Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras

1Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras

Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras

Jornadas Técnicas RedIRIS 2003

Tecnologías de Red

José Luis Iglesias MartínezJefe de Proyectos de Provisión de Servicios

albura – Red Eléctrica de Telecomunicaciones


INDICEINDICE

INTRODUCCIÓN

ACTUALIZACIÓN DE LAS REDES ACTUALES

CONMUTACIÓN ÓPTICA

RED ÓPTICA INTELIGENTE

CONCLUSIONES


La Demanda de Servicios Crece y se Diversifica:

La Demanda de Servicios Crece y se Diversifica:

El tráfico se incrementa constantemente

El mercado demanda la extensión de las Redes de Área Local

Los servicios de almacenamiento distribuído irrumpen con fuerza

0,000

10,000

20,000

30,000

ATM/FR OpticalEthernet

Storage LambdaGestionada

TDM /Líneas

Privadas

2002

2002

2005

IntroducciónIntroducción


¿Cómo las Operadoras Afrontarán la Demanda?¿Cómo las Operadoras

Afrontarán la Demanda?

Son Tiempos Difíciles: Recortes de presupuesto Dificultad de nuevos despliegues

Amortizar las cuantiosas inversiones realizadas

Precios cada vez más bajos de los servicios

Las Redes Existentes no están orientadas a los nuevos servicios

Adaptación y Optimización Adaptación y Optimización dede las Redes Existentes las Redes Existentes

Conmutación ÓpticaConmutación Óptica

Red Óptica InteligenteRed Óptica Inteligente

IntroducciónIntroducción


Adaptación Redes ActualesAdaptación Redes Actuales

Cambian los requisitos con que se diseñaron las redes:

Las soluciones actuales son ineficientes en ancho de banda y no aseguran todos los parámetros de calidad de servicio

AYER HOYConmutación de Circuitos Conmutación de PaquetesTráfico geográficamente independiente Datos en ráfagas de gran ancho de bandaSesión media 3 minutos Sesión media 30 minutosPerfil de tráfico predecible Tráfico impredecible (no hay hora pico/valle)Distribución geográfica del tráfico Tráfico geográficamente independiente



Arquitectura de las Redes Actuales

Arquitectura de las Redes Actuales



Requisitos de las “Nuevas Redes”

Requisitos de las “Nuevas Redes”

Compatibles con las redes y servicios actuales

Soporte de múltiples servicios

Uso eficaz, granular, flexible y eficiente del ancho de banda

Fiabilidad y calidad de servicio como en las redes actuales

Fácil, Rápida y económica creación de nuevos servicios, provisión y operación, sin importar complejidad o tamaño

Crecimiento y actualización fácil, escalable, sin interrumpir servicio, económicamente competitivo.

Longevas, asumiendo fácilmente cambios tecnológicos



Ventajas: Amplio despliegue Estabilidad y calidad de servicio contrastadas Metodologías bien establecidas planificación, provisión

de servicios y operación

Actualización de las Redes SDH a los Nuevos ServiciosActualización de las Redes SDH a los Nuevos Servicios

Estándares que lo soportan: ITU-T G.7041. Generic Framing Procedure (GFP). ITU-T G.707/783. Virtual Concatenation (VCAT). ITU-T G.7042. Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS). IEEE 802.17. Resilient Packet Ring (RPR).



Adaptación de múltiples servicios sobre las “payloads” de SDH

Protocolo de nivel 1 flexible, robusto, poco overhead

Preserva información MAC soporta múltiples protocolos nivel 2

Dos tipos: GFP-T (Transparente) y GFP-F Basado en Tramas)

GFPGFP



GFP-F (Frames, Tramas) GFP-T (Transparente)

GFPGFP

Característica Soportada GFP-F GFP-T Transparente a códigos de control de trama 8B10B NO SI Optimización de Ancho de Banda SI NO Permite Monitorización de Cada Trama SI NO Minimiza la Latencia para Servicios Sensibles al Retardo NO SI Permite Opcionalmente Corrección de Errores NO SI Permite Compartir el Canal de Transmisión Entre Varios Clientes SI SI

Sólo mapea los bytes a transmitir

Sólo soporta protocolos de tramas

Dependiente del protocolo

Uso eficiente del Ancho de Banda

Mapea toda la señal en tramas

Tramas GFP de tamaño fijo

Independiente de la señal

Baja latencia

Implementación Sencilla



Protocolo de nivel 1 para que las señales ocupen varios contenedores SDH virtuales no contiguos

Ancho de banda ajustado al de la señal a transportar

Los contenedores pueden transportarse de forma independiente por la red y ser reensamblados en el destino

Uso eficiente de la red: flexibilidad para trazar rutas, apura la capacidad existente, granularidad al asignar ancho de banda

VCATVCAT

Servicio Soportado Tasa Binaria Nominal

Eficiencia Concat. Contigua

Eficiancia VCAT

Fast Ethernet 100 Mbps 65% 98% Gigabit Ethernet 1 Gbps 40% 92% ESCON 160 Mbps 26% 78% Fibre Channel 850 Mbps 34% 92% Fibre Channel 2 1.7 Gbps 68% 92%



Añade o elimina ancho de banda adicional a un “circuito VCAT” automáticamente en tiempo real, sin afectar a los datos cursados

Permite reconfiguración dinámica de los contenedores virtuales

Opera de forma simétrica y asimétrica (diferentes velocidades en los dos sentidos de transmisión del circuito)

Basado en petición/respuesta “request/acknowledge”

Provisiona automáticamente ancho de banda en función de la demanda del usuario o del estado de la red (optimización)

Protocolo de nivel 1

LCASLCAS



Protocolo de nivel 2 que proporciona un servicio de transmisión de paquetes no orientado a conexión entre nodos de un anillo SDH

RPRRPR

Algoritmo automático de descubrimiento de nodos y aprendizaje de topología de red. Cada nodo almacena dos caminos (primario y secundario) al resto de nodos. Los datos se enviarán por el primario, y en caso de fallo se conmuta automáticamente en menos de 50 mseg

Soporta múltiples servicios y aplicaciones

Topología de doble anillo (interior y exterior) ambos con tráfico útil

Usa técnicas de nivel 2 para protección de tráfico sin reservar ancho de banda

Características (I):



“Reutilización espacial” los paquetes circulan entre TX y RX

Los nodos de un anillo RPR comparten el ancho de banda disponible, sin provisionar circuitos, negociando el acceso de forma equitativa

Implanta muy sencillamente “multicast” y “broadcast”

Implanta cuatro clases de servicio con diferentes garantías de ancho de banda, retardo y “jitter” (Reservado, y clases A, B y C)

Arquitectura de “camino de paso o en tránsito”. Los paquetes cruzan rápidamente los nodos intermedios valores muy bajos de latencia y “jitter” adecuado para voz y vídeo

Permite “sobre-suscripción” (multiplexación estadística), garantizando un valor comprometido, y mejorándolo en función de la ocupación de red


RPR - CaracterísticasRPR - Características


RPR. ConclusionesRPR. Conclusiones

Gran eficiencia en el uso de ancho de banda

Calidad de servicio próxima a la que proporciona SDH

Permitie acceso equitativo y diferenciado por clases de servicio al ancho de banda de la red

Fácil gestión y escalabilidad (hasta 64 nodos por anillo) debido a la inteligencia de los nodos que automatiza gran parte de la operación



Necesidad de incrementar la capacidad de la red

Con SDH es complicado:

Antecedentes de la Conmutación ÓpticaAntecedentes de la Conmutación Óptica

Elementos SDH: Regeneran la señal, acceso a cualquier carga útil

ADMs: 2 agregados anillo

DCs: conmutación “any to any” malla. Más caro más flexible

Aumentar capacidad transmisión Aumentar capacidad conmutación

X Más tráfico Más equipos

X El tráfico raramente va de un nodo a su adyacente. Por la mayoría de nodos circula en paso



Crecimiento de servicios STM-16, hoy aún infrecuentes, para los que SDH es muy ineficiente

Hay servicios, como gestionadas, que SDH no puede ofrecer


Antecedentes de la Conmutación ÓpticaAntecedentes de la Conmutación Óptica


Un primer paso: el OADM

Hacia la Conmutación ÓpticaHacia la Conmutación Óptica

Amplifica ópticamente la potencia de la señal

Sólo extrae unas pocas , dejando el resto en paso

Minimiza el número de saltos SDH de un circuito

X Pierde flexibilidad en la extracción de cargas útiles

X La red sigue precisando cross-conectores digitales DCs



El Cross-Conector Óptico

Conmuta “any to any” entre puertos ópticos sin realizar regeneración eléctrica

Cursa de forma eficiente las gestionadas

Libera gran capacidad de las redes SDH existentes, a costa de perder flexibilidad en la extracción/inserción de circuitos

El coste por puerto es hasta la quinta parte de uno digital

Tecnología “express”. Transporta por la red de forma integralmente óptica (sin regeneración o conmutación digital)


Hacia la Conmutación ÓpticaHacia la Conmutación Óptica


Arquitectura de RedArquitectura de Red

Solución a Medio Plazo


Arquitectura de Red Mejorada con Conmutación Óptica



Mejoras ya hoy en la capa óptica: Transmisión y Conmutación

Se trabaja en dotar de Inteligencia a los nodos ópticos

Definición de estándares para la interconexión de los elementos de datos directamente a la capa óptica

Solución de Futuro


Arquitectura de la Red Óptica Inteligente


Interconexión de los elementos de datos a la capa óptica

Facilidad para su gestión y operación automatizada:

Descubrimiento automático de la red

Distribución de la topología de red a los nodos

Provisión dinámica y automática. El elemento de red calcula el camino óptimo con los parámetros recibidos del elemento de datos. El circuito se establece “hop-by-hop” y se notifica al peticionario


Características Diferenciales Características Diferenciales


Restauración automática. Mejora tiempos de respuesta, ancho de banda usado, fiabilidad y robustez de la red

Características Diferenciales Características Diferenciales

Protección Reserva recursos de red Automatizada en los nodos Rápida (mseg)

Restauración

Reconfiguración de red

(Semi)manual desde los OSS

Lenta en reponer servicios

Ahorra de 20 a 50% de ancho de banda frente a protección


Hay dos mecanismos para la recuperación de fallos de red:


Los elementos de red deben tener mayor inteligencia

Deben asumir funciones que hoy realiza el personal de O&M

Nuevas funcionalidades soportadas por los protocolos de señalización y enrutado


Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado



1998 MPS Provisiona circuitos ópticos WDM como MPLS paquetes: Etiquetas

Se concluye que se debe: Implantar las funcionalidades de provisión y restauración Extenderse a la capa WDM, y a SDH /TDM Conocer la capa de fibra subyacente

2000 GMPLS. Extiende MPS con: Mapeo generalizado de etiquetas que alcanza a los slots TDM Transmisión Bi-direccional Mejora de las funcionalidades de señalización Nuevas funcionalidades de enrutado Descubrimiento de topología de red







GMPLS en fase de desarrollo. No desplegable comercialmente.

Protocolos de conexión y señalización completados

Protocolos de enrutado todavía en curso

Restauración no definida aún

• 2001 ASON (Iniciativa ASTN)

Definió requisitos de arquitectura de “Red Óptica Inteligente”

Se está trabajando en los protocolos de conexión

Parte de GMPLS y otras experiencias particulares (OSRP)

No habrá productos en el medio plazo



Actualmente la crisis impone la optimización de las redes existentes. SDH se actualiza para cursar los nuevos servicios, rentabilizando las inversiones y “know-how”

Las operadoras van a cubrir una gran demanda de servicios muy diversos, emergentes y ya habituales. Aumento de la complejidad de las redes, que favorece el desarrollo de las redes ópticas.

ConclusionesConclusiones

La futura “Red Óptica Inteligente” es una “nueva generación” de redes troncales de operadoras, pero tardará en llegar debido a

Incipiente estado de desarrollo de los estándares, Falta de inversión Soporte de servicios sobre redes existentes

ConclusionesConclusiones


PreguntasPreguntas


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MUCHAS GRACIAS !!!

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