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REDES NGN - Definición

Idea: La idea general de NGN es que una única red transporta toda la información y

todos los servicios (voz, datos y video) encapsulando paquetes como sucede en Internet. Como se construyen típicamente sobre protocolo IP, suele decirse que la evolución a NGN es la evolución a “todo IP”.

Definición según recomendación UIT-T Y.2001 (1204):“..una red basada en paquetes que puede proveer servicios de telecomunicaciones y

que puede hacer uso de múltiples tecnologías de banda ancha con transporte de calidad de servicio y en la cual las funciones relativas al servicio son independientes de las tecnologías relativas al transporte...”

Aspectos relevantes: El aspecto más relevante es la separación de los planos en la red de

telecomunicaciones que antes estaban integrados. El factor diferenciador es la separación en la red de los servicios y su respectivo transporte, de modo que los servicios puedan ofrecerse y evolucionar independientemente del transporte.


Separación de planos:

Core de paquetes

Accesos de

banda ancha 3G

PSTN PLMNAcceso

Transporte

Control

Aplicaciones


Única red integrada:

PSTN

PLMN

Red de Datos

Red de TV

Red Integrada Multiservicio

REDES NGN - Características

Características: Transferencia basada en paquetes. Separación de funciones de control y capacidades portadoras. Separación entre servicios y transporte. Soporte de amplia gamma de servicios y aplicaciones (tiempo real,

streaming, etc.) Capacidades de banda ancha con QoS extremo a extremo. Convergencia fijo, móvil y datos (red unificada para el usuario).

REDES NGN - Cambios Asociados

Perspectiva práctica, 3 cambios importantes: En el “corazón” de la red implica la consolidación de varias redes en un único

core de transporte basado en paquetes. En la red de acceso fija, la migración de la voz de la PSTN a VoIP y la

conversión de los DSLAMs en Nodos de Acceso Multiservicio (MSAN). La convergencia de las redes PSTN, de las redes inalámbricas (WiFi, GSM,

3G, etc.) y de las redes de datos (HSI, IPTV, etc.)

Ventajas: Menores costos de operación y mantenimiento por brindar todos los servicios

sobre una misma red. Menores costos de inversión al evitar multiplicar equipos en diferentes redes. Ahorro del ancho de banda al compartir voz, datos y video en la misma red de

transporte Mayor flexibilidad para proveer diferentes servicios a un mismo usuario,

incluso con aplicaciones comunes entre los diferentes medios de acceso.

REDES NGN - Evolución de la red PSTN

a) Emulación PSTNSe entiende por Emulación PSTN a la capacidad de proveer servicios e interfaces PSTN/ISDN realizando adaptaciones sobre una infraestructura IP. La Emulación prevé que la red IP se asemeje a la red PSTN (desde el punto de vista de los terminales o interfaces) por medio del uso de gateways. La Emulación procura que todos los servicios PSTN permanezcan disponibles e idénticos en la red de paquetes, de manera que los usuarios no perciban que están conectados a una red diferente.

b) Simulación PSTNSe entiende por Simulación PSTN a la capacidad de proveer servicios similares a PSTN mediante el control de sesiones sobre interfaces e infraestructura IP. Los servicios similares son provistos mediante terminales avanzados (teléfonos IP) o interfaces IP. La Simulación no exige que se disponga en la infraestructura IP de todos los servicios provistos en las redes PSTN en forma idéntica.

Emulación y Simulación de servicios PSTN según TISPAN:

REDES NGN - Evolución de la red PSTN

“PSTN Emulation Subsystem” (PES) de TISPAN: En base a los conceptos de Emulación y Simulación de servicios

PSTN, TISPAN ha definido el “PSTN Emulation Subsystem” (PES), arquitectura de red que forma parte de las redes NGN y que permite al usuario recibir los mismos servicios que en la red PSTN.

TISPAN también definió las funciones y los medios de adaptación necesarios para que la arquitectura IMS permita la conexión de accesos de tipo PES.

En virtud de esto, el PES, que emplea el Softswitch como elemento de control de la red y Media Gateways como elementos fronteras entre la PSTN y la red de paquetes donde se transporta la VoIP, se ha constituido en la etapa previa natural y el camino gradual de evolución de la PSTN a IMS.

REDES NGN - Equipos y protocolos de “NGN-PES”

Entidades funcionales del “NGN-PES”:


PSTN, funciones de control distribuidas en todas las centrales

Central Tránsito

Central Tránsito

Central Tránsito

Central Tránsito

Central Local

Central Local

Central Local

Remoto

RemotoRemoto Remoto

Red de Transmisión SDH/PDH

Central Local


Modelo simplificado central TDM, bloques funcionales:

Control de llamada Señalización Etapas de abonado Matriz de conmutación Troncales Tarificación Maquinas de anuncio

Matriz de Conmutación

Backplane

Tarificación CDRs

Control de llamada

Señalización

Maquinas de anuncios

Etapas de Abonado

(POTS, RDSI)

Troncales

(E1s, STM-1s)

BackplaneRed de Paquetes


Softswitch

Gateway de Troncales

Gateway de Acceso

Gateway de Señalización

Media Server

Softswitch

Gateway Troncal Gateway

Acceso

Gateway Señalización

Media Server

Control de llamada

Tarificacion

Etapas de Abonado

Señalización

Troncales

Matriz de Conmutación

Maquinas de anuncios


Red de Paquetes con QoS

Gateway SeñalizaciónMedia

Server

Softswitch

Gateway Acceso

Gateway Acceso

Gateway Troncal

Gateway Troncal

PSTNPSTN

POTSPOTS

BRI

PRI/R2

PRI/R2

Servidores de aplicaciones

Softswitch

SIP-I

SS7

H.248H.248

H.248H.248

E1/STM-1

E1s

Sistema de Gestión

E1/STM-1

Internacional otros

operadores


H.248: Protocolo de control de dispositivos especificado por TISPAN

para controlar Media Gateways desde los Softswitches en la NGN-PES

El protocolo define terminaciones y contextos. Las terminaciones son las entidades lógicas de donde parten o a donde llegan las señales y contexto es la asociación de 2 o más terminaciones y la descripción de las partes que intervienen en la comunicación.

Mediante este protocolo se realiza el “Softswitching” en la red.


Softswitching: Requiere construir por lo menos un

contexto por llamada en cada media gateway extremo de la comunicación.

Cada contexto tendrá al menos dos terminaciones puesto que vincula a ambos lados del gateway.

Por lo tanto una llamada tendrá al menos dos contextos y 4 terminaciones.

Los procesadores digitales DSPs cargan las muestras de voz “comprimidas” por el transcodificador o “Codec” en paquetes RTP sobre protocolo UDP para ser transportados a través de la red mediante flujos RTP/RTCP.

P1P2

Pn

P1P2

Pn

R1

Rn

R1

Rn

Softswitch

POTS POTS

DSPs Codecs

abo1

abo2

Gateway Acceso 2

Gateway Acceso 1

H.248

H.248

Contexto 1

Contex

to 2

GE

GE

DSPs Codecs

Flujos RTP/RTCP

REDES NGN - Session Border Controller

Funciones: Oficia como punto o interfaz de entrada a

la red para los VoIP Gateways o otras redes de VoIP (redes de otros operadores y redes privadas), controlando el acceso de mensajes de señalización VoIP y el acceso de medios hacia la red NGN.

Proporciona servicios diferenciados y QoS para diferentes corrientes de medios.

Prevé el robo de servicios y los ataques a la red.

Realiza operaciones de firewall, filtrado y NAT, oculta la topología interna de la red NGN hacia otras redes y protege la red NGN de ataques desde redes externas.

Red de Paquetes con QoS

Otras redes Otras redes

SBC

¿Qué razones tuvo ANTEL para decidir migrar la red PSTN a NGN?

Situación Actual de la red PSTN: Los accesos de telefonía fija se brindan mayoritariamente mediante

una red de planta externa de cobre una red de centrales telefónicas TDM 100 % digitales.

Accesos POTS, BRI, PRI y R2 Digital. Algunas zonas periféricas de la capital Montevideo son atendidas

con tecnología inalámbrica WLL y en el medio rural del interior del país con telefonía celular fija.

Dos suministradores de conmutación: Ericsson con centrales AXE, ubicadas básicamente en el Área Metropolitana de Montevideo (AMM), y Siemens con centrales EWSD, mayoritariamente ubicadas en el interior del país y en menor forma en el AMM.


Instalado a partir del año 86, discontinuado, no se suministran

repuestos, no se consiguen los componentes. Concentrado en las

centrales de mayor porte del AMM.

Instalado a partir del año 86, discontinuado, no se suministran

repuestos, no se consiguen los componentes. Concentrado en las

centrales de mayor porte del AMM.

Instalado en los últimos años de los 90. La Mayoría en remotos de zonas “exWLL”.

Instalado en los últimos años de los 90. La Mayoría en remotos de zonas “exWLL”.

P83 y

P86

EAR 3%

Centrales AXE de Ericsson: 3 tipos de HW de abonado

97 %


Centrales EWSD de Siemens: dos tipos de HW de abonado

Instalado a partir del año 1986, discontinuado, no se suministran repuestos. Concentrado en las centrales del sur del país

(Colonia a Rocha). Varias versiones de marcos portamódulos y equipos troncales

que no se consiguen repuestos.

Instalado a partir del año 1986, discontinuado, no se suministran repuestos. Concentrado en las centrales del sur del país

(Colonia a Rocha). Varias versiones de marcos portamódulos y equipos troncales

que no se consiguen repuestos.

Instalado a partir del año 1996, se concentra fundamentalmente en las zonas centro y

norte del país.

Instalado a partir del año 1996, se concentra fundamentalmente en las zonas centro y

norte del país.

SLMA:

COS/CMRL

37%

SLMA:

FPE63%


Razones generales de la industria: Los fabricantes de equipos no desarrollan más equipos convencionales ni

dan respaldo a los equipos más viejos. Los costos de implantar una red NGN han bajado considerablemente,

tomando en cuenta la relación costo beneficio de las mismas, resulta favorable instalar equipo NGN que ampliar las centrales TDM convencionales.

La técnica de Softswitching o NGN-PES alcanzo la madures suficiente, siendo hoy una tecnología probada y utilizada ampliamente a nivel mundial, por lo que la mayoría de los operadores han decidido no invertir más en equipos convencionales.


Razones particulares de ANTEL (1): ANTEL cuenta con centrales de más de 20 años, si bien se han

realizado sucesivos upgrades del core (procesadores, matrices de conmutación, etc.) y del software de la mayoría de las mismas, no se han renovado las etapas de abonado de éstas.

Gran parte del hardware de abonado, cerca del 70% del total instalado, no tiene soporte ni respaldo por parte de las firmas proveedoras (Ericsson y Siemens), ya que no venden ni reparan más estos equipos.

Es muy difícil conseguir los componentes para realizar las reparaciones y los costos asociados a las mismas son muy elevados. Se dispone de poco stock de repuestos y de equipo libre de otras centrales como para reinstalar o incrementar el stock actual.

¿Qué razones tuvo ANTEL para decidirmigrar la red PSTN a NGN?

Razones particulares de ANTEL (2): Algunas de las centrales EWSD tienen cores muy viejos que no cuentan con

respaldo por parte del suministrador. Cambiar dichos cores implica altos montos de inversión, que además deben ir acompañados de cambios a nivel del software de las centrales y la renovación total de los sistemas de Gestión.

También se registran problemas de espacio y de capacidad en los sistemas auxiliares de algunas centrales, razón por la cual sería conveniente instalar equipos de nueva generación que cuentan con mayor densidad de puertos por m2 y consumen mucho menos energía.

La telefonía fija, si bien sigue siendo el servicio base del negocio de ANTEL, enfrenta una fuerte competencia, tanto de la telefonía móvil como de las diferentes alternativas basadas en VoIP. Esta situación hace necesario comenzar a ofrecer servicios más atractivos, flexibles y costumizables, reduciendo los costos asociados y bajando el time to market de los mismos. Una red NGN para telefonía incorporaría las funcionalidades necesarias para desarrollar los productos y servicios buscados.

ETAPAS PROYECTO NGN