con la (BTS) o la estación

base de (NodeB). Entonces el equipamiento OptiX PTN extrae y transfiere señales de reloj a

estaciones base BTS o nodo B, al controlador de estación base (BSC), y controlador red radio

(RNC). A través de las interfaces Ethernet síncrono. De este modo, se realiza el reloj de Ethernet

síncrono.

En el caso de la red de Guantánamo para asegurar un adecuado tratamiento de las señales TDM (E1

y STM-1C), es necesario sincronizar los equipos OptiX PTN con una señal de reloj, en el caso de

este equipo se tomará esta base de tiempo a través de una salida de 2 Mhz del reloj existente en el

CMT de Guantánamo, el cual a su vez está sincronizado por la base de tiempo de una señal STM-N

que circula por el backbone de la fibra Óptica Nacional (FON). A partir de este equipo se repartirá

el sincronismo hacia el resto de los equipos OptiX PTN sobre las mismas tramas Ethernet que los

unen, utilizando el estándar Ethernet síncrono.

3.8. Distribución de NAM ó MSAN (Nodo de Acceso Multiservicio) en Guantánamo La red tiene que seguir una arquitectura única que incluya un número de nodos periféricos de

agregación distribuidos siguiendo la red actual de fibra óptica. A esta red se conectan también los

equipos para transmisión de datos (DSLAM IP, router de acceso).

Los nodos de agregación (FEEDER) desarrollan las siguientes funciones:

• Agregación del tráfico recogido para la entrega al punto de presencia físico de los servicios

(Service PoP), disminuyendo la utilización de recursos en el Service PoP (puertos).

• Optimizar la utilización de los recursos compartidos, reduciendo la distancia de la última milla

donde es necesario utilizar recursos dedicados, ver figura 30.

Figura 30 Nodos de agregación conmutador. (FEEDER)


61

El equipo conmutador FEEDER cuenta con una gran capacidad de interfaces Ethernet y gran

escalabilidad desde el punto de vista del ancho de banda, permitiendo también una asignación

dinámica del ancho de banda (funcionalidad no presente en la red SDH).

El FEEDER se puede también utilizar para transportar tráfico ATM y E1 (CES: Circuit Emulation

Service) útil para el transporte del tráfico móvil, con BTS de nueva generación que salen por

Ethernet En este último caso el FEEDER puede transportar el sincronismo necesario a la red móvil.

Cada conmutador FEEDER estará interconectado con dos conmutadores Metro, garantizando la

redundancia mediante el empleo del protocolo Spanning Tree Protocol (STP).

La solución más óptima para alcanzar el objetivo es crear:

• Una red Metro: nivel de transporte en capa 2 (Ethernet) necesario para entregar el tráfico a los

puntos de presencia físico del servicios(Service PoP)

• La red Metro está basada en anillos CWDM para alcanzar el ancho de banda requerido

• Un anillo de interconexión en capa 2 entre los Service PoP, necesario para distribuir el tráfico

a los diferentes equipos presentes en los Service PoP

• Una red GPON: nivel de transporte en capa 2 (Ethernet) necesario para seguir compartiendo

recursos en la ultima milla

Una arquitectura de este tipo se puede replicar en todo el país, desarrollando redes METRO y

GPON locales para atender provincias o regiones. Ver figura 31.

Figura 31 Arquitectura de Metro Ethernet.

La red SDH existente seguirá siendo utilizada para el transporte del tráfico TDM y ATM.

La nueva red METRO se puede desarrollar perfectamente utilizando la fibra, solamente hay que

introducir un nuevo nivel óptico CWDM. La red METRO y GPON tendrán la misión de transportar

el nuevo tráfico de tipo Ethernet (NGN).


62

Este sistema xWDM permite reducir el uso de fibras y de servicios de multiplexación, ampliar

distancias, monitorear la gestión y ofrece protección “menor de 50ms”.El CWDM es un equipo

económico soportando hasta 8 Lambdas (2,5 Gb/s ó 10Gb/s) y permitiendo diferentes interfaces de

entrada (STM1, STM4, STM16, FE, 1GE, 10GE) hasta 80 km.

El Optix OSN 3800 CWDM/DWDM provee los siguientes esquemas de protección de redes:

Protección de línea óptica, protección de longitud de onda intra-placa, protección de longitud de

onda 1+1 intra-placa ampliada, SNCP SW, protección 1+1 del lado del cliente, protección 1+1 entre

chasis.

Cada sub-anillo CWDM conecta diferentes sitios (CO: Central Office) en los cuales se instalan

nodos FEEDER y equipos OLT (Optical Line Termination) para las redes GPON. La estructura es

capaz de recoger cualquier tráfico de tipo Ethernet para transportarlo hasta el Service PoP.

Figura 32 Estructura de un anillo CWDM.

En la provincia de Guantánamo la red Metro se basará en un nivel óptico y en un nivel SDH:

• En condiciones de alto tráfico se empleará CWDM para Metro

• Para sitios con bajo tráfico se empleará Ethernet/SDH para Metro

• Para el tramo de acceso se empleará la tecnología G-PON

Se pueden presentar algunos casos de Eth/SDH/CWDM. El nivel óptico (CWDM, DWDM) está

garantizado por el proveedor estratégico Huawei.

3.9. Red de transporte de paquetes con tecnología PTN (Packets Transport Network)

La propuesta se basa en una red de transporte de paquetes del tipo PTN que utiliza el estándar T-

MPLS con perspectiva de migración a MPLS-TP


63

La solución para lograr una fina granularidad en la calidad de servicio es separar, catalogar y

asignar para cada UNI independiente, un nivel de prioridad jerárquico. Esta solución permite a los

Clientes que utilicen sus anchos de banda arrendados de forma más racional y más sólida.

Desde el punto de vista de la protección de extremo a extremo, los aspectos principales a destacar

de la solución PTN de Huawei son:

• Detección de fallas y conmutación basada en hardware. Cada 3.3 milisegundos se inserta una

trama OAM por el hardware y continuamente se totaliza un chequeo de tres en 10 milisegundos, de

no recibirse tres veces seguidas se conmuta, lo que asegura un tiempo de recuperación en menos de

50 milisegundos.

• Topología de APS (1+1; 1:1) independiente extremo a extremo.

• Permite la conmutación en las tarjetas de línea, por lo tanto la conmutación puede ser ejecutada en

ausencia del sistema de control de la unidad.

• Los criterios de conmutación son varios: Pérdida de señal (LOS, Loss of Signal), pérdida de trama

(LOF, Loss of Frame), Ethernet SD, SF, señal de indicación de alarma (AIS, Alarm Indication

Signal) etc.

Como es de conocimiento, la sincronización de la red es muy importante para el servicio móvil,

algunos servicios de líneas arrendadas y sobre todo para la voz TDM. La sincronización de la red

SDH es muy madura, y Huawei con sus productos PTN puede proporcionar una solución de

sincronismo similar a SDH.

En concreto, en esta propuesta los equipos seleccionados son los OSN3900 y OSN1900. Estos

equipos resultan suficientes para continuar con las futuras expansiones a todo el sistema en la

medida de las necesidades, permitiendo crear un soporte para Red Metro Ethernet y estarán

asociados al sistema de gestión y administración de elementos que actualmente posee ETECSA

tanto en la Red Nacional como en las Redes Provinciales conocido como T2000.[41, 42]

Los equipos OSN3900 y OSN1900 permitirán implementar una capa para el manejo del tráfico puro

ethernet que demandan hoy los DSLAMs y los futuros nuevos clientes. En dependencia del sitio en

cuestión se utilizará uno u otro producto. La cantidad de sitios estará en dependencia de los valores

de presupuesto aprobados pero se propone como meta cubrir con estos equipos paulatinamente

todas las cabeceras municipales, la alternativa propuesta se muestra en la Figura 33


64

3.10. Topología de diseño La siguiente topología, es el resumen de las consideraciones que se han planteado.

Figura 33 Red Propuesta para la provincia de Guantánamo con tecnología Huawei.

La propuesta se basa en la reutilización de los recursos de fibra óptica existente en la red, se

proponen 5 sistemas OptiX OSN3800, plataforma multiservicio CWDM/DWDM, basada en las

distancias a recorrer y el aumento de las capacidades, previendo el crecimiento de los servicios.

PTN 3900

PTN 3900

PTN 3900

PTN 1900.IMIAS

OSN 3500

OSN 2500

OPTIX 2500+PTN 1900.CAIMANERA

Metro 1000S.A.del Sur

Metro 1000Tortugilla

Metro 500Guaibanó

PTN 1900.Palenque

Metro 1000Jamaica

Metro 1000M.Tamés

Metro 1000La Tagua

Metro 1000Naranjo Agrio

Metro 1000Calabaza

Metro 1000Bayate I

Metro 1000Imias I

Metro 1000Aeropuerto

Metro 1000Paraguay

Metro 1000Glorieta

Metro 1000Boquerón

Metro 1000Hatibonico

Metro 1000Gtmo I

Metro 1000Gtmo I

STM-1

STM

-1

STM

-1

STM-1

STM-1

STM

-4 Metro 1000Gerencia

STM

-1

PTN 1900.El Salvador

Metro 1000Carrera Larga

Metro 1000Limonar Metro 1000

SabanetaMetro 1000

Bayate

Metro 1000Niceto Pérez

Metro 1000Costa Rica

Metro 500Río Toa

Metro 500Maguana

Metro 1000Jamal

STM-1Guantánamo Zona Norte

Guantánamo Centro

Baracoa

10 GE1 GE

1 STM-1

STM-11 STM-4

5 km

105 k

m

70 km

35 k

m35

km

45 km45 k

m

DWDM

OSN 3800

OSN 3800

OSN3800 Imias

65 km

86 km

OSN 3800 OSN 3800 Palenque


65

Los equipos a instalar OptiX PTN 3900 se ubicarán en el núcleo, donde existe mayor tráfico a

10GE entre (Guantánamo Centro-Guantánamo Norte- Baracoa por la cantidad de servicios a

cursar).

Los nodos PTN 1900, colectores de la telefonía móvil o en sitios de agregación de dimensiones

medias, se le interconectan los anillos SDH existe, esto permitirá de forma escalonada ir

modernizando la red e ir sustituyendo los equipos en vía de obsolescencia por culminación de

producción.

Como puede apreciarse en la figura 33 a cada uno de los equipos OSN3900 y OSN1900, y de ser

necesario, se le asocia un equipo OSN3500 u otro similar de la familia OSN para soluciones ASON,

ya sea el existente en todas las cabeceras provinciales o uno nuevo para realizar la extracción de los

servicios tradicionales. Este enlace se realizará a nivel STM-4 o STM-16 según sea el caso.

El equipo OSN3500 existente en las cabeceras se mantendrá como elemento principal de la red

SDH tradicional existente.

La implementación deberá comenzar por el nodo de la cabecera principal creando el enlace entre los

dos nodos principales OSN3900 y OSN3500 habilitando todas las facilidades de extracción para el

tráfico existente y el ethernet.

Posteriormente y utilizando otro par de fibras ópticas se irán adicionando los restantes nodos

OSN3900 y OSN1900 al o a los anillos ethernet que sea necesario crear por la distribución física de

la fibra. Estos equipos serán los encargados de mover únicamente el tráfico puro ethernet por lo

que, inicialmente, no se propone realizar grandes cortes en toda la red sino crear la red de manera

paralela y para el incremento de nuevos tráficos.

En la mayoría de los nodos municipales basta con colocar el equipo OSN3900 u el OSN1900

habilitado con tarjetas E1 para colectar todo el tráfico tradicional que allí se genera se podrá realizar

posteriormente el corte de los servicios actuales hacia estos nuevos equipos y eliminar el equipo

SDH, obsoleto en una buena parte de los casos.

Esto no será posible únicamente en los nodos donde hoy existe extracción de señal de televisión

multiplexadas en tramas E3 puesto que no son soportados por los equipos PTN. Esta estructura de

red se considera escalable y permitirá en el período de tránsito hacia un mundo total de paquetes

brindar servicios tanto ethernet como tradicionales de la manera más económica y eficiente posible.


66

3.12. Gestión de los niveles tecnológicos, Metro (PTN), SDH, CWDM/DWDM y GPON

El software T2000 provee una solución de gestión compatible que permite gestionar los equipos de

la serie OptiX de Huawei, como por ejemplo, los equipos OptiX SDH, OptiX DWDM, OptiX

Metro, OptiX SONET OptiX OSN y RTN insertados en la red de ETECSA.

Figura 34 Administración de red de extremo a extremo para equipos insertado en ETECSA.[48]

La gestión de la red GPON llega hasta el Nodo de Acceso Multiservicio en el caso que se instale

una tarjeta ONU. De este modo el Nodo de Acceso Multiservicio (MSAN ó NAM) va a tener

gestión POTS, gestión xDSL y gestión GPON.

Los equipos PTN (OSN3900 y OSN1900) estarán asociados al sistema de gestión y administración

de elementos que posee ETECSA a nivel Nacional conocido como T2000. La provincia de

Guantánamo cuenta con los Clientes de las Plataformas T2000 (Red Territorial SDH HUAWEI) y

DMS/NMS (U2000) Red de Datos, para las funciones de supervisión, diagnóstico y operación.

3.13. Tipos de Servicios a implementar en las Redes en Guantánamo

Servicio de acceso estático (por xDSL) a Redes Privadas Virtuales (VPN, Virtual Private

Networks). Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde el DSLAM hasta

un enrutador de borde (PE, Provider Edge) de la red MPLS, en el cual se configura la VPN. El

transporte de nivel 2 se realiza a través de una red LAN virtual (VLAN, Virtual LAN) dedicada

(CVLAN utilizando la tecnología QinQ). En el caso de red Metro de tipo MPLS, la VLAN se

asocia a pseudo conexiones.

Servicio de acceso dinámico para sesiones con Protocolos Punto a Punto sobre Ethernet

(PPPoE, Point to Point Protocol Over Ethernet) por xDSL a VPN MPLS. Este servicio

normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde el DSLAM hasta un Servidor de Acceso de

Banda Ancha (BRAS) conectado a la red MPLS. El BRAS permite la asociación a la VPN. El

transporte de nivel 2 se realiza a través de la VLAN dedicada a las sesiones PPPoE. En el caso de

red Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.


67

Servicio de acceso (por conexión dedicada) a VPN MPLS. Este servicio normalmente necesita de

un transporte de nivel 2 desde el CE en casa del cliente hasta un enrutador de borde (PE, Red Metro

Ethernet,Provider Edge) de la red MPLS, en el cual se configura la VPN. El transporte de nivel 2 se

realiza a través de VLAN dedicada (C-VLAN utilizando la tecnología QinQ). En el caso de red

Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.

Servicio de acceso estático (por xDSL) a Internet (nacional o internacional). Este servicio

normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde el DSLAM hasta un enrutador de acceso

(AR, Access Router) de la red IP, en el cual se configura el acceso del cliente. El transporte de nivel

2 se realiza a través de VLAN dedicada (C-VLAN utilizando la tecnología QinQ). En el caso de red

Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.

Servicio de acceso dinámico (sesión PPPoE por xDSL) a Internet (nacional o internacional). Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde el DSLAM hasta un BRAS

conectado a la red IP. El BRAS permite la configuración dinámica del acceso del cliente. El

transporte de nivel 2 se realiza a través de la VLAN dedicada a las sesiones PPPoE. En el caso de

red Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.

Servicio de acceso (por conexión dedicada) a Internet (nacional o internacional).

Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde la CE en casa del cliente hasta

un encaminador AR (Access Router) de la red IP, en el cual se configura el acceso del cliente. El

transporte de nivel 2 se realiza a través de VLAN dedicada (C-VLAN utilizando la tecnología

QinQ).En el caso de red Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.

Servicio de Telefonía con transporte por IP (VoIP NGN). Este servicio puede ser configurado ya sea utilizando un transporte de nivel 2 como un transporte

de nivel 3. El transporte tiene que ser configurado desde el Nodo de Acceso Multiservicio (MSAN,

Multiservice Access Node) hasta un encaminador PE (Provider Edge) de la red MPLS, en el cual se

configura la VPN dedicada al servicio (VPN NGN). El transporte de nivel 2 se realiza a través de

VLAN dedicada al servicio. En red Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudo conexiones.

El transporte en nivel 3 permite alcanzar más eficiencia en la utilización de la red Metro pues el

tráfico local entre diferentes MSAN (que utilizan diferentes subredes IP) se puede cerrar en el

primer nodo nivel 3 en común. Este nodo puede ser constituido por un conmutador Metro de borde

configurado en nivel 3. Esta configuración en nivel 3 permite ahorrar recursos de la red Metro pues


68

se elimina el efecto trompo de ida y vuelta del tráfico por el mismo camino. Naturalmente se habla

de tráfico de voz mientras la señalización H.248 sigue llegando al PE así como el tráfico de voz

dirigido a la red tradicional que tiene que llegar a una pasarela.

El nivel 3 no se puede aplicar cuando, por razones de supervisión y seguridad, el tráfico de voz

está obligado a pasar por el elemento de control centralizado. En este caso se utiliza transporte de

nivel 2.

Servicio de VPN nivel 2 (por conexión dedicada o por xDSL) internamente a la red Metro. Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde los CE o desde los DSLAM

donde se conectan los clientes que quieren comunicarse. El transporte de nivel 2 se realiza a través

de VLAN dedicada. En el caso de red Metro de tipo MPLS, la VLAN se asocia a pseudos

conexiones. Este servicio no tiene que llegar al punto de presencia del servicio. La tecnología

MPLS permite la configuración de estos servicios en nivel 2 de manera más eficiente (E-Línea,

ELAN).

Servicio de IPTV (por xDSL). Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 3 desde el DSLAM hasta una

plataforma con Protocolos de Televisión en Internet (IPTV, Internet Protocol Television) conectada

a la red IP. En caso de IPTV de tipo multicast la presencia de nivel 3 asegura la implementación de

funcionalidades multicast que permiten una utilización más eficiente de la red. Algo similar pudiera

lograrse utilizando únicamente un nivel dos pero se requiere profundizar en estas aplicaciones.

Servicio de transporte del tráfico Móvil. Este servicio normalmente necesita de un transporte de nivel 2 desde el punto de conexión de la

radio base hasta el controlador. La radio base puede ser con salida ATM o Ethernet. El transporte de

nivel 2 se realiza a través de VLAN dedicada. En el caso de red Metro de tipo MPLS, con

asociación a pseudo conexión.

Es importante destacar el camino de interconexión físico sobre Ethernet que requiere cada uno de

los servicios brindados, figura35, así tendremos:

– servicio VoIP en acceso (MSAN). Figura 35 A.

– servicio acceso a Internet (ADSL) de tipo Residencial o Business. Figura 35 B.

– servicio acceso a VPN (Red Privada Virtual). Figura 35 C.

– servicio IPTV o VoD (Video on Demand). Figura 35 D.


69

Figura 35 Camino de interconexión físico sobre Ethernet de los servicios.

3.14. Requerimientos de los Servicios transportados por la Red Ethernet.

3.14.1 Requerimientos para el servicio de VoIP en acceso Para el servicio de VoIP, en acceso, la red de agregación puede ser configurada de dos formas:

Nivel 2 o nivel 3 con el objetivo de limitar el recorrido de los tráficos de voz en la red y optimizar

los anchos de banda.

Nivel 2. Los tráficos de voz entre las unidades que están conectados a un mismo conmutador Feeder

o los tráficos de voz de unidades conectadas a un conmutador de agregación por debajo del nivel

Feeder sin llegar al Feeder.

Nivel 3. Los tráficos de voz de las unidades que están conectadas a diferentes conmutadores Feeder.

Figura 36 Enrutamiento del Servicio de VoIP, en la Red de Agregación.

3.14.2 Requerimientos para el servicio de ADSL Residencial (Masivo)

El tráfico de los clientes está diferenciado por sesiones PPPoE entre cliente y BRAS.

Se necesita una VLAN para definir un camino entre cada DSLAM y el BRAS.

Las sesiones PPPoE de diferentes clientes se encaminan por la misma VLAN.


70

Figura 37 Requerimientos para el servicio de ADSL Residencial (Masivo).

3.14.3 Requerimientos para el servicio de ADSL y Acceso a VPN de tipo Business.

El tráfico de los clientes está diferenciado por una VLAN dedicada (C-VLAN).

Se necesita una VLAN (S-VLAN) para definir un camino entre cada DSLAM y AR o PE.

Las C-VLAN dedicadas a cada cliente se encaminan por la S-VLAN relacionada al servicio (QinQ).

Figura 38 Requerimientos del servicio de ADSL y Acceso a VPN de tipo Negocio (Business).

La red de agregación solo analiza la VLAN externa (S-VLAN). La VLAN interna (C-VLAN) solo

se analiza en los equipos (DSLAM, AR y PE). Esto es para no perder la ventaja de la agregación.

3.14.4 Requerimientos para el servicio de IPTV: Broadcast y VoD

El tráfico broadcast se envía en multicast desde la plataforma hasta el DSLAM (si el DSLAM

soporta el multicast).

El tráfico VoD se envía en unicast desde la plataforma hasta el DSLAM.


71

Figura 39 Requerimientos para el servicio de IPTV: Broadcast y VoD.

La red de agregación se convierte (para este servicio) en una red IP de nivel 3 con protocolos

Multicast (PIM, IGMP,..) y de enrutamiento (OSPF, IS-IS, BGP,...).[49]

3.15.5 Servicios residenciales

En el caso de los usuarios residenciales, los servicios principales son Internet HSI, BTV, VoD y

VoIP

BTV se pueden clasificar en HDTV y SDTV.

En los planes de desarrollo de ETECSA para el 2011 – 2016 se prevé un incremento de los servicios

de telefonía y la entrega de servicios de datos en entornos residenciales. El crecimiento de los

servicios estará orientado fundamentalmente a la NGN, con el empleo en la red de acceso al usuario

de nodos de acceso multiservicio con capacidades de ancho de banda suficiente para brindar

servicios triple play (voz, datos y video).

En la primera fase (año 2012) se tiene planificado:

Continuar la instalación de nodos de acceso multiservicios, la mayoría en versión de

gabinete exterior para servicios POTS y xDSL.

Se pretende que el 20% de los usuarios de los nodos de acceso multiservicios tengan acceso

a la red de datos (Red Cuba) con una velocidad de 128 kbit/s.

En la segunda fase (año 2016) se espera que: El 5% de los usuarios que tienen acceso a la red de

datos tengan servicios de IPTV con definición estándar, codificación MPEG-2, y velocidades de

hasta 4 Mbit/s por canal de BTV (Broadcast TV) y VoD (Video-on-Demand).


72

3.14.6 Servicios comerciales Clasificación de los clientes

Pequeñas empresas: Esta clase de clientes comerciales por lo general necesitan alrededor de

1Mbps de ancho de banda para los servicios de Internet.

Empresas medianas: Como bancos, compañías, etc. que necesitan un poco más de ancho de

banda (alrededor de 4 Mbps).

Empresas nacionales: En general, las grandes empresas nacionales necesitan un gran ancho

de banda (10~30 Mbps).

Según el requerimiento de ancho de banda del cliente VPN, se pueden implementar varias

tecnologías de acceso en la capa de acceso (xDSL, GPON, WIMAX, etc).

3.15. Ventajas de la solución Metro Ethernet PTN con respecto a Ethernet sobre SDH

3.15.1 Solución actual con Ethernet sobre SDH (EoS)

La utilización de la red SDH existente para recoger el tráfico Ethernet y transportarlo hasta el punto

de presencia físico de los servicios (Service PoP) no constituye una solución óptima:

• La red SDH permite transportar trafico Ethernet a través de la utilización de tarjetas

Ethernet/SDH (NG-SDH GFP).

• Permite transportar tráfico TDM y Ethernet en el mismo equipo y en el mismo anillo.

• SDH no ofrece un transporte eficiente para el tráfico Ethernet por la falta de funcionalidad de

nivel 2 como la agregación

• El transporte de Ethernet sobre SDH provoca saturación de los slot de los ADM por el alto

número de puertos que se utilizan por falta de la funcionalidad de agregación y por el ancho de

banda requerido.

• La red SDH existente no es suficiente para satisfacer las previsiones de tráfico en término de

ancho de banda y por la cantidad de nuevos sitios a conectar.

• SDH no permite asignación dinámica de la banda.

• Ocupa banda en el anillo de forma estática. Banda reservada aun cuando no hay tráfico.

• Escalabilidad reducida.

• No implementa QoS, en caso de congestión descarta paquetes de cualquier tipo de tráfico.


73

3.15.2 Solución propuesta con PTN (Red de Transporte de Paquetes) con protocolo T-MPLS

Se basa en la tecnología Metro Ethernet estándar T-MPLS/MPLS-TP que proporciona una manera

consistente de entregar servicios a los usuarios conectados sobre una amplia variedad de redes de

acceso (x DSL, WIMAX, GPON, etc.).

La PTN T-MPLS/MPLS-TP cubre las expectativas de requerimientos de ancho de bandas mayores

que no sería posible con los costos prohibitivos de sistemas tradicionales (Red Territorial SDH).

La solución escala de acuerdo a las demandas de los servicios del usuario final, posee herramientas

para administración del servicio y cubre los requerimientos de confiabilidad y disponibilidad:

Permite protección rápida basada en anillos (OAM end-to-end, fault detection)

Permite operación, administración y mantenimiento (OAM) de las conexiones (LSP y PW)

Permite transportar E1 utilizando CES (Circuito de Emulación de Servicio)

Transporta sincronización (Sync Eth y 1588v2)

Permite transportar tráfico Ethernet con Multiplexación estadística

Permite aplicar políticas de calidad de servicio (QoS) al tráfico Ethernet

Utilizando Pseudos Wire, no sufre de la limitación del número de VLAN (4096)

Permite resolver la falta de la funcionalidad QinQ

Presenta una alta escalabilidad para el tráfico Ethernet

Proporciona confiabilidad clase carrier con protección para cada servicio y para todos los

enlaces y nodos (OLT/DSLAM) al núcleo Metro, utilizando BFD o Ethernet OAM para

verificar la conexión, lográndose una conmutación rápida de los servicios en caso de fallas.

3.16 Estudios y cálculos de tráfico En este apartado se calcula el ancho de banda aproximado necesario para evacuar el tráfico de

salida hacia la red IP/MPLS. Resultando que el ancho de banda de voz IP + Datos (434Mbps)

actuales + incremento (246Mbs) hasta el 2016 suman un total de 680 Mbps. Ver el cálculo Anexo

L. El software de gestión N2000 UMS de Huawei muestra con mayor detalle los datos de la

cantidad y porciento de ocupación de los nodos de acceso multiservicio UA5000 instalados en la

provincia. Ver el Anexo M.


74

3.17 Análisis de los resultados de la Prueba de Campo de equipos MSTP + y PTN A continuación mostramos los resultados de la sesión de pruebas efectuadas sobre equipamiento de

Huawei en tecnología PTN, desarrollada con el soporte especializado del fabricante.

Figura 40 Topología de la red para la prueba de campo.[50]

Las pruebas han evidenciado que la tecnología de transporte de paquete de Huawei, en la versión

completa de paquetes, PTN1900, 3900 con servicios TDM emulados, y la MSTP+ con servicios

TDM emulados y/o nativos, son capaces de proveer de modo integrado y eficiente los servicios a

circuito y a paquetes. La gestión de la red en términos de creación, aprovisionamiento y supervisión

ha resultado parecida a la disponible red SDH.

La gestión de la red en términos de creación, mecanismos de protección LOS, el rendimiento,

observación de alarmas permiten realizar una red con características de fiabilidades comparables

con la actual red SDH. La múltiplexación estadística, junto a la función de QoS, y a la posibilidad

de conmutación también a nivel de PW (MS-PW), ha confirmado una mayor flexibilidad en

términos de encaminamiento y eficiencia en términos de banda, en el transporte del tráfico de datos

con respecto de la solución basada sobre NG SDH.

Además se comprobó que en la tecnología Ethernet síncrona, la distribución del sincronismo puede

ocurrir con niveles de calidad y fiabilidad completamente equivalente a la red SDH. La

disponibilidad del protocolo IEEE 1588v2, permitirá la distribución del sincronismo de fase para los

eventuales servicios futuros. A pesar de la definición de los estándares todavía en evolución, se

reconoce, y se ha evidenciado un grado de disponibilidad y madurez de las funciones esenciales

para permitir la inserción de la tecnología en la red de ETECSA.


75

3.18 Análisis de factibilidad de la propuesta de solución El aspecto económico en cuanto al costo propiamente de la implementación de una solución de red

metro como la que se recomienda, es muy difícil de determinar. La tecnología T-MPLS es muy

nueva, a pesar que ya ha tenido un crecimiento importante en lugares como Europa, la fijación de

precios tanto del equipo como de la implementación en sí de la tecnología no se encuentran

determinados de forma concreta. Por medio de una auscultación del mercado, se tiene muestra de

algunos precios en la que el mercado actual esta oscilando en la implementación de esta tecnología.

La siguiente tabla viene a resumir los costos de referencia en cuanto a equipamiento.

Tabla 5 Cotización del equipamiento propuesto

Equipamiento

C

antid

ad

Precio USD

G.C

entro

G.N

orte

Bar

acoa

Pale

nque

Imía

ca

iman

era

Salv

ador

Pale

nque

OSN 3800 5 219.633,87 1 1 1 1 1 PTN 3900 3 263.960,6 1 1 1 PTN 1900 4 94.308,2 1 1 1 1

Documentación Técnica

4 3840

1 1 1 1

Total de Equipamiento

16 581.742,67

Los costos utilizados para los equipos son precios de referencia, los cuales pueden variar al negociar

directamente con el proveedor. Ver anexo O para más detalles

3.18.1 Factibilidad Económica

Como se muestra en la tabla 5 de precios, la inversión llega casi a los $581.742,67 por lo cual esta

migración es una inversión fuerte, pero considerando los aspectos referidos en este estudio de

factibilidad y las ventajas evidentes expuestas en el mismo documento sobre T-MPLS, podemos

realizar la migración puesto que a la larga los beneficios superan a los costos de inversión.

T- MPLS como se ha establecido previamente, para cualquiera que desee migrar a esta tecnología,

es una solución no sólo en la parte tecnológica, sino también en la económica, ya que su

implementación no implica costos exorbitantes. Lográndose mayor flexibilidad, escalabilidad,

seguridad y reducción en los costos de CAPEX (Capital expenditures) y OPEX (Operational

expenditures).


76

3.19 Evaluación por criterios de especialistas Para la evaluación del proyecto por criterio de especialistas, se consulto a un equipo denominado

grupo negociador red Metro Ethernet (13 profesionales con conocimiento del tema). La actividad

fundamental de este equipo estaría centrada, en la valoración del proyecto basándose en criterios

establecidos de conjunto.

Además de este grupo, se entrevistaron a diferentes instancias de la esfera tecnológica de ETECSA.

Después de un amplio debate sobre la variante tecnológica más adecuada a utilizar en ETECSA,

Ethernet ó T-MPLS con migración hacia el MPLS-TP (Multiprotocol Label Switch Transport

Protocol), el Grupo de la Red Metro Ethernet decide por amplia mayoría el empleo del T-MPLS por

su grado de madurez y ajustarse a las condiciones de Cuba. Ver tabla 6.

Tabla 6 Selección de la mejor tecnología de transporte de paquetes a utilizar en ETECSA

Especialista s del grupo Negociador Red Metro Ethernet Tecnologías

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

T-MPLS x x x x x x x x X x x x

MPLS-TP

Ethernet x

Sobre la viabilidad del proyecto se consultó a otras áreas técnicas de la empresa tales como:

Especialistas en inversiones (1), conmutación (1), transmisión (6), Planta Exterior (1), tráfico (2),

fibra óptica (1), comercial (1) que tienen dominio de los criterios a evaluar.

A continuación se explican brevemente los criterios establecidos por el grupo de especialistas para

la evaluación del proyecto:

Flexibilidad: Es la adaptación de la red en cuanto a: topologías, capacidades de red y aplicaciones

Escalabilidad: Indica la habilidad para extender el margen de operaciones sin perder calidad, o

bien para estar preparado para ampliar la red sin perder calidad en los servicios ofrecidos.

Protección: Comprende mecanismos automáticos con elementos de red, los cuales aseguran que los

fallos sean detectados y corregido antes de que se afecten los servicios.

Tiempo: Comprende desde la elaboración del proyecto ejecutivo hasta la puesta en marcha.

Costo: Referente al costo de implementación del proyecto, el cual comprende el costo del

proyecto, equipos, materiales, ejecución y puesta en marcha.


77

Tabla 7 Matriz de criterio para la evaluación del diseño propuesto

Especialistas Parámetros a

evaluar por criterios

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 E13

Prom

edio

s

Flexibilidad 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Escalabilidad 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Protección 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Tiempo 3 4 4 3 3 3 4 4 3 3 3 3 3 3,3 Costo 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3,1 Total de Puntos

22 22 22 21 21 21 22 22 21 21 21 21 22

Promedio x Especialista.

4,4 4,4 4,4 4,2 4,2 4,2 4,4 4,4 4,2 4,2 4,2 4,2 4,4

La tabla 7 muestra, la votación del criterio de 13 especialistas, entre las fortalezas del diseño

evaluado se encuentra la flexibilidad, escalabilidad y protección de la red, demostrándose

técnicamente que la propuesta está preparada para detectar y corregir las fallas que pudieran ocurrir

en la red antes de los 50 ms. Las bajas puntuaciones (3 puntos) son riesgos (Tiempo y costo).

En concordancia con los resultados, se concluye que el proyecto es viable, pero hay que minimizar

los riesgos detectados en el análisis para su eficaz implementación y puesta en marcha.

Conclusiones parciales En este capítulo se describió en sus epígrafes la propuesta de solución para la provincia de

Guantánamo que se basa en una red de transporte de paquetes del tipo PTN (Packets Transport

Network) que utiliza el estándar T-MPLS con perspectiva de evolución a MPLS-TP. En concreto la

idea básica es sustituir equipamiento obsoleto TDM SDH en una buena parte del territorio por

equipos de nueva generación PTN basados en matriz de conmutación de paquetes, con esto se

puede crear un enlace a 10 GB en el anillo de la ciudad (Guantánamo Centro - Zona Norte -

Baracoa) y el resto de los anillos en el acceso a GE que hoy son anillos a nivel de STM-1. Con esta

solución se puede enfrentar el crecimiento previsto de los nuevos servicios basado ethernet.

Finalmente se hace la descripción de la gestión de los niveles tecnológicos, Metro (PTN), SDH,

CWDM/DWDM.


78

Conclusiones

Las redes de transportes actuales con que cuenta ETECSA en Guantánamo son el resultado de un

largo y demorado proceso inversionista que comenzó en 1996. Estos trabajos han permitido contar

con presencia de soluciones digitales PDH y SDH por radio enlace o fibra óptica, con un mayor o

menor grado de prestaciones, al menos en todas las cabeceras municipales. En un Marco Regulador

donde se prevee un cambio en las políticas para el acceso a los servicios de datos de manera masiva

(Red Cuba), hacen que se requiera un proceso inversionista de gran envergadura que permita

preparar las redes de transportes de la provincia que realmente sirvan de infraestructura de soporte a

todas las plataformas de servicios que se pueden implementar, por tanto:

1. Los resultados alcanzados en este Trabajo permitieron dar respuesta a los objetivos trazado

,a través de este Tesis se ha desarrollado un estudio del estado del arte las diferentes

tecnologías y las tendencias de las redes de transporte, caracterizando diferentes

arquitecturas de redes, explicando detalladamente los servicios que se brindan y las

tecnologías que soportan las redes Metro Ethernet.

2. Se elaboraron diversas soluciones técnicas para la creación de una Redes Metro Ethernet.,

en Guantánamo estableciendo los requerimientos técnicos para la empresa y/o servicios.

3. Se describieron las principales características de diseño y configuraciones de la red Metro

Ethernet, para la conexión de todos los nodos de acceso actuales y futuros, así como los

principales aspectos vinculados con la provisión de los servicios y la gestión.

4. Se elaboró una propuesta técnica del diseño de la nueva red Metro Ethernet, considerando

arquitectura, tecnología y disponibilidad de los recursos en la red de transporte actual. La

propuesta fue validada por estudios y cálculos de tráfico, análisis técnico-económico,

resultados de pruebas de campo, y el criterio de varios especialistas en la materia.

5. Se realizó una caracterización del escenario de las comunicaciones en Guantánamo,

identificando los objetivos empresariales (centros telefónicos) y sociales (comunidades y

asentamientos más importantes de la región). Una provincia que posee en una gran parte la

tecnología de Huawei. Estas redes están basadas en soluciones tradicionales SDH con

limitadas posibilidades de soportar de manera inmediata una explosión en la demanda de

servicios del tipo Ethernet que paradójicamente son las que se prevé sean las de mayor

difusión en los próximos años.


79

6. De igual modo se ha realizado una profunda búsqueda de información actualizada y estudio

de los nuevos productos y soluciones que tienen en el mercado cuatro de los principales

proveedores tecnológicos de ETECSA: Alcatel – Lucent, Ericsson, Huawei y ZTE. En este

escenario se proponen para los cuatro casos presentados una arquitectura de Red

evolucionada a paquetes en concordancia con los nuevos requerimientos: una nueva Red

Metro Ethernet con arquitectura de red basada en el estándar T-MPLS/MPLS-TP para la

provincia de Guantánamo , se escogió al proveedor Huawei teniendo en cuenta la actual red

instalada en el territorio. Esto representa una gran ventaja para la integración de tecnologías

y la optimización de las inversiones, así como el conocimiento existente hoy para los

especialistas y técnicos de la operación y mantenimiento.

7. La solución Metro Ethernet que se propone alcanza una alta disponibilidad al adoptar

equipos altamente confiables, tecnologías de alta disponibilidad, diseño de red redundante y

mecanismos de protección del servicio de extremo a extremo. Gracias a su alta capacidad

de recuperación y escalabilidad, podrá ayudar a ETECSA en Guantánamo a un traspaso sin

inconvenientes a una verdadera arquitectura de convergencia fijo-móvil (FMC), además de

proteger la inversión existente.

8. Esta nueva Red soporta diversos tipos de acceso, como ETH, ATM y TDM. Proporciona

una solución backhaul Triple-Play y 2G/3G/LTE. La construcción de la red de transporte

PTN permitirá una excelente adaptabilidad a los servicios actuales y futuros y una ventaja

en aumento de la relación precio/rendimiento.

9. Al concluir este trabajo ha quedado demostrado que existen diferentes alternativas

de soluciones que le permiten hoy a Ethernet ocupar un espacio en los escenarios de

redes de área metropolitana (MAN) y área amplia (WAN) y que por tanto es posible

y necesaria la migración escalonada hacía tecnologías basadas en paquetes en las

redes de transporte que se deben continuar desarrollando en los próximos años.


80

Recomendaciones

De acuerdo al proceso inversionista en ETECSA, y los índices de penetración telefónica en la red

fijas (10, 3%), en la móvil (9%) y en Internet (14,5%) que posee Cuba en la actualidad se

recomienda:

1. Elevar los índices de densidad y penetración telefónica en Guantánamo y resto del país

orientando todos los esfuerzos técnico-económicos al servicio telefónico básico.

2. Tomando en cuenta las posibilidades tecnológicas de los equipos y soluciones que se están

adquiriendo en los últimos tiempos realizar una nueva y objetiva caracterización del

portafolio de servicios de ETECSA así como su mercado potencial.

3. Las nuevas redes que se vayan a implantar, deben estar orientada al tráfico de paquetes y al

empleo de las diversas soluciones que fueron analizadas, incluyendo tanto las capas altas y

medias, haciendo un uso efectivo de las mejores alternativas que se ofrecen en el actual

mercado de las telecomunicaciones, tomando en cuenta aspectos tanto técnicos como

económicos.

4. Capacitar al personal competente en estas nuevas tendencias tecnológicas.

5. Desde el punto de vista técnico es recomendable y factible la aplicación de tres tecnologías

integradas, Metro Ethernet – GPON en la ciudad de Guantánamo donde halla

disponibilidad de fibra óptica con alta concentración de abonado y Metro Ethernet –3G

(móvil), por la distribución geográfica especialmente en la región montañosa, por lo cual

una comunicación de banda ancha que soporte datos, voz y video es de importancia a fin de

dejar a un lado el uso de sistemas cableados.

6. Continuar la introducción de las nuevas tecnologías así como el proceso de evolución de las

redes de transporte, necesario ya por la congestión que poseen los actuales nodos, de

acuerdo con el desarrollo económico – social que rige la estructura administrativa del país:

Cabeceras Municipales y resto de las localidades.

7. Comenzar lo antes posible la implementación de la Red Metro Ethernet propuesta en la

provincia de Guantánamo.


81

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83

Glosario

Inglés Español Sigla

ASON Automatically Switched Optical Network Red Óptica de Conmutación Automática

ADM Add-Drop Multiplexer Multiplexor inserción- Extracción

ADSL Asymmetric bit-rate DSL Asimetrico bit-rate DSL

APS Automatic Protection Switching Conmutación Protección Automática

ATM Asynchronous Transfer Mode Modo de transferencia Asincrónico

BRAS Broadband Remote Access Server Servidor Acceso Remoto Banda Ancha

CES Circuit Emulation Service Circuito Emulación Servicio

CESoP Circuit Emulation Service over Packet Circuito Emulación Servicio sob.

Paquete

CoS Class of Service Clases de Servicio

CPE Customer Premises Equipment (cliente y equipamiento)

DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Multiplexación de longitudes onda densa

DSL Digital Subscriber Loop Lazo de abonado digital

DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Multiplexor Acceso Lazo abonado

digital

DVB Digital Audio Broadcast Digital Audio Broadcast

E1 2,048 Mbps interface ITU-T G.703 Interfaces 2,048 Mbps ITU-T G.703

EFM Ethernet in the First Mile Ethernet en la primera Milla

EMS Element Manager System Sistema Administración de elemento

EoS Ethernet over SDH Ethernet sobre SDH

EVC Connection ethernet virtual Conexión Virtual de Ethernet E-LAN E-Local Area Network Conexiones multipunto a multipunto EPL Ethernet Private Line Línea Privada Ethernet E-LINE Ethernet Line Línea Ethernet E-TREE Ethernet Tree Árbol Ethernet

EPLAN Ethernet Private LAN Ethernet Privada LAN

FFD Fast Failure Detection Deteccion rapida de falla

FSAN FSAN (Full Service Access Network) (Red Acceso Servicio completa)

FTTB (Fiber to the Building) Fibra hasta el Edificio


84

FTTC (Fiber to the Curb) Fibra hasta la Acera, Gabinete

FTTH (Fiber to the Home) Fibra hasta el Hogar

FTTN (Fiber to the Neighborhood): Fibra hasta el Nodo

FO Fiber Optical Fibra Óptica

FON Fiber Optical National Fibra Ópticas Nacional

GPON Gigabit Passive Optical Network Redes Óptica Pasiva Gigabit

GbE Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet

GFP Generic Framing Procedure Procedimiento de entramado Generico

ACH Associated Channel Header Cabecera del canal asociado

G-ACh Generic Associated Channel Canal asociado Generico

GAL G-ACh Label Etiqueta del canal asociado Generico

HDTV High Definition Television Alta Definición Television

IMA Inverse Multiplexing for ATM Multiplexación Inversa para ATM

IAD (Integrated Access Device): Dispositivo Acceso Integrado

Jitter Jitter Variabilidad del retardo entre bits.

LAG Link Aggregation Group Grupo de agregación de enlace

MEF Forum Metro Ethernet Forum Metro Ethernet

MS-PW MultiSegment-PseudoWire Multisegmento cable virtual

MSOH Multiplex Section Overhead Sección Multiplexor Overhead

MSAN (Multiservice acces node) Nodo de acceso multiservicio

MPLS-

TP

Multiprotocol Label Switching Transport Profile

Perfil de Transporte Multiprotocolo por Conmutación por Etiquetas

MSPP Multiservice Provisioning Platform Plataforma de Provicionamiento Multiservicio

MSTP Multiple Spanning Tree Protocol Árbol Extensible Múltiple

MSP Multiplex Section Protection Protección Sección Múltiplex

MAC Media Access Control Control de Acceso al Medio

MAN Metropolitan Area Network Red de Area Metropolitana

MPLS Multi Protocol Label Switching Multi Protocol de conmutación de

etiqueta

MSC Mobile Switching Centre Centro de conmutación Mobile

NGN Next Generation Network Red de Próxima Generación


85

NG-SDH Next Generation- SDH Próxima Generación- SDH

NNI Network to Network Interface Interfaz Red – Red

NMS Network Management System Sistema Administración Red

OPM Optical Packet Metro Metro de Paquete Óptico

OAM Operations, Administration ,Maintenance Operacion,

Administracion,Mantenimiento

OLT OLT (Optical Line Terminal) El Terminal Óptico de Línea

ONT Optical Network Terminal Terminal de Red Óptica

ONU Optical Network Unit Unidad de Red Óptica

OSI Open Systems Interconnet Sistema Abierto de Interconexiones

OTN Optical Transport Network Red de Transporte de Óptica

PTN Packet Transport Network Red de Transporte de Paquete

PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Jerarquía Digital Plesioncronica

POS Packet Over SDH Paquetes Sobre SDH

POP Point of Presence Puntos de Presencia

QoS Quality of Service Calidad de Servicio

Ranging Ranging Proceso de Medición, Sincronización

PWE3 Pseudo Wire Emulation Edge to Edge Conexiones Pseudo Alambradas

PE Provider Edge Proveedor de Borde

PIM Protocol Independent Multicast Protocolo Multidifución Independiente

PIM-

DM

Protocol Independent Multicast Dense Mode

Protocolo Independiente de Multidifusión Modo Denso

PIM-SM Protocol Independent Multicast Sparse Mode

Protocolo Independiente de Multidifusión Modo Esparcido

PPPoE Point to Point Protocol Over Ethernet Protocolos punto a punto sobre Ethernet

QOS Quality of Service Calidad de servicio

RSTP Rapid Spanning Tree Protocol Protocolo de Árbol Extendido Rápido

RPR Resilient Packet Ring Anillos de Paquetes Flexibles

RRPP Rapid Ring Protection Protocol Protocolos de Protección Rápida del Anillo

RTP Real-time Transport Protocol Protocolo de Transporte Tiempo Real

SONET Synchronous Optical Network Redes Ópticas Síncronas

SDH Synchronous Digital Hierarchy Jerarquía digital sincrónica


86

STM Synchronous Transport Module Modulo de Transporte Síncrono

SLA Service Level Agreement Acuerdo de Nivel de Servicios

SFP Smale Form-Factor Pluggable Tipo de Conector de Fibra Óptica

SNCP Sub-Network Connection Protection Protección conexión de subred

STM-N Synchronous Transport Modul of order N Módulo de Transporte Síncrono orden N

STM-C Synchronous Transport Modul channeled Módulo de Transporte Síncrono

canalizado

SD Signal Degrade Señal degradada

Splitter Splitter Dispositivo pasivo que distribuye la señal

(óptico o eléctrico)

Switch Switch Conmutador

T-MPLS Transport Multiprotocol Label Swiching

Transporte de Multiprotocolo por Conmutación de Etiquetas

TGW Trunk Gate Way Pasarela de Troncos

TSS Transport Service Switch Conmutador de Transporte de Servicio

Triple-

Play

Triple-Play conexión telefónica, televisión e Internet

en un mismo paquete

TDM Time División Multiplexer Multiplexación por división Tiempo

UDP User Datagram Protocol Protocolo data grama de usuario

VDSL Very-High-Rate Digital Subscriber Line Línea de Abonado Digital de muy alta

tasa de transferencia

VoD Video over Demand Video bajo Demanda

VoIP Voice over IP Voz mediante paquetes basados en IP

por la red Internet


I

Anexos

Anexo A Equipos Ruteadores de Alcatel – Lucent.


II


III

Anexo B Equipos Ruteadores de Huawei.


IV

Anexo C Equipos PTN de Huawei.

Solución PTN E2E 3900/1900/950/910/912, desde el acceso hasta el núcleo metro

Todos los servicios: TDM / ATM / Ethernet a través de la tecnología de PWE3 Todos los modos: El Backhaul para la coexistencia de 2G / 3G / LTE / Wimax Todos medios de comunicación: radio / fibra / cobre / IP * par trenzado

• Emulación de Circuitos – Pseudo-Wire

Esta es una tecnología para el transporte de circuitos TDM a través de redes IP o MPLS, según el estándar CESoPSN (RFC 5086) y SAToP (RFC 4553). Se utiliza en escenarios donde es necesario emular circuitos sobre una red de conmutación de paquetes

OAM Extremo a extremo PTN


V

Anexo D Equipos Ruteadores de Ericsson.


VI

Anexo E Enrutadores ZXR10 M6000 ZTE

Interfaces de los enrutadores serie ZXR10 M6000 ZTE Modelo de interfaces

M6000-16

M6000-8

M6000-8S

M6000-5S

M6000-3S

M6000-16

M6000-8

M6000-8S

40G 16 8 N/A N/A N/A 16 8 N/A 10G 128 64 32 20 12 128 64 32 2.5G 128 64 128 80 48 128 64 128 622M 256 128 256 160 96 256 128 256

POS

155M 256 128 256 160 96 256 128 256 CPOS 155M 128 64 128 80 48 128 64 128

100G 16 8 8 5 3 16 8 8 40G 16 8 8 5 3 16 8 8 10G 128 64 64 40 24 128 64 64 GE 768 384 384 240 144 768 384 384

Ethernet

FE 768 384 384 240 144 768 384 384 622M 256 128 64 40 24 256 128 64 ATM

155M 256 128 256 160 96 256 128 256 E1/CE1 N/A N/A N/A 768 480 288 N/A N/A 768 CE3/DS3 N/A N/A N/A 128 80 48 N/A N/A 128


VII

Anexo F Equipos T-MPLS de Alcatel – Lucent.


VIII

Anexo G Especificaciones técnicas de Equipo OPtix PTN 3900 y 1900 de Huawei. PTN 3900 (Cantidad total de slots: 40)

Dimensiones sub-bastidor 496 (ancho) x 295 (profundidad) x 800 (altura) en mms

Bastidor con estándar ETSI 300/600 Rack (2.0m/2.2m/2.6m) / 23 ´(DC,-48v/-60v.8*50A)

slots para las tarjetas de procesamiento: 16, slots para las tarjetas de interfaz de usuario: 16

Arquitectura compatible con NG-SDH, NG-WDM.

Consumo para una configuración clásica: 904 w

PTN 3900 Módulos funcionales del OptiX OSN 3900

Tipo de Interface Número de Interfaces /TarjetaNúmero Interfaces

/frame

Smart E1(IMA/ML-PPP/TDM) 32 (D75/D12) 504

FE 12 (ETFC) 188

GE 16 (EG16) & 2 (EFG2) 160

10GE 2 (EX2) 16

STM-1/4 POS 2 (POD41) 32

8 (AFO1) ATM STM-1

2(AD1/ASD1) 144

TDM Ch. STM-1 2 (CD1) 32

CMR2/CMR4 2/4 (CMR2/CMR4) 32/64


IX

PTN 1900

5U, tamaño (mm): 436(W)X258(D)X220(H)

ETSI 300/600 rack(2.0m/2.2m/2.6m), cabinete 19 pulgadas,23pugada cabinete abierto

2 slots proceso de servicio (CXP); 4 procesos sub-tarjetas, 5 interface tarjetas

Capacidad de conmutación : 10Gbps, puede ser expandido a 40Gbps

1+1 CXP protección de tarjeta

1+1 Power (PIU) protección, ventiladores。

Smart E1: 1:1 TPS

Consumo para una configuración clásica: 190W

Tipo de Interface Número de Interface /Tarjeta Número de Interface /frame

Smart E1(IMA/

ML-PPP/TDM) 16(L75/L12) 64

FE 12(ETFC) 55

GE 2(EFG2) 10

STM-1/4 POS 2(POD41) 10

TDM Ch. STM-1 2(CD1) 8

ATM STM-1 2(AD1) 8


X

Anexo H Compatibilidad núcleo red IP/MPLS, y las redes metropolitanas T-MPLS

En la Red IP/MPLS, los PE son router del tipo NE40-8 que provee 2.5G bps en línea, con interfaces

FE, GE, POS, cPOS (Canalizada POS), ATM y interfaces RPR, soporta varias VPN, tales como

BGP/MPLS VPN, MPLS L2VPN, VPLS, GRE, etc., y puede trabajar como P y PE, soporta VRRP,

fast re-routing, función de conmutación automática de protecciones 50ms, RPR, etc. proveen

filtrado de paquete/ACL. La serie NE40 provee (múltiples métodos de autenticación, MD5)

• RFC 3031. Arquitectura de MPLS • RFC 2702. Ingeniería de Tráfico en MPLS • RFC 3036. Especificaciones LDP • RFC 3063. Mecanismos de Prevención de Lazos en MPLS • RFC 3270. Soporte de Servicios Diferenciados en MPLS • RFC 3346: Aplicabilidad de la Ingeniería de Tráfico con MPLS • RFC 3429. Asignación del Nivel de Alerta OAM para MPLS • RFC 4090. Ampliaciones de reencaminamiento rápido de RSVP-TE para túneles LSP. • RFC 4385. Emulación de pseudowires extremo-extremo (PWE3) • RFC 5602. Pseudowires (PW) sobre las Redes de Conmutación de paquetes (PSN) MPLS. • RFC 5712. MPLS-TE. Diseño de prioridad


XI

Anexo I Actual Red IP/MPLS + SDH/NG-SDH de Huawei en Guantánamo 2011


XII

Anexo J Cálculo ancho de banda de la red NGN de Guantánamo.

Observaciones : Tráfico medio por abonado (TMA): 0.15 Erl.

En G711, se genera paquete de voz cada 20 ms/s a 64 kbit, 20 ms x 64 kbps= 1280 bits= 160 bytes

En G729, se genera paquete de voz cada 20 ms/s a 8 kbit, 20 ms x 8 kbps= 160 bits= 20 bytes

Se deja un AB de Guarda para la capa de enlace.

Por tanto 1 segundo/20 ms = 50 paquetes/segundo,

En G711 será 50 paquetes x 200 bytes=10000 bytes/seg x 8= 80000bps=80 kbps/seg

En G729 será 50 paquetes x 60 bytes=3000 bytes/seg x 8= 24000 bps =24 kbps/seg

La trama VoIP se compone RTP: 12 Bytes, UDP: 8 Bytes, lP: 20 Bytes, Ethernet: 14 +4(CRC)


XIII

A partir del 2011-2016 se tiene planificado el incremento de 11000 líneas de VoIP y el acceso a

Internet (HSI) en la provincia, de las 11000 líneas a instalar el 20 % serán para los servicios de

datos, por nodo de acceso multiservicio (MSAN) con velocidad de (128 kbps), para realizar el

cálculo de este incremento se empleó el codec G 729, con factor de simultaneidad del 50%.

Las líneas planificadas del 2011 pasarán para el próximo año, asociadas a presupuestos.


XIV

Codificación de la voz (G.729 20 ms)


XV

Anexo K Capacidad y % de ocupación de los MSAN UA5000 de Huawei en Guantánamo

Equipo (IP) Puertos

disponibles Puertos

ocupados Puertos libres

% Ocupación

1 Jamal 304 268 36 88,16 2 Carrera Larga 208 113 95 54,33 3 Caimanera 1600 1474 126 92,13 4 Gtmo_Centro_ 1856 1830 26 98,60 5 Manuel Tames 816 506 310 62,01 6 Rpto_Obrero 608 487 121 80,10 7 Gtmo_Centro_2 1856 1685 171 90,79 8 Bayate 144 118 26 81,94 9 El Salvador 816 761 55 93,26

10 Jamaica 720 417 303 57,92 11 Costa Rica 400 319 81 79,75 12 Niceto Pérez 816 765 51 93,75 13 Sabaneta 144 136 8 94,44 14 Limonar 336 187 149 55,65 15 Paraguay 208 113 95 54,33 16 Guaibano 304 224 80 73,68 17 9-Sur( 896 772 124 86,16 18 Hatibonico 176 79 97 44,89 19 Baracoa_1 1856 1773 83 95,53 20 Baracoa_2 1856 1505 351 81,09 21 Gtmo_Norte_1 1856 1629 227 87,77 22 Gtmo_Norte_2 1856 1583 273 85,29 23 Gtmo_Norte_3 1856 1533 323 82,60 24 Gtmo_Norte_4 912 797 115 87,39 25 Primero_de_Mayo 896 820 76 91,52 26 Gtmo_Centro_3 1856 1817 39 97,90 27 Gtmo_Centro_4 1856 1808 48 97,41 28 Coquito de Jaibo 896 764 132 85,27 29 Sempre( 336 131 205 38,99 30 Gtmo_Centro_5 1024 987 37 96,39 31 Yateritas 896 364 532 40,63 32 Jacomino 896 546 350 60,94 33 Fabrica_de_Galletas 896 604 292 67,41

TOTAL 31952 26915 5037 84,24


XVI

Anexo L Equipos a instalar OPTIX 3800 CWDM/DWDM, en la red de Guantánamo El OSN OptiX 3800 es aplicable a las capas de convergencia metropolitanas y las capas de acceso.

El OptiX OSN 3800 usa Multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) o la

Multiplexación por división de longitud de onda ligera (CWDM) para conseguir la transmisión

transparente de múltiples servicios y grandes capacidad.

Distancias de transmisión

• Para 10 Gbit/s, soporta un máximo de 25x22 dB transmisión sin regenerador eléctrico.

• Para 2.5 Gbit/s, soporta máximo de 25x22 dB transmisión sin regenerador eléctrico.

• Para sistemas CWDM, soporta un máximo de 80 km de distancia de transmisión.

Los chasis del 3800 de OSN de OptiX pueden ser instalados en armario ETSI 300 mm. Dimensiones 436 mm (W) x 295 mm (D) x 134 mm (H) o 17.17 in. (W) x 11.61 in. (D) x 5.28 in. (H)) Peso de un chasis vacío (con backplane) 6 kg (13.23 lb) Máximo consumo 350 W, el voltaje

nominal trabajo -48 V DC/-60 V DC, 220 V AC, rango de voltaje -40 V DC a -72 V DC, 90 V AC a

285 V AC

Arquitectura de sistema

L0 es la capa óptica. L1 y L2 son capas eléctricas


XVII

.

Unidad Funcional Tarjetas

Unidad de transponder Óptico ECOM, L4G, LDGD, LDGS, LDMD, LDMS, LDM, LDX, LQG, LQM, LQMD, LQMS, LSX, LSXR, LWX2, LWXD, LWXS, LOG, LOM, TMX

Unidad Tributaria TBE, TDG, TDX, TQS, TQM, TOM, TOG

Unidad de Línea NS2

Unidad multiplexor/demultiplexor Óptica

DFIU, FIU

Unidad Fixed Óptica add/drop multiplexor

CMR1, CMR2, CMR4, DMR1, MR2, MR4, SBM2

Fixed Amplificador Óptica OAU1, OBU1, OBU2

Unidad Sistema de control y comunicación

AUX, SCC

Unidad supervisora canales Óptica (OSC)

SC1, SC2, HSC1

Unidad de protección óptica DCP, OLP, SCS

Unidad de analizador de espectro MCA4, MCA8

Unidad de atenuador óptica variable

VA1, VA4

Potencia Óptica y Unidad Dispersión y Ecualizador

DCU


XVIII

Anexo M Cotización del equipamiento propuesto.

Sitios

Equipo Precio Unitario G

uant

ánam

o C

entr

o

Gua

ntán

amo

Nor

te

Bar

acoa

Cai

man

era

El S

alva

dor

Pale

nque

Imía

Cantidad Total

OSN 3800 OptiX OSN 3800 Fixed OADM Multiplexer Unit

TN21MR401 5.568,13 1 1 1 1 1 5 27840,65Amplifier Unit 11.735,51 TN11OBU104 1 1 1 1 1 5 58677,55DWDM Transponder Transponder LDG 2-port 10 Gigabit Ethernet Wavelength Conversion Board

TN11LDGS-100GHz(12800ps/nm,Rx1_PIN,Tx1_-3dBm~-1dBm,LC,eSFP-1310nm-1000Base-Lx)-Single Transmit

13.150,76

1 1 1 1 1 5 65753,8TN11LDGS-100GHz(12800ps/nm,Rx1_PIN,Tx1_-3dBm~-1dBm,LC,eSFP-1310nm-1000Base-Lx)-Single Transmit

13.150,76

1 1 1 1 1 5 65753,8Patch Cord

External Optical Fiber Set(LC-LC)

SS-OP-D-LC-S-10 15,01 1 1 1 1 1 5 75,05External Optical Fiber Set(LC-SC)

SS-OP-LC-SC-S-30 16,08 1 1 1 1 1 5 80,4Attenuator/Adapter

SS-OP-ATN-LC-7 31,09 1 1 1 1 1 5 155,45SSC-OP-MVOA-D-2.5m-2.5m 259,43 1 1 1 1 1 5 1297,15

PTN 3900

Hardware

Rack

TN8BRACK0100 1.366,40 1 1 1 3 4099,2

Basic Configuration 23.417,80 1 1 1 3 70253,4


XIX

TN8PHOST0100

Packet Unit

TN8P63E17500 6.591,20 1 1 1 3 19773,6

TN8D00ETFC00 889,00 1 1 1 3 2667

TN8M2CSTM100 9.986,20 1 1 1 3 29958,6

SFP

eSFP-FE-LX-SM1310 142,00 1 1 1 3 426

16-port Gigabit Ethernet Process Unit

16-port Gigabit Ethernet Process Unit

TN8D00EG1600 8.750,00 1 1 1 3 26250

SFP

eSFP-1310nm-1000Base-Lx SM 196,00 1 1 1 3 5882-port 10 Gigabit Ethernet Switching Process Unit 2-port 10 Gigabit Ethernet Switching Process Unit

TN8D000EX200 16.797,20 1 1 1 3 50391,6

SFP

XFP-1310-STM64/FC10G/10GbE/OTU2-10km 1.386,00 1 1 1 3 41582-port 10 Gigabit Ethernet Switching Process Unit

TN8D000EX200 16.797,20 1 1 1 3 50391,6

Software

Basic Software Package

TN8S00V1R200 4.375,00 1 1 4375

Pluggable Interface License

TN8S0010GE00 210,00 1 1 210

TN8S0001GE00 26,25 1 1 26,25

TN8S00STM100 35,35 1 1 35,35

Installation Material

Installation Cable

8E1 Cable,75ohm,Shield

T-75-8-D44-20 63,00 1 1 1 3 189

Power Cable 5,00 1 1 1 3 15


XX

C1025BL00

C1025YG00 5,00 1 1 1 3 15

C1025BK00 5,00 1 1 1 3 15

F000FSL00 12,00 1 1 1 3 36

OFOAPCS00 29,00 1 1 1 3 87

PTN 1900 Hardware

Rack

TN8BRACK0200 1.204,00 1 1 1 1 4 4816Basic Configuration

TN7PHOST0100 12.919,20 1 1 1 1 4 51676,8Packet Unit TN7P32E17500 2.571,80 1 1 1 1 4 10287,2TN7DTPS32E00 2.081,80 1 1 1 1 4 8327,2TN8D00ETFC00 889,00 1 1 1 1 4 3556Baseboard

TN8D00EFG200 1.407,00 1 1 1 1 4 5628SFP/XFP

eSFP-1310nm-1000Base-Zx 913,00 1 1 1 1 4 3652Software

Basic Software Package

TN7S00V1R200 1.470,00 1 1 1 1 4 5880

Pluggable Interface

Pluggable Interface License

TN8S0001GE00 26,25 1 1 1 1 4 105

Installation Material

Installation Cable

8E1 Cable,75ohm,Shield

SS-DL-8E1-75-20 39,00 1 1 1 1 4 156C1025BL00 5,00 1 1 1 1 4 20C1025YG00 5,00 1 1 1 1 4 20C1025BK00 5,00 1 1 1 1 4 20F000FSL00 12,00 1 1 1 1 4 48OFOAPCS00 29,00 1 1 1 1 4 116Technology Document

TN7I000DOC00 960,00 1 1 1 1 4 3840

Total de equipamiento 581..742,67


XXI

Anexo N Resultados de las pruebas de campo 4.1 La configuración básica de NMS

13-215.15.1.1

13-215.15.1.2

Node A(3500)

10GEring

1GEring

Node D(3900)

1GEring

Node B(3500)

Node C(3500)

Node E(1500A)

Node F(1500B)

Node G(1900) Node H

(950)

Node I(3900)

Node J(1900)

Node K(3900)

1GEring

10GE

13-115.35.1.1

13-115.35.2.1

15-215.35.1.2

15-115.35.2.2

11-235.35.1.115-335.35.10.2

11-135.35.2.115-435.35.11.1

11-135.35.1.2

15-335.35.10.1

11-235.35.2.2

15-435.35.11.2

GE

15-335.35.12.1

15-435.35.12.2

11-235.39.1.1

11-135.39.2.1

13-135.39.1.2

13-235.39.2.2

15-135.19.1.1

5-135.19.1.2

5-219.95.1.1

15-235.95.1.1

2-135.95.1.2

2-219.95.1.2

8-235.39.3.1

13-135.39.3.2

19-139.39.1.1

19-239.19.1.1

19-139.39.1.2

19-239.19.2.1

5-239.19.2.2

5-139.19.1.2

1GEring

NE IPLSR ID

NE IP:129.9.19.1LSR ID:10.0.0.6 NE IP:129.9.95.1

LSR ID:10.0.0.7

NE IP:129.9.39.1LSR ID:10.0.0.8

NE IP:129.9.19.2LSR ID:10.0.0.9

NE IP:129.9.39.2LSR ID:10.0.0.10

NE IP:129.9.39.3LSR ID:10.0.0.11

NE IP:129.9.35.1LSR ID:10.0.0.1

NE IP:129.9.35.2LSR ID:10.0.0.2

NE IP:129.9.35.3LSR ID:10.0.0.3

NE IP:129.9.15.1LSR ID:10.0.0.4

NE IP:129.9.15.2LSR ID:10.0.0.5

Procedimien

to

(1) Establecer la configuración de la prueba acorde a la figura.

(2) Borrar el Nodo E desde el NMS.

(3) El Nodo B es el gateway NE, así que añada de Nodo A como gateway NE y

cargue la configuración.

(4) Abrir la administración de DCN y haga un Gateway NE de backup cada Nodo

puede adicionar un Gateway NE backup como protección.

(5) Registre la fibra de SDH del NMS y Entonces/luego crear el enlace Ethernet

entre Nodo E a Nodo F y Nodo E a Nodo B manualmente.

Expected Resultados

(3) La operación de carga se efectuó con éxito.

(5) La fibra de SDH puede ser creado automáticamente. El enlace de Ethernet se

creó con éxito.

Resultados OK


XXII

4.2 Los servicios de GE / FE / 10GE

Expected Resultados

(4) El tráfico es normal y no hay pérdida de paquetes.

Resultados OK


XXIII

4.3 Servicio de CES de CH / E1 de STM - 1

Expected resultados

(3)-(5) Los servicios de CES están normal, y no se detectó error sobre tester PDH.

(4) Los paquetes en el sitio NNI es correcto la encapsulación para CES sobre MPLS

acorde a RFC 4553 (SAToP) y RFC 5086 (CESoPSN).

Resultados OK


XXIV

4.4 Servicio de ATM

Expected resultados

(3)-(5) Los servicios de CES están normal, y no se detectó error sobre tester PDH.

(4)Los paquetes en el sitio NNI es correcto la encapsulación para CES sobre MPLS

acorde a RFC 4553 Estructura Agnóstico TDM sobre Paquete (SAToP) y RFC

5086 (CESoPSN). tecnología para el transporte de circuitos TDM a través de redes

IP o MPLS

Resultados OK


XXV

4.5 La protección de LSP de extremo con extremo 1:1 (FE)

Expected

Resultados

(7) Los servicios están normal, y no tienen perdida de paquetes.

(8, 9,10) El tiempo de conmutación es menor que 50ms para ambos durante la

protección y la restauración.

Resultados ok


XXVI

4.6 La protección de LSP de extremo con extremo 1:1 (GE)

Expected

Resultados


(8) El tiempo de conmutación es menor que 50ms para ambos durante la


(9) El tiempo de conmutación es menor que 50ms para ambos durante la


Resultados (ok)


XXVII

4.7. La protección de LSP de extremo con extremo 1:1 (10GE)

Expected Resultados


(8) El tiempo de conmutación es menor que 50ms para ambos durante la protección

y la restauración.

(9) El tiempo de conmutación es menor que 50ms para ambos durante la protección

y la restauración.

Resultados Ok


XXVIII

4.8 La protección de LSP de extremo con extremo 1:1 (CES)

Expected Resultados

(6) Los servicios están normal, y no tienen perdida de paquetes

(7) El tiempo de conmutación es menor que 50ms.

Resultados ok


XXIX

4.9 Múltiple LSP de extremo a extremo protección de LSP 1: 1 (GE)

Expected Resultados

(7) Los servicios están normal, y no tienen perdida de paquetes

(8, 10, 12)El tiempo de conmutación es menor que 50ms.

(9) El tiempo de conmutación es menor que 50ms.

(11) El tiempo de restauración es menor que 50ms.

Resultados Para más detalle ver resultados en la siguiente tabla

Prueba # Descripción de Falla Dirección Stream rate

(pkt/s)

Total BW (% de GE)

A → Z 1000 69 1 Bidirecional corte sobre sección B-A

(shutdown i/f sobre nodo A) Z → A 1000 69

Dirección Rx Pérdida de paquetes Tiempo de recuperación (ms)

Min Max Average Min Max Average A → Z 13 26 18,617417 13 26 18,61742 Min Max Average Min Max Average Z → A 14 23 18,617417 14 23 18,61742


XXX

4.10 Ethernet síncrono

Expected Resultados

(3, 6, 8) El Node D Es con llave al reloj externo y enviada Nivel de calidad PRC

sobre interfaces 19.1 y 19.2; Nodo I es enganchado a Nodo J y enviada PRC sobre

interfaces 19.1 y DNU sobre interfaces 19.2; Nodo J es enganchado a nodo D y

enviada DNU sobre interfaces 5.1 y PRC sobre interfaces 5.2

Resultados (3,6,8,) OK


XXXI

4.11 Protección de Sincronización

Expected Resultados

El Nodo D es enganchado a el reloj Externo y enviado Nivel de calidad PRC sobre

interfaces 19.1 y 19.2; Nodo J es enganchado a nodo I y enviado PRC sobre interfaz

5.1 y DNU sobre interfaz 5.2; Nodo I es enganchado a Node D y enviado PRC

sobre interfaz 19.2 y DNU sobre interfaz 19.1; el protocolo SSM es compatible a

G.8264.

(4) El analizador SDH recibe AIS y la señal reloj es normal acorde a G.8264.

Resultados (2,4) OK (3) El protocolo trabaja apropiadamente.


XXXII

4.12 Reloj de ACR de CES sin Insertar variación de demora de paquetes Para verificar el reloj de ACR del servicio de CES.

Expected Resultados

(5) El servicio E1 es normal. (6) El servicio no tiene error. G.823.

Resultados

6) El servicio no tiene error. G.823 (Línea azul)


XXXIII

4.13 Reloj de ACR de CES con Insertar variación de demora de paquetes

Procedimien

to

(1) Establecer la configuración e la prueba acorde a la figura.

(2) Configure la LSP entre Node I y Node G, y la ruta es Nodo I - Nodo D - Nodo

C - Node G;

(4) Configure los servicios E1 CES ACR del Nodo I a Nodo G, y configure el

modo SAToP.

(5)Use el Emulador de red Spirent para insertar la variación (delay) en la red

acorde a prueba Caso 1 con Model 2 Tráfico de G.8261 VI.3.2.2

(5) Use el ANT20 enviando servicio E1 desde Nodo I al Nodo G.

(6) Comenzar la prueba con wander sobre 24 horas.

Expected Resultados

(5) E1 servicio es normal. (6)El servicio no tiene error.

Resultados 6) El servicio no tiene error. El ( Línea azul)


XXXIV

4.14 16 prueba de BER de E1 de CES de zxjBULLET - 24horas

16 * CES E1 BER Prueba - 24horas Para verificar la integridad de datos de 2Mbit / s del servicio de CES.

Procedimien

to

(1) Establecer la configuración de la prueba acorde a la figura.

(2) Configure el LSP entre Nodo I y Nodo G, y la ruta es Nodo I - Nodo D - Nodo

C - Nodo G;

(4) Configure los 16 servicios E1 CES del Nodo I a Nodo G, y configure SAToP.

(5)Use cables para conectar puerto E1 acorde a la siguiente figura

(5) Use el ANT20 envié servicio E1 entre Nodo I y Nodo G, y pruebe sobre 48

horas.

Resultados (5) El servicio E1 no tiene errors.bit , OK


XXXV

4.15 QOS - clasificación del servicio y planificación de puerto Para verificar la clasificación del servicio y la planificación de puerto

La clasificación del servicio de soporte de producto basada en VLAN, la prioridad de VLAN, el

Mac, IP, DSCP de IP, EXP de MPLS.

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