Sesión 1: Introducción a las redes de datos y servicios IP. 06/08/2006 Wilson R. Araya Vargas Consultoría Capacitación

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1 Sesión 1: Introducción a las redes de datos y servicios IP 1

2 Convergencia Desde el punto de vista tecnológico nos encontramos en la actualidad, en la mayoría de los casos, con el siguiente escenario: Algunas similitudes en : La red de transporte La red de acceso 2

3 La Masificación de los Servicios IP y la Banda Ancha en el Acceso Nos plantea grandes desafíos.. Las redes y los servicios sobre redes IP Calidad de servicio en IP El mercado de la Banda Ancha Las tecnologías xdsl El Porqué de ADSL. y ADSL2+ Los fundamentos de la tecnología ADSL Topología y Arquitectura de la red de Banda Ancha xdsl El plan de despliegue de ADSL Las especificaciones y limitaciones de la planta externa de cobre. La calidad de servicio en ADSL, caracterización de la red Acceso a Internet y nuevos servicios de Banda Ancha Ventajas comparativas con otras soluciones de red de acceso Los servicios de video y Televisión IP 3

4 Qué es la IP TV? Es una nueva experiencia, una nueva forma de ver TV, es el evento en pantalla, su información, acceso interactivo, personalizado, ver TV y navegar, con mas servicios. 4

5 QUÉ ES ADSL? ADSL no es un servicio, es una tecnología que permite acceder a servicios, de banda ancha, tales como acceso a Internet, VoIP, VoD, TVoIP. La importancia de ADSL está en la mayor utilización de la principal inversión de las Compañías Telefónicas (la planta externa) y en la velocidad de acceso. El par telefónico básico, sin agregados, no permite satisfacer las necesidades emergentes de los Clientes, la línea telefónica tradicional no tiene futuro, pues está limitado en su velocidad, por lo tanto los Clientes se deberían cambiar en búsqueda de Compañías que le den opciones (operadores de CATV) El ADSL aumenta el nivel de competitividad de las Compañías Telefónicas, les agrega valor a su principal activo, posibilita nuevos negocios, como proveer accesos Internet, arriendo de medios, etc.. ADSL provee una velocidad de 6 Mbps a una distancia de 1,5 KM, y 2 Mbps a 3,5 KM (el factor critico es la atenuación, el ruido y las interferencias). 5

6 ADSL en el mundo En el mundo existen más de 1000 millones de pares de planta externa, los cuales han evolucionado desde la invención del teléfono, hace ya 120 años. Una inversión muy importante en planta externa que es necesario rentabilizar. Esto da fuerza a las investigaciones asociados a ampliar las prestaciones de servicios sobre pares de cobre (el negocio de rentabilizar el par de cobre) Según estudios internacionales de Marketing al año se estima un total de 50 millones de ADSL en servicio comercial. Otros estudios señalan que sólo en EEUU al año 2003 habrían 10 millones de líneas en operación. Parece ser que ADSL representa una mayor oportunidad para las empresas operadoras de servicio telefónico. 6

7 ADSL en el mundo La situación en EEUU y Canadá, muestra que el 80% de las líneas ADSL de empresas telefónicas corresponde a Clientes Residenciales y sólo el 20% es de Clientes Empresas o PYMES. Hoy se observa que los principales servicios sobre ADSL son: Acceso Internet Acceso a Redes Privadas para fundamentalmente el Teletrabajo (VPN) VoIP en franco proceso de masificación TVoIP emergente 7

8 Cifra a Marzo Al primer trimestre de 2006 las conexiones de BA alcanzaron las 800 mil. 8

9 ADSL y Cable Modem se reparten el mercado de la Banda Ancha. 9

10 Sin embargo, lo masivo está en las conexiones inferiores a 512 Kbps. 10

11 11

12 Convergencia en el transporte y en el acceso El concepto de convergencia apunta a: Una única red Gestión integrada de todos los servicios Soporte multiservicios Plataforma eficiente de transporte. Si tomamos en cuenta los objetivos propuestos, estamos hablando de una red de Banda Ancha capaz de soportar todos y cada uno de los servicios. En este punto podríamos decir que se logra un transporte eficiente de los servicios, pero no hay que olvidarse del acceso de los mismos al cliente, el cual también requería de redes separadas. Si aplicamos el mismo principio en el acceso, tendremos ahora las redes de banda ancha en el cliente. 12

13 Evolución de las Redes El servicio de voz, ha sufrido cambios desde su inicio en la década de los 20. Las redes destinadas a voz fueron evolucionando desde: redes de circuitos exclusivos punto a punto pasando por nodos de conmutación manual luego la evolución de la conmutación automática de circuitos. La conmutación de circuitos se adapta perfectamente a los requerimientos del servicio de voz. Durante años hemos visto avances en estas redes, multiplicando su capacidad y velocidad. Hacia los años 70 con la aparición de los datos y la necesidad de transportar los mismos de un punto a otro, se recurrió a la red existente en ese momento, o sea la red de conmutación de circuitos. 13

14 Evolución de las Redes Si bien la conmutación de circuitos se adaptaba perfectamente a la voz, rápidamente se vieron los inconvenientes que aparecían al transportar los datos. Dada que el transporte de los datos se hace mediante el armado de paquetes, las redes óptimas para el transporte de los datos tomaron el nombre de Redes de conmutación de paquetes. La conmutación de circuitos, permite: reserva de conexión durante el tiempo necesario canales dedicados para cada conexión mínimos retardos Características que se adaptaban perfectamente a la voz, pero para los datos estas presentaban los siguientes problemas: Ineficientes en el uso de canales. Gran desperdicio de recursos. Lo cual motivó a la separación de servicios, empleando redes dedicadas a cada uno. 14

15 Evolución de las Redes Llegando a las redes de fines de los 80, donde los datos se transportaban sobre conmutación de paquetes y la voz sobre conmutación de circuitos. Si ahora añadimos, otros servicios como ser Video, nos encontraremos con la coexistencia de redes independientes, multiplicando recursos, aumentando los costos y dificultando la posibilidad de brindar al cliente los diversos servicios sobre una misma red. 15

16 La voz migra a otras redes Con los avances en la técnica de procesamiento de señales y posterior aparición del DSP,se logra la incorporación de la voz en las redes de paquetes. Apareciendo así la VoIP y siendo el punto de partida de nuestro estudio sobre Video sobre IP. VoIP pasa de una técnica de laboratorio y pruebas no demasiado satisfactoria, a ser uno de los negocios de mayor crecimiento VoIP evoluciona rápidamente, logrando: transporte eficiente reducciones en los costos integración en las redes servicios de valor agregados mínima utilización de ancho de banda 16

17 Sistemas tradicionales: Voz sobre Circuitos Uso deficiente del ancho de Banda Tiempos muertos sin información 17

18 Telefonía IP: Voz sobre IP Ventajas: Transmisión de voz en paquetes IP. -IP es el Protocolo estándar en internet-. Utilización de redes de datos existentes e integración de servicios. Independencia del Transporte. ATM (INTERNET) Frame Relay LAN-Ethernet modem WAN LAN-Ethernet 18

19 Digitalización de la voz Digitalizar la voz permite discriminar mejor la señal del ruido hz de ancho de banda para voz 8000 muestras por segundo (Nyquist: Nº muestras 2 x ancho banda usado). 8 bits de resolución para la amplitud (256 valores posibles) 8000*8 = 64 kbps de ancho de banda, por conversación en un sentido. PCM (Pulse Code Modulation) La voz se transmite siempre en forma digital, excepto en el local loop (ISDN que extiende la voz digital hasta el abonado) 19

20 Compresión de la Voz 20

21 Voz sobre Paquetes Transmisión estadística de la voz paquetizada Multiplexión asíncrona permite reducir los anchos de banda usados en múltiples conexiones de voz No hay un tren continuo de pulsos 21

22 Calidad de Servicio (QoS) Qué es calidad de servicio? Ancho de banda garantizado Mínimos retardos Retardos variables (jitter) controlados Supresión de eco Confiabilidad (Uptime) Internet: No Es posible controlar QoS en toda la cadena internet. Sólo por tramos, por ejemplo: en el tramo de acceso. Redes IP Privadas (Intranets) Es posible controlar QoS 22

23 Calidad de la Compresión La compresión afecta la calidad de la voz Inaceptable Utilidad Negocios De calidad 64 Ancho debanda (kbps) LPC 4.8 ADPCM 16 (G.726) ADPCM 32 (G.723) PCM LD CELP 16 (G.728) LDCELP 16 (G.728) MPMLQ (G.723.1) CS-ACELP 8 (G.729) 0 23

24 MOS:Mean Opinion Score Source Channel Simulation Impairment Codec X Nowadays, a chicken leg is a rare dish. Rating Speech Quality Level of Distortion 5 Excellent Imperceptible 4 Good Just perceptible, not annoying 3 Fair Perceptible, slightly annoying 2 Poor Annoying but not objectionable 1 Unsatisfactory Very annoying, objectionable MOS of 4.2 = Toll Quality 24

25 Guía de calidad de voz Compression Method MOS Score Delay (msec) PCM (G.711) K ADPCM (G.726) K LD-CELP (G.728) 3 5 8K CS-ACELP (G.729) K CS-ACELP (G.729a) 15 25

26 Retardos Coder Delay 30 ms Queuing Delay 20 ms Example Dejitter Buffer 40 ms 40 ms Network Delay Serialization Delay 3 ms El retardo total es la suma de los retardos individuales, entre un emisor y receptor. Propagation Delay Coder Delay G.729 (15 msec per 10 bytes) Packetization Delay Included in Coder Delay Queuing Delay 64 kbps Trunk Serialization Delay 64 kbps Trunk Network Delay (Public Frame Relay Network) Fixed Delay 30 msec 3 msec 40 msec Dejitter Buffer 40 msec Total 113 msec Variable Delay 20 msec 20 msec 26

27 Retardos One Way Delay (msec( msec) Description Acceptable for Most User Applications Acceptable Provided that Administrations are aware of the Transmission Time Impact on the Transmission Quality of User Applications 400+ Unacceptable for General Network Planning Purposes; However, it is Recognized that in some Exceptional Cases this Limit will be Exceeded ITU s G.114 Recommendation 27

28 Jitter Jitter s son tiempos de retardos variables producto de gradientes en tráfico o encolamiento de datos. Manejo de calidad de servicio implica acotar el Jitter. 28

29 H ITU El paraguas H.323, de la ITU, agrupa una serie de normas, mediante las cuales podemos transmitir: Voz Video Datos Mediante un red LAN o llegado el caso la Internet. 29

30 Componentes de H.323 Terminales Gateways Gatekeepers Multipoint Control Unit H.323 Gatekeeper H.323 MCU WAN/LAN QoS H.323 Gateway Scope of H.323 H.323 Terminal PSTN ISDN H.324 Terminal H.320 Terminal Speech Terminal 30

31 Tipos de soluciones con Telefonía IP Telefonía PC a PC Uso en Internet Uso en Intranets Interés por los servicios agregados Video chat whiteboards file transfer 31

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