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

1. Jornadas Técnicas RedIRIS 2003 Tecnologías de Red Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras José Luis Iglesias MartínezJefe de Proyectos de Provisión de Serviciosalbura – Red Eléctrica de Telecomunicaciones

2. INDICE • INTRODUCCIÓN • ACTUALIZACIÓN DE LAS REDES ACTUALES • CONMUTACIÓN ÓPTICA • RED ÓPTICA INTELIGENTE • CONCLUSIONES

3. 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 Introducción

4. ¿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 de las Redes Existentes Conmutación Óptica Red Óptica Inteligente Introducción

5. Adaptación 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 Adaptación Redes Actuales

6. Arquitectura de las Redes Actuales Adaptación Redes Actuales

7. 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 Adaptación Redes Actuales

8. Actualización de las Redes SDH a los Nuevos Servicios • Ventajas: • Amplio despliegue • Estabilidad y calidad de servicio contrastadas • Metodologías bien establecidas planificación, provisión de servicios y operación • 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 Redes Actuales

9. GFP • 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) Adaptación Redes Actuales

10. GFP GFP-F (Frames, Tramas)GFP-T (Transparente) • Mapea toda la señal en tramas • Tramas GFP de tamaño fijo • Independiente de la señal • Baja latencia • Implementación Sencilla • Sólo mapea los bytes a transmitir • Sólo soporta protocolos de tramas • Dependiente del protocolo • Uso eficiente del Ancho de Banda Adaptación Redes Actuales

11. VCAT • 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 Adaptación Redes Actuales

12. LCAS • 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 Adaptación Redes Actuales

13. RPR • Protocolo de nivel 2 que proporciona un servicio de transmisión de paquetes no orientado a conexión entre nodos de un anillo SDH • Características (I): • 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 • 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 Adaptación Redes Actuales

14. RPR - Características • “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 Adaptación Redes Actuales

15. RPR. 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 Adaptación Redes Actuales

16. Antecedentes de la Conmutación Óptica • Necesidad de incrementar la capacidad de la red • Con SDH es complicado: • 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 • Más tráfico  Más equipos • El tráfico raramente va de un nodo a su adyacente. Por la mayoría de nodos circula en paso Conmutación Óptica

17. Antecedentes de la Conmutación Óptica • Crecimiento de servicios STM-16, hoy aún infrecuentes, para los que SDH es muy ineficiente • Hay servicios, como  gestionadas, que SDH no puede ofrecer Conmutación Óptica

18. Hacia la Conmutación Óptica • Un primer paso: el OADM • 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 • Pierde flexibilidad en la extracción de cargas útiles • La red sigue precisando cross-conectores digitales DCs Conmutación Óptica

19. Hacia la Conmutación Óptica • 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) Conmutación Óptica

20. Arquitectura de Red Arquitectura de Red Mejorada con Conmutación Óptica Solución a Medio Plazo Conmutación Óptica

21. Red Óptica Inteligente • 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 Arquitectura de la Red Óptica Inteligente Solución de Futuro Red Óptica Inteligente

22. Características Diferenciales • 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 Red Óptica Inteligente

23. Características Diferenciales • Hay dos mecanismos para la recuperación de fallos de red: • 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 • Restauración automática. Mejora tiempos de respuesta, ancho de banda usado, fiabilidad y robustez de la red Red Óptica Inteligente

24. Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado • 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 Red Óptica Inteligente

25. Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado • 1998 MPS • 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 MPS 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 Red Óptica Inteligente

26. Evolución de Protocolos de Señalización y Enrutado • 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 Red Óptica Inteligente

27. Conclusiones • 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. • 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 Conclusiones

28. Preguntas

29. Jornadas Técnicas RedIRIS 2003 Tecnologías de Red Evolución de los Servicios y las Redes de Transporte de las Operadoras MUCHAS GRACIAS !!!