Redes y Tecnologías de Telecomunicaciones. Ingeniería de las Telecomunicaciones PUCP 2012 gbartra@pucp.edu.pe. Convergencia de Redes

Transcripción

1 Redes y Tecnologías de Telecomunicaciones Ingeniería de las Telecomunicaciones PUCP 2012 gbartra@pucp.edu.pe Convergencia de Redes

2 Convergencia de Redes Convergencia,, Video y SDH: La convergencia es el camino para la entrega de voz, datos, imágenes y video a través de diversos sistemas de transmisión y conmutación que permite transporte a alta velocidad sobre cualquier medio y a cualquier ubicación. Muchos de los nuevos servicios de banda ancha pueden utilizar el Modo de Transferencia Asincrónica () una técnica de conmutación de paquetes rápida utilizando paquetes pequeños, de tamaño fijo llamados celdas. multiplexa un servicio en celdas que pueden ser combinadas y ruteadas como sea necesario. Debido a la capacidad y a la flexibilidad que ofrece, SDH es un mecanismo de transporte lógico para. Página 3 Las telecomunicaciones se dirigen hacia la distribución de medios Está explotando la demanda del consumidor por la multimedia. Ya no está confinada a la TV doméstica y está penetrando en dispositivos de redes de telecomunicaciones fijas y móviles. Investigaciones sugieren que en 2014 el vídeo será la fuente dominante del tráfico global de las telecomunicaciones. Página 4

3 Jerarquías SONET y SDH SONET y SDH convergen en un nivel básico a 155 Mbps definido como STM-1 o "Modulo-1 de Transporte Sincrónico". El nivel base para SONET es STS-1 (o OC-1) y es equivalente a Mbps. Por lo tanto, el STM-1 de SDH es equivalente al STS-3 de SONET (3 x Mbps = Mbps). Las tasas mas altas de SDH de STM-4 (622 Mbps), STM-16 (2.4 Gbps), y STM-64 (10 Gbps) también han sido definidas.. Página 5 Asynchronous Transfer Mode

4 Página 7 Celda Página 8 VOICE VIDEO COMPRESSED VOICE VIDEO VOICE VIDEO COMPRESSED VOICE VIDEO SMDS 53 octet cell AAL AAL PHYS PHYS BROADBAND ISDN CLASS A CLASS A CLASS B CLASS B 5 CLASS C 3/4 CLASS D T I M I N G N O T I M I N G CONSTANT BIT RATE VARIABLE BIT RATE R E Q U I R E D R E Q U I R E D CONNECTION ORIENTED CONNECTION- LESS BROADBAND ISDN CONCEPT 5 CLASS C 3/4 CLASS D FRAME RELAY X.25 LAN SMDS FRAME RELAY X.25 LAN

5 a CELL RELAY transport start finish start finish HEADER 5 OCTETS INFORMATION FIELD 48 OCTETS 53 OCTET CELL ENGLAND FRANCE U.S.A / 2 = Bytes 64 Bytes GERMANY Página 9 JAPAN La Celda Header (5 Bytes) Payload (48 Bytes) GFC VCI VPI PTI CLP HEC GFC : Generic Flow Control VCI : Identificador de canal Virtual VPI : Identificador de Ruta Virtual PTI : Indicador de Tipo de Contenido CLP : Prioridad de Perdida de Celda HEC : Control de Error de encabezado Página 10

6 OSI REFERENCE MODEL APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT NETWORK DATA LINK AAL PROTOCOLS ADAPTATION PHYSICAL PHYSICAL Página 11 NETWORK CUSTOMER EQUIPMENT NETWORK CUSTOMER EQUIPMENT USER S AAL PHYSICAL ORIGINATING/ TERMINATING SWITCH PHYSICAL TANDEM SWITCH PHYSICAL ORIGINATING/ TERMINATING SWITCH PHYSICAL USER S AAL PHYSICAL GFC VPI VCI PTI CLP HEC DATA VPI VCI PTI CLP HEC DATA 4 BITS 8 BITS 16 BITS 3 BITS 1 BIT 8 BITS 48 OCTETS 12BITS 16 BITS 3 BITS 1 BIT 8 BITS 48 OCTETS USER NETWORK INTERFACE (UNI) NETWORK NETWORK INTERFACE (NNI) Página 12

7 MPLS Elementos básicos Label: Identifies the packet s path and service category for forwarding through the network. IP Packet LER Signaling Label LSR LSP LER IP Packet IP Packet Link Type Frame relay PPP Ethernet MPLS label VCI/VPI field DLCI field Shim header Shim header Página 14

8 ADSL CODIFICACION Y MODULACION EN ADSL DWMT (Discrete Wavelet Multi-Tone) es una versión de DMT según la cual cada portador es creado por transformación; consiguiendo mayor optimización del canal pero a costa de una mayor complejidad de proceso. Hoy en día se utiliza DMT. Su principal característica es que utiliza varias portadoras, denominadas subportadoras. El flujo de datos a transmitir se divide en tantos grupos como subportadoras disponibles. Página 16

9 USO DE MÚLTIPLES PORTADORAS EN LA MODULACIÓN DMT Página 17 DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA DEL ACCESO ADSL Página 18

10 TECNOLOGIA ADSL Diagrama esquemático previo a la instalación del servicio suplementario ADSL MDF armario acom etida CENTRAL puente term inal block de conexión Hor Vert roseta OFICINA CENTRAL DOMICILIO DEL CLIENTE Página 19 ACCESO ADSL DIAGRAM A ESQUEMÁTICO DE INSTALACIÓN DEL SERVICIO SUPLEMENTARIO ADSL puente de planta MDF arm ario acometida CENTRAL puente terminal block de conexión alambre de interior RED DE DATOS splitter modem puente de número OFICINA CENTRAL EQUIPO ADSL roseta DOMICILIO DEL CLIENTE Página 20

11 ACCESO ADSL Página 21 SISTEMA DE COMUNICACIÓN ADSL Página 22

12 SPLITTER Y MODEM DMT SPLITTER MODEM Página 23 DSL Switch Página 24

13 GPON (Gigabit Passive Optical Network) GPON El acrónimo FTTx es conocido ampliamente como Fibre-tothe-x, donde x puede denotar distintos destinos: Los más importantes son: FTTH (home), FTTB (building), FTTN (node). En FTTH o fibra hasta el hogar la fibra llega hasta la casa u oficina del abonado. En cambio, en FTTB la fibra termina antes, típicamente en el interior o inmediaciones del edificio de los abonados. En FTTN la fibra termina más lejos de los abonados que en FTTH y FTTB, típicamente en las inmediaciones del barrio. Página 26

14 GPON El enlace de fibra óptica se establece entre una oficina central y un punto de distribución intermedio. Desde este punto de distribución intermedio, se accede a los abonados finales del edifico o de la casa mediante la tecnología VDSL2 (Very high bitrate Digital Subscriber Line 2) sobre par de cobre o WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) de forma inalámbrica. De este modo, el tendido de fibra puede hacerse de forma progresiva, en menos tiempo y con menor costo, reutilizando la infraestructura del abonado. Existen varias soluciones tecnológicas para ofrecer FTTx. Estas opciones suelen ser divididas en dos amplias categorías: PON (Passive Optical Networks), que no requieren de componentes electrónicos activos entre el usuario final y la central del operador; y ASON (Active Optical Network), donde hay instalados componentes electrónicos activos entre el usuario final y la central del operador. Página 27 Principales tecnologías PON Página 28

15 GPON GPON en el lazo de abonado, es la tecnología de acceso mediante fibra óptica con arquitectura punto a multipunto. Soporta: HDTV, vídeo bajo demanda, videoconferencia. Los principales suministradores de equipos de telecomunicación (Ericsson, Alcatel-Lucent, Huawei, Nokia-Siemens, ZTE, etc.) ofrecen soluciones GPON. Página 29 GPON GPON está estandarizado en el conjunto de recomendaciones ITU-T G.984.x (x = 1, 2, 3, 4). Las primeras recomendaciones aparecieron durante el año 2003 y GPON ofrece una estructura de trama escalable de 622 Mbps hasta 2,5 Gbps, así como soporte de tasas de bit asimétricas. La velocidad más utilizada por los actuales suministradores de equipos GPON es de 2,488 Gbps downstream y de 1,244 Gbps upstream. Sobre ciertas configuraciones se pueden proporcionar hasta 100 Mbps por abonado. Página 30

16 GPON La red de acceso es la parte de la red del operador más cercana al usuario final, por lo que se caracteriza por la abundancia de protocolos y servicios. El método de encapsulación que emplea GPON es GEM (GPON Encapsulation Method) que permite soportar cualquier tipo de servicio (Ethernet, TDM,, etc.) en un protocolo de transporte síncrono basado en tramas periódicas de 125 ms. GEM se basa en el estándar GFP (Generic Framing Procedure) del ITU-T G.7041 Página 31 Arquitectura GPON La red de GPON consta de un OLT (Optical Line Terminal), ubicado en las dependencias del operador, y las ONT (Optical Networking Terminal) en las dependencias de los abonados para FTTH. La OLT consta de varios puertos de línea GPON, cada uno soportando hasta 64 ONT. Aunque depende del suministrador, existen sistemas que pueden alojar hasta ONTs en el mismo espacio que un DSLAM. En las arquitecturas FTTN las ONT son sustituidas por MDU (Multi-Dwelling Units), que ofrecen habitualmente VDSL2 hasta las casas de los abonados, reutilizando así el par de cobre instalado pero, a su vez, consiguiendo las cortas distancias necesarias para conseguir velocidades simétricas de hasta 100 Mbps por abonado. Página 32

17 Arquitectura GPON Para conectar la OLT con la ONT con datos, se emplea un cable de fibra óptica para transportar una longitud de onda downstream. Mediante un pequeño divisor pasivo que divide la señal de luz que tiene a su entrada en varias salidas, el tráfico downstream originado en la OLT puede ser distribuido. Puede haber una serie de divisores pasivos 1 x n (donde n = 2, 4, 8, 16, 32, o 64) en distintos emplazamientos hasta alcanzar los clientes. Esto es una arquitectura punto a multipunto, algunas veces descrita como una topología en árbol. Los datos upstream desde la ONT hasta la OLT -que son distribuidos en una longitud de onda distinta para evitar colisiones en la transmisión downstream- es agregado por la misma unidad divisora pasiva, que hace las funciones de combinador en la otra dirección del tráfico. Esto permite que el tráfico sea recolectado desde la OLT sobre la misma fibra óptica que envía el tráfico downstream. Página 33 Arquitectura GPON Una de las características clave de PON es la capacidad de sobresuscripción. Esto permite a los operadores ofrecer a los abonados más tráfico cuando lo necesiten y la red esté con capacidad ociosa, es decir, cuando no haya otros abonados en el mismo PON que están empleando todo su ancho de banda disponible. Esta funcionalidad es denominada ubicación dinámica del ancho de banda o DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) del PON punto a multipunto. Página 34

18 Arquitectura de Red GPON Página 35 La irrupción de la multipantalla Uno de los resultados de esta gran demanda de multimedia es el deseo de acceder a contenido en cualquier momento y en cualquier lugar, y en cualquier pantalla. Dos importantes tendencias están influyendo en este deseo: la aparición de contenido de video en Internet y el crecimiento de dispositivos CE (consumer equipment) multimedia. En la actualidad hay más contenido premium en Internet que nunca. Ejemplos son el contenido proporcionado por iplayer de BBC en el Reino Unido y Hulu en Norteamérica y están emergiendo servicios similares en todo el mundo. Página 36

19 Tráfico de vídeo en la Red Página 37 Switch 1870 Transport Tera (TTS), Alcatel-Lucent. Esta innovadora plataforma de conmutación óptica central, que es una implementación de las Redes Estándar de Transporte Óptico (OTN, por sus siglas en inglés) de Nueva Generación, ofrece a los operadores la flexibilidad de transportar tráfico IP, incluyendo video, al utilizar la capa de la red con el mayor costo beneficio y a su vez incrementa la rentabilidad al liberar ancho de banda para ofrecer servicios del más alto nivel. Página 38

20 Arquitectura High Leverage Network Página 39 Apalancamiento de Redes (HLN) Página 40