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Propuesta para la migración hacia NGN en la provincia de Granma, Cuba

Enviado por Randy Verdecia Peña



Partes: 1, 2, 3

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Problema a resolver
  4. Hipótesis
  5. Conclusiones
  6. Recomendaciones
  7. Referencias bibliográficas
  8. Bibliografía
  9. Anexos
  10. Agradecimientos

Pensamiento El conocimiento de los detalles es imprescindible para la preservación de la grandeza, el impulso necesita ser sostenido por el conocimiento. José Martí.

Resumen

Debido a la necesidad de introducción e integración de la red de la provincia Granma, hacia una red NGN, como solución a las deficiencias en la infraestructura de la misma, en el presente trabajo se brinda una propuesta de Red de Nueva Generación para la provincia Granma partiendo de las condiciones actuales de esta y considerando la existencia del dorsal nacional IP/MPLS como transporte. Primeramente se analiza la estructura del modelo NGN, así como sus características, facilidades y protocolos de señalización. Posteriormente se realiza un profundo análisis del equipamiento propuesto por el fabricante Huawei, evaluando la disponibilidad y las potencialidades de esta tecnología. Finalmente se exponen elementos que contribuyen a la migración de la red de telecomunicaciones actual de Granma hacia una red NGN. Palabraclave:Red de Nueva Generación (NGN), IP/MPLS, Nodo de Acceso Multiservicio (MSAN), Migración hacia NGN.

Abstract Due to the need of introducing and integrating the province network into an Next Generation Network, as a solution to the deficiencies of its infrastructure, in this paper a proposal for a Next Generation Network for Granma province is done, based on its current conditions and considering the existence of the IP/ MPLS national backbone as transport. Firstly the Next Generation Network model structure features, facilities and signaling protocols are analyzed. Secondly, a detailed analysis of the equipment proposed by the Huawei manufacturer is performed, evaluating the availability and potentials of this technology. Finally, elements that contribute to the migration of the current telecommunications network in Granma Province to a Next Generation Network are discussed. Keywords: Next Generation Network (NGN), IP/MPLS, Multiservice Access Node (MSAN), NGN migration.

Introducción

En la actualidad, el sector de las telecomunicaciones está inmerso en una significativa e intensa evolución, originada principalmente por los cambiantes y cada vez más exigentes requerimientos de los clientes. Esta evolución implica que los operadores de telecomunicaciones deben mejorar constantemente sus redes para lograr satisfacer estas necesidades de quienes esperan cada vez más y mejores servicios [1].

Del lado de la demanda, el crecimiento se ve impulsado por la penetración de las telecomunicaciones y la tecnología de la información en todos los aspectos de la vida humana, en todos los sectores de la actividad económica y social, administración pública, provisión de servicios públicos y gestión de infraestructuras públicas, la enseñanza y la expresión cultural, gestión del entorno y emergencias, sean naturales o provocadas por el hombre. Del lado de la oferta, el crecimiento se ve impulsado por la rápida evolución tecnológica que mejora constantemente la eficacia de los productos, sistemas y servicios existentes y crea las bases para un flujo continuo de innovaciones en cada uno de estos sectores [2].

En los últimos años ha ocurrido un continuo aumento del volumen de tráfico de la información en las redes de telecomunicaciones, debido principalmente a la proliferación de nuevas aplicaciones que combinan voz, datos y video. El tráfico de datos (la demanda del mercado) aumenta, tanto en el segmento residencial como en el sector empresarial, como resultado fundamentalmente de una combinación de los servicios de datos tradicionales, del tráfico de acceso a Internet y del comercio electrónico. Esta condición se ha consolidado en los últimos años y promete para el futuro un dominio total de este tipo de tráfico en al menos un 50% de las redes. Este crecimiento de la demanda de ancho de banda, unido a las exigencias en las prestaciones asociadas {tiempo de respuesta, fiabilidad, privacidad, calidad de servicio (QoS, Quality of Service), etc.}, requiere un replanteamiento de las redes públicas existentes y en proyecto.

Cuando Japón, país que tuvo una gran visión del futuro, comenzó a inicios de los años 90 la instalación de la fibra óptica, en aquel entonces con el objetivo de que para el 2015 llegara a todos los hogares, anticipó que las redes de Banda Ancha (BA) llegarían para el 2000. Por su parte, Estados Unidos planteó el propósito de crear las autopistas de la información, a las que conectaría escuelas, hospitales, bibliotecas, entre otras instituciones. Mientras que la Unión Europea se planteó aspectos similares con el potenciamiento de la telemedicina, teletrabajo, la teleeducación y la interconexión entre las diferentes administraciones gubernamentales.

Las tres posiciones anteriores plantean el desarrollo de esos países a partir del adelanto de las infraestructuras nacionales de información que se dan, en definitiva, al conectar universidades, hospitales, administraciones y a las personas; esto es en realidad lo que han estado haciendo los operadores de redes. En tales condiciones nace la NGN, Redes de Próxima Generación (Next Generation Network) para facilitar la convergencia y operatividad de las redes de telecomunicaciones dentro del mundo de las comunicaciones globales y formar parte de la bautizada en 1998 Global Information Infraestructure, GII, (Rec. Y.100 de ITUT).

En términos de evolución, la NGN es un paso en el cambio de la red de circuito tradicional PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada, Public Switched Telephone Network) a la red IP basada en paquetes. En este significado, NGN es la integración de la red de voz basada en TDM (Multiplexación por División de Tiempo) y la red de paquete basada en IP/ATM (Protocolo de Internet/Modo de Transferencia Asincrónico).[3] Una infraestructura integrada que soporte todas las formas de comunicación, permite aumentar la normalización y reducir la cantidad de equipos y piezas de repuesto necesarios. Las economías que resultan de transportar todas las formas de tráfico en una red basada en IP, harán que las empresas sigan esta tendencia, simplemente porque IP puede actuar como agente unificador, con independencia de la arquitectura subyacente. El extraordinario crecimiento que ha tenido la demanda por servicios de datos con valor agregado, ha cambiado el balance en el grupo de servicios del sector de telecomunicaciones, al dejar de lado la preponderancia del servicio de voz como principal producto. El usuario no deja de ser responsable, por el momento, de una considerable parte de los ingresos del sector de las telecomunicaciones, ingresos que han servido para que las empresas del sector realicen importantes inversiones en infraestructura para la prestación de servicios de valor agregado. [2].

En el desarrollo de su infraestructura telefónica y de redes de datos, Cuba no ha estado al margen de esta migración, es por ello que la Empresa de Telecomunicaciones de Cuba (ETECSA) desde hace algunos años comenzó un intenso plan de inversiones dedicado a implementar modernas soluciones que le permitan integrar los servicios telefónicos y de datos en un solo sistema y mejorar así las prestaciones a los clientes.

Con la implementación del dorsal nacional IP/MPLS sobre la Fibra Óptica Nacional (FON) las posibilidades de transmisión de datos y voz con la utilización de las modernas tecnologías, son una realidad que ya ofrece sus primeros frutos desde abril del 2006, cuando después de un análisis por parte de los especialistas de las diferentes propuestas hechas por varios proveedores como Alcatel, Ericsson, Huawei, Italtel, Nortel, Marconi y otros, se emprendió el planeamiento y puesta en servicio de la NGN nacional [4].

El factor fundamental para el desarrollo e implementación de las NGN son las necesidades de los usuarios. Lo deseable, para ellos, es tener acceso a todos los servicios de comunicaciones desde cualquier lugar, en cualquier momento y desde cualquier terminal, ya sean estos servicios de banda estrecha, voz, datos, banda ancha, video, líneas fijas o inalámbricas, servicios masivos o personalizados.

Estas redes de próxima generación se convierten en un entorno propicio para el despliegue de redes metropolitanas privadas y públicas con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en el área geográfica comprendida. La provincia de Granma, como parte integrada al proceso evolutivo que enfrenta el país en este ámbito, debe enfocar el desarrollo de su red y dar solución a las deficiencias en la infraestructura de la misma hacia NGN.

Una de las principales deficiencias que presenta la red de telecomunicaciones de Cuba, y en especial la provincia de Granma, es la existencia de dos redes paralelas: la de telefonía y datos, esto dificulta la gestión de los recursos e impide, en muchos casos, la implementación de nuevos servicios basados en la tecnología IP. Hace algunos años, en Granma se realizó una propuesta de migración hacia NGN, en la cual se recomienda usar como enrutador de borde un NE40 de Huawei el cual tiene que realizar toda la agregación de la red en ese punto, el mismo no tiene la capacidad para realizar tal función ya que debe manejar todo el tráfico de la provincia. En el trabajo no se precisan los sitios de la provincia donde podría instalarse dicha tecnología (MSAN IP), con el fin de lograr la migración hacia esta red, tampoco hace referencia a la cantidad de líneas POTS, ADSL2+ y SHDSL necesarias. Por consiguiente, no se calcula la velocidad de transmisión que se deberá utilizar en los diferentes enlaces de datos en la provincia Granma.

Problema a resolver

La infraestructura de la red de telecomunicaciones de la provincia de Granma no permite una adecuada gestión de sus servicios y dificulta satisfacer las demandas de los clientes, tanto de telefonía fija como de datos.

Objeto de estudio Red de telecomunicaciones de la provincia Granma.

Campo de acción La infraestructura de la red de telefonía fija y de datos de la provincia Granma. Objetivo Proponer una solución que permita migrar la red de telecomunicaciones de la provincia de Granma hacia NGN, específicamente en el sector de la telefonía fija y de datos.

Tareas

  • Estudiar la arquitectura por capas de la Red de Nueva Generación.

  • Analizar las funciones de cada dispositivo que integran cada capa de la arquitectura de la red.

  • Estudiar los principales protocolos que intervienen en la arquitectura NGN.

  • Analizarla propuesta dada por Huawei para NGN.

  • Estudiar la situación actual de la red de telecomunicaciones de Cuba y la provincia de Granma.

  • Determinar los sitios donde se instalarán los MSAN IP.

  • Calcular el tráfico telefónico y de datos de los sitios.

  • Proponer una solución para la migración hacia NGN en la provincia Granma.

Hipótesis

Si se realiza un análisis de la situación actual de la red de telefonía fija y de datos de la provincia Granma y se tiene en cuenta el equipamiento que ofrece el proveedor Huawei para NGN, se podría brindar una solución que permita migrar la red existente hacia este nuevo modelo de red, que garantiza una mejor gestión y permite aumentar los servicios de telefonía y de datos.

Generalidades de ngn El término NGN se utiliza comúnmente para denominar a una red de paquetes integrada, que es el punto de convergencia de las redes de comunicaciones. Dentro del mundo de las telecomunicaciones existe una clara separación entre los mundos de la voz y los datos, lo cual ha motivado que los organismos de estandarización hayan sido también diferentes en la mayoría de los casos, incluso los métodos de trabajo en estos grupos han sido distintos. Por otro lado, mientras que en el mundo de la voz las normasson de obligado cumplimiento en su mayor parte, en el mundo de los datos estas se desarrollan por consenso entre los propios fabricantes y operadores, más como recomendaciones que como normas de obligado cumplimiento.Esta situación ha provocado la existencia de dos claros enfoques, según se considere uno u otro mundo, hacia el concepto NGN: el relacionado con los datos y la voz.

Evolución de la red hacia el concepto NGN Durante mucho tiempo las industrias, en sentido general, han realizado continuos cambios encaminados a mejorar la calidad, fiabilidad, facilidades y costos de las redes de telecomunicaciones. Estos cambios comenzaron con la introducción de la conmutación digital, la transmisión por fibra óptica, las redes inteligentes y centenares de facilidades en el tratamiento de la llamada. Sin embargo, la característica fundamental de las redes telefónicas (conmutación de circuitos en banda estrecha, optimizada para tráfico de voz) ha permanecido sin variaciones. Pero en los últimos años ha habido cambios suficientes para hacer que en la práctica exista una convergencia hacia la multimedia que puede estar más cerca de lo que se piensa. La evolución hacia la nueva red NGN debe permitir la continuación e interoperabilidad con las redes existentes, mientras en paralelo permitirá la implementación de nuevas capacidades y servicios que puedan ser demandados por los clientes.

Pretender la implementación de una red capaz de unificar todas las tecnologías existentes en la actualidad, reales o por venir, implica que dicha infraestructura debe responder a unos criterios de diseño estrictos que aseguren su funcionamiento con los niveles de calidad, capacidad, fiabilidad y disponibilidad requeridos por los servicios que soportará dicha red. Además se debe tener en cuenta que en la actualidad esos niveles son altos, como es el caso de los servicios de voz.[3] El fenómeno de la convergencia se caracteriza por dos aspectos fundamentales: primero, la convergencia de voz, datos y video, es decir, la misma red para las tres aplicaciones y, segundo, la separación de los niveles conmutación y procesamiento de llamada, los cuales no van a estar en el mismo equipo. Estos dos aspectos definen la necesidad de cambio de la arquitectura de la red actual hacia la arquitectura NGN.[5] ¿Qué son las Redes de Próxima Generación? Una Red de Próxima GeneraciónoNGN, por sus siglas en inglés, es una red de paquetes capaz de proveer servicios de telecomunicaciones y capaz de hacer uso de tecnologías de banda ancha y de transporte con capacidades de Calidad de Servicio (QoS), en donde las funciones de servicio son independientes de las tecnologías de transporte. Además, ofrece acceso no restringido a usuarios de diferentes proveedores de servicio y soporta movilidad generalizada la cual permitirá ofrecer servicios permanentes a los usuarios.[5] Características de las Redes de Próxima Generación NGN presenta características significativas que la hacen ser una red muy potente ante las ya implementadas a nivel mundial, tales como:

  • Transporte basado en paquetes (IP, MPLS, ATM, Ethernet).

  • Control distribuido e independiente del transporte, recursos, sesión y servicios.

  • Independencia de las funciones relacionadas con el servicio de las tecnologías de transporte.

  • Provisión de interfaces abiertas.

  • Capacidades de banda ancha con calidad del servicio extremo a extremo y transparencia.

  • Soporte de una amplia gama de servicios, aplicaciones y mecanismos basados en construcción de bloques de servicio (incluyendo tiempo real, streaming y multimedia).

  • Interconexión con redes heredadas vía interfaces abiertas.

  • Movilidad generalizada.

  • Acceso no restringido a usuarios de diferentes proveedores de servicio.

  • Una variedad de esquemas de identificación que pueden ser definidos con direcciones IP para propósitos de enrutamiento en redes IP.

  • Inteligencia de servicios e IP en redes gestionadas IP.

  • Servicios convergentes entre fijo y móvil.

  • Conforme con todos los requisitos regulatorios, por ejemplo, los concernientes a las comunicaciones emergentes, seguridad/privacidad, etc.

Arquitectura básica de NGN La arquitectura de NGN fue concebida de una forma diferente a la de las redes tradicionales, de manera que fuera capaz de soportar los retos y requerimientos de la actualidad y el futuro. Esta nueva estructura está compuesta por interfaces y protocolos abiertos para lograr una mayor flexibilidad y rapidez, para propiciar la integración de nuevos servicios y una gran escalabilidad. Uno de los mayores atrayentes de dichas redes, es que une las tecnologías usadas y puestas a prueba anteriormente con las más modernas y logra su interfuncionamiento, haciéndola más eficiente [6].

La NGN provee una relativa independencia en el sistema de servicio al separar los módulos de servicio del de transporte. Esto es propicio debido al modelo por capas que la caracteriza, el cual está compuesto por la capa de acceso, capa de transporte, capa de control y capa de aplicación o servicios, tal como se muestra en la figura 1.1

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Fig.1.1Arquitectura por capas de la NGN. Tomada de[6].

Capa de acceso La capa de acceso está conformada por dispositivos que se subordinan al Control de Pasarela de Medios(MGC); se ubican en ella los módulos que permiten la conexión de los terminales (teléfonos tradicionales o digitales, equipos de video, computadoras, equipos móviles y otros) a la red [7]. También se incluyen los elementos que permiten la unión con redes de otras tecnologías: Multiplexación por División de Tiempo (TDM), Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), etc., realizando para ello los trabajos de interconexión, acoplamiento e interfaz, lo que implica traducir la información de la red externa a la red de conmutación de paquetes, y viceversa. Para ello, estos dispositivos tendrán que realizar las funciones siguientes:

  • Compresión de audio, video, datos y, posteriormente, la formación de paquetes IP.

  • Hacer de interfaz en la conversión de protocolos para ATM, IP, Frame Relay, MPLS, etc.

  • Soportar la asignación y el mantenimiento de los recursos.

  • Otras relacionadas con la supresión de silencio, cancelación de eco, manipulación de la señalización dentro de banda (sistema de marcación por tonos(DTMF) y señalización R2).

En la figura 1.2 se muestran algunos de los dispositivos que conforman esta capa:

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Fig.1.2Dispositivos de la capa de acceso. Tomada de[6].

  • IAD(Integrated Access Device) Dispositivo de Acceso Integrado: componente importante en las soluciones NGN, proporciona servicios de VoIP, FoIP (fax sobre IP) y MoIP (comunicaciones móviles sobre IP) de pequeña capacidad para empresas y usuarios. Posibilita la interconexión entre abonados de un mismo equipo, permitiendo el servicio "IPCENTREX" o de numeración abreviada y privada, pudiendo existir números de la CENTREX fuera del equipamiento y hasta exterior al dominio IP.

  • AMG(Access Media Gateway) Pasarela de Acceso a Medios: este dispositivo proporciona accesos a POTS (Plain Old Telephone Service) (Servicio Telefónico Tradicional), ISDN y xDSL.

  • TGW (Trunk Gateway) Pasarela Troncal: este dispositivo proporciona accesos a la PSTN, convierte el formato TDM en un flujo IP.

  • SGW(Signalling Gateway) Pasarela de Señalización: es la interfaz de señalización con la PSTN, transforma los protocolos de señalización para permitir el intercambio entre los mundos TDM e IP.

  • UMG (Universal Media Gateway) Pasarela Universal de Medios: implementa las funciones de conversión de formato de flujo y las relaciones con la pasarela de señalización. Puede hacer funciones conjuntas o separadas de TGW, AMG y SGW.

  • Nodos de acceso multiservicio (MSAN,MultiService Access Node): es un dispositivo que permite integrar los servicios de telefonía y de banda ancha en un solo aparato. A través de él pasan la voz y los datos en un solo flujo de paquetes IP.

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Fig. 1.3 Equipo MSAN.

  • Teléfono SIP: es un dispositivo multimedia que trabaja con el protocolo SIP (SessionInitiation Protocol).

  • Teléfono H.323: es un dispositivo multimedia que trabaja con el protocolo H.323.

  • Adaptador de terminal de media: es un dispositivo de acceso que trabaja con NCS (Network-Based Call Signaling). Estos subscriptores acceden a servicios como datos, vozy video a través de un cable ethernet y utilizando la red IP.

La capa del núcleo de conmutación Es la que realiza la función de interconectar todos los dispositivos ubicados en la capa de frontera, tanto entre ellos, como entre ellos y la capa de control de la red. Esta capa es la que soporta y traslada los paquetes IP que se generan por los dispositivos de la red. La misma utiliza para ello diferentes variantes de arquitecturas y tecnologías, que deben lograr el desempeño de los requerimientos establecidos para cada servicio de la red con la mayor eficiencia y el menor costo.

La capa de control de la red En ella se encuentra el MGC (Media Gateway Controller), su función principal es la de controlar el progreso de la llamada y controlar a los MGW (Media Gateway, Pasarela de Multimedia) [7]. Un MGC es también llamado softswitch,Call Server,Telephony Server o Agente de Llamada. El MGC se caracteriza por su inteligencia, lo que le permite controlar los servicios de conexión asociados a los MGW. Se comunican con los MGW a través del protocolo H.248 o MEGACO (Media Gateway Control Protocol). Inicialmente funciona con dos MGC que realizan el control de la red y están conectados en una configuración "dual homing", con la intención de mantener todos los servicios, aun cuando uno de ellos quede inactivo por dificultades propias o por deficiencia en las conexiones de la red de conmutación de paquetes que se utiliza. [8] En la figura 1.4 se muestra el vínculo que existe entre la capa de control con la de conmutación y acceso.

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Fig. 1.4 Nivel de control de red. Tomada de [6].

Dentro de las funciones principales de los MGC se encuentran:

  • El enrutamiento de las llamadas en función de la señalización y de la información almacenada en la base de datos de los clientes.

  • La capacidad para transferir el control de una llamada a otro elemento de red.

  • Trabajar con protocolos de establecimiento de llamadas: H.323, SIP.

  • Trabajar con protocolos de control de media: MGCP, MEGACO (H.248)

  • Llevar el control sobre la QoS.

  • Permitir la coexistencia con las redes conmutadas TDM.

  • Soportar los servicios de voz, fax, video, datos y cualquier nuevo servicio ofrecido en el futuro.

La capa de administración Es el nivel de la red que tiene mejor estandarización y, por consiguiente, el de mayor apertura. Al mismo tiempo es el que posee diferencias más notables entre las redes de los distintos operadores, aun en el caso de que estén compuestas por equipos de un mismo suministrador y ello se debe a que este nivel de red es donde se almacena la personalización de los servicios.

La capa de gestión de los servicios, como es también conocida, está integrada por plataformas informáticas configuradas generalmente en agrupación (cluster) de servidores sobre los cuales se activansoftware, que en principio son ofertados como módulos de servicios comunes a partir de los cuales cada uno de los operadores desarrolla o contrata el desarrollo de una amplia gama de personalizaciones en respuesta a las demandas y características de sus clientes y del mercado.

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Fig. 1.5Dispositivos de la capa de administración de la red. Tomada de[6].

Los dispositivos de la capa de administración de la red se interconectan a la capa de control por una red propia y por intermedio de protocolos establecidos. Normalmente existe una organización jerárquica en las redes, tanto para su acceso como para la respuesta al abonado, en lo que se incluyen servicios de valores añadidos, de redes inteligentes y la asignación de recursos rígidos o interactivos.

Estos dispositivos con sus bases de datos, brindan la información que se requiere por la capa de control para mantener la supervisión y dirección sobre las conexiones solicitadas, de forma que se complementen los parámetros y políticas que se han establecido previamente. Se encuentran entre ellos, los módulos siguientes:

  • IOSS (Integrated Operation Support System): se localizan el sistema centralizado de gestión de la red (NMS) (Network Management System) y el de facturación (ICS) (Integrated Charging System).

  • Políticas de abonados (Policy Server): realiza las funciones para el control del ancho de banda, el tráfico y la QoS.

  • Servidor de aplicaciones (Application Server):maneja la lógica de los servicios de valor agregado y los de Red Inteligente (IN), contiene los detalles para las nuevas aplicaciones.

  • Servidor de localización (Location Server): hace la gestión dinámica de los enrutadores, destinos de llamadas alcanzables, tablas de ruteo sobredimensionamiento y evita rutas complejas.

  • MRS (Sistema de Recursos de Media):hace el procesamiento de las videoconferencias y de IVR (InteractiveVoice Response).

Principales protocolos de NGN La arquitectura y ejecución de las redes de próxima generación parten de interfaces y protocolos basados en normas. Esto es esencial para garantizar el funcionamiento de productos de diferentes proveedores y para acelerar el ritmo de las innovaciones. Las NGN necesitan soportar una gran variedad de funciones de red, incluyendo los tradicionales protocolos orientados a datos, y los más recientes protocolos orientados a la convergencia [9]. Uno de los desafíos más importantes de esta red de nueva generación, es la provisión de servicios de multiconferencia multimedia. Con esta idea, además de tener que tratar los problemas típicos asociados a los servicios en tiempo real, o todo lo relativo a la seguridad en entornos IP, se debe tener en cuenta la necesidad de buscar mecanismos de señalización y control que permitan un despliegue eficaz delos servicios.

Para el correcto funcionamiento de una red NGN, es necesario el uso de normas y protocolos de señalización estandarizados, que permitan el funcionamiento adecuado de todos sus componentes en la red. Esos protocolos son la llave para consolidar la convergencia de las redes. En la figura 1.6 se muestran los protocolos más usados.

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Fig. 1.6 Protocolos más usados en NGN.

1.5.1 Protocolo H.323 El protocolo H.323 trata del control de llamadas, la gestión de multimedia y la gestión del ancho de banda para conferencias punto a punto y multipunto, también sobre la gestión de interfaces entre LAN y otras redes. Está concebido para la codificación y compresión de señales de voz e imágenes para su transporte a través de redes IP. Las normas que contiene pueden aplicarse con independencia del medio físico de la red IP, ATM, FDDI, etc., en modo no orientado a la conexión y sin garantía de la calidad de servicio (sin corrección de errores). Los sistemas basados en señalización H.323 se articulan en torno a cuatro tipos de componentes: terminales, pasarelas, Gatekeepers y unidades de control multipunto.

El protocolo H.323 tiene su mayor aplicación en los puntos extremos que poseen capacidad procesadora integrada. Estos incluyen los clientes de telefonía Internet con PC, las pasarelas VoIP integradas con centralitas privadas y sistemas esenciales con capacidad inherente de procesamiento de llamadas. La H.323 es la norma más usada entre las soluciones de la primera generación de telefonía Internet.

1.5.2 Protocolo de iniciación de sesiones SIP (SessionInitiation Protocol) es un protocolo de señalización estandarizado por la Agrupación de Ingeniería para Internet (Internet EngineeringTaskForce,IETF), con nivel de aplicación desarrollado para el establecimiento, modificación y finalización de sesiones multimedia. Es más compacto que el H.323 y fue diseñado especialmente para la telefonía IP. Presenta un formato textual, por tanto, al igual que otros protocolos de Internet, se puede procesar con facilidad. SIP cumple cinco funciones en el establecimiento y finalización de sesiones multimedia: localización de usuarios, determinación de su disponibilidad, enumeración de las capacidades de su terminal, configuración de la llamada y gestión de la sesión (incluye transferencia y terminación de llamadas) [10].

1.5.3 Protocolo Megaco/H.248 Megaco/H.248 es la generación siguiente del Media Gateway Control Protocol(MGCP), y surge como resultado de la explosión en el uso de VoIP. Trata de simplificar estándares para esta nueva tecnología, al eliminar la complejidad y el procesamiento intensivo de los dispositivos de telefonía IP; además, permite al MG comunicarse con el MGC no solo a través de una red IP, sino también a través de una red ATM. Esto permite a los proveedores de servicios y a las organizaciones la flexibilidad de usar las redes ATM e IP existentes, como el enlace troncal para su voz sobre una red IP o ATM. La norma emplea un modelo amo-esclavo en el que el terminal de origen y/o la pasarela son esclavos del controlador de pasarela de medios. [11] Los mensajes H.248 son transportados sobre:

  • User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP).

  • Transmission Control Protocol (TCP) implementado sobre la red IP.

  • Stream Control Transmission Protocol (SCTP) implementado sobre IP.

Resumiendo, la capa de transporte para el protocolo H.248 en el MGC se garantiza con la utilización de los protocolos UDP/TCP/SCTP sobre IP.

1.5.4 Protocolo de transporte de señalización El grupo de trabajo SIGTRAN del IETF crea protocolos relativos a la transmisión de la señalización de la PSTN en redes IP, teniendo en cuenta los requisitos funcionales y de desempeño de tal señalización. SIGTRAN ha especificado el Protocolo de Transporte de Control de Flujo (Stream Control Transport Protocol, SCTP), RFC 2960 (norma propuesta) y varias capas de adaptación para la transmisión de SS7 por redes basadas en el IP.

1.5.5 Protocolo de control de llamada de portador El protocolo de BearerIndependent Call Control(BICC), que ha preparado la Comisión de Estudio 11 del UIT-T, ofrece un medio para que los explotadores actuales de la PSTN, basándose en la conmutación de circuitos, hagan evolucionar sus redes buscando compatibilidad con los servicios de voz por paquetes con un efecto mínimo en sus operaciones. Aunque existe cierta duplicación en la funcionalidad entre la especificación BICC del SG 11 y la H.323 del SG 16 ya tratado con anterioridad, la especificación H.323 se concentra en empresas de telecomunicaciones nuevas y pequeñas, mientras que la BICC es para las necesidades de las actuales empresas operadoras de redes que han instalado redes ISUP y desean postergar su migración a SIP / SIP-T. Conclusiones del capítulo NGNes una red multiservicios, que a través de sus múltiples capas se separan servicios, control, medios y acceso; una red que utiliza tecnologías de paquetes, que permite conectar todo tipo de clientes sin perder la fiabilidad, conveniencia y funcionalidad de las redes de telefonía pública, en las que predomina la técnica de conmutación de circuitos. Este tipo de red permite la rápida introducción de nuevos servicios;la misma tiene transmisión óptica en su núcleo; interfaces abiertas e interoperabilidad. Esto último es posible debido al uso de protocolos estandarizados que consolidan la convergencia. A las disponibilidades de los protocolos necesarios se suma la existencia en el mercado del equipamiento que hace de NGN una red madura que se impone en las redes mundiales. Propuesta de huawei para ngn Existen diferentes proveedores que brindan una solución para la implementación de NGN, sin embargo, el proveedor Huawei propone una solución más completa para NGN, la cual es nombrada U-SYS. Esta ha sido implementada por más de 60 operadores de múltiples países, incluido Reino Unido, Alemania, Portugal, Estados Unidos, Canadá, Rusia, Brasil, entre otros, además de la propia China. Su despliegue comercial ya abarca todos los continentes [12]. En Cuba, ETECSA (Empresa de Telecomunicaciones de Cuba) comenzó la implementación de NGN Huawei de forma experimental en el 2006 en algunas localidades del país, lo que permitió al año siguiente un ligero despliegue comercial de estas redes. En la actualidad ETECSA realiza grandes inversiones encaminadas a lograr un rápido crecimiento tanto en la red fija como en la móvil.

Componentesque ofrece Huawei para NGN En la tabla 2.1 se muestran los componentes de la solución que brinda Huawei para la implementación de NGN.En este epígrafe sólo se analizan las características de los más importantes:

Tabla 2.1 Componentes de la propuesta de Huawei para NGN.

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2.1.1 Softswitch (Softx3000) como dispositivo esencial de Huawei El Softx3000constituye un dispositivo esencial en la propuesta brindada por Huawei. El mismo constituye un dispositivo de alta capacidad destinado para operar en el nivel de control de las redes NGN. En la figura 2.1 se observa una vista frontal del equipo, con sus tarjetas, y la simbología que lo caracteriza.

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Fig. 2.1 Softx3000 (equipamiento y simbología).

Soporta las siguientes funciones:

  • Control de llamada.

  • Protocolos de establecimiento de llamadas: H.323, SIP.

  • Protocolos de Control de Media, MEGACO/H.248.

  • Control sobre la clase y calidad de servicio.

  • Protocolo de Control SS7: SIGTRAN (SS7 sobre IP).

  • Procesamiento SS7 cuando usa SIGTRAN.

  • Enrutamiento que incluye:

  • Componentes de enrutamiento: Plan de marcado local.

  • Translación digital soportada para IP, FR, ATM y otras redes.

  • Detalles de las llamadas para facturación.

  • Control de manejo del ancho de banda.

  • Provee para los MG:

  • Asignación y tiempo de configuración de los recursos DSP.

  • Asignación de canal DS0.

  • Transmisión de voz (codificación, compresión y paquetización).

  • Provee para el SG:

  • Cronómetro de procesos.

  • Variantes SS7.

  • Registro de Gatekeeper.

El Softx3000 está compuesto físicamente por tres partes:

  • Módulo OSTA (CN16IP).

  • Módulo de administración BAM.

  • Pasarela de facturación y gestión iGWB.

El módulo OSTA es el encargado de albergar en el Softx3000 los módulos donde se realizan las funciones de procesamiento de los servicios y administración de los recursos. El BAM y el iGWB constituyen el respaldo del Softx3000 y son los encargados de implementar las funciones de operación y mantenimiento, así como la administración de los recursos de tasación.La plataforma de hardware adoptada por el Softx3000 es la CN16IP, la cual posee 2 tipos de buses (un bus de recursos compartidos y un bus ethernet), esto le proporciona al equipo universalidad y fiabilidad [13]. Esta plataforma está estructurada en un módulo estándar cuya estructura se muestra en la figura 2.2.

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Fig. 2.2 Módulo estándar CN16IP. Tomado de [14].

El módulo CN16IP incluye tarjetas de servicio, de gestión de sistema y de alarmas en el frente; por detrás se encuentran las tarjetas de interfaces y los puertos ethernet para comunicaciones. Las tarjetas de alimentación pueden instalarse tanto por el frente como por detrás, permitiendo alimentación redundante para caso de fallas. Esta distribución separa las funciones de las tarjetas delanteras y las traseras, lo cual simplifica el diseño, la complejidad del hardware es minimizada y la fiabilidad del sistema es mejorada. La capacidad del Softx3000 depende de la cantidad de CN16IP que tenga instalados, la cual puede variar desde 1 hasta 18, permitiendo una expansión gradual. Con un sólo módulo es posible atender 10 000 troncos o 60 000 suscriptores (el equivalente). La configuración estándar con un servidor MRS separado, permite atender hasta 360.000 troncos o 2.000.000 de usuarios [14]. La tabla 2.2 muestra algunos parámetros de capacidad del Softx3000.

Tabla 2.2 Capacidad del Softx3000.

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Las especificaciones principales del hardware BAM y el iGWB se muestran en las tablas 2.3 y 2.4 respectivamente.

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Tabla 2.3 Especificaciones del BAM.

Tabla 2.4 Especificaciones iGWB.

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El iGWB es responsable de proveer interfaces de tarificación, recibir y procesar la información para la misma. Es capaz de procesar hasta 1700 tarificaciones por segundo.

La tabla 2.5 muestra las características de las interfaces físicas del Softx3000 y el propósito para el cual están concebidas:

Tabla 2.5 Interfaces físicas del Softx3000. Tomado de[14].

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El softwaredel Softx3000 está compuesto por un software host y otro para realizar las operaciones, administración y mantenimiento (OAM).Elprimerocorre en elCPU principaldelSoftx3000 y estádiseñadopara implementar la adaptacióndeseñalización y protocolos, procesamientos de llamadas, control de servicios y generación de informacióndecobros; conjuntamenteconelsoftwareOAM. Elsoftwarehostpuede llevar acabo,además, operacionescomorespuesta a loscomandosde mantenimiento. El software OAM corre en el BAM, el iGWB y las estaciones de trabajo, que junto al software host, implementa funciones de gestión de datos, equipamiento, alarmas, tráfico y tarificación.[13].

El Softx3000 brinda una amplia gama de servicios, divididos en 2 grupos: servicios brindados por el Softx3000 (servicios básicos de voz, los servicios suplementarios, los serviciosIP Centrex) y servicios brindados en conjunto con servidores de aplicación.

Serviciosbásicosdevoz:elSoftx3000soportaserviciosbásicos devoz mediantela interacción con terminales dela PSTNatravésde los MG, así como directamente conalgunosterminalesutilizando MGCP, H.248,H.323 y SIP. Servicios de fax:El Softx3000 soportaservicios de fax grupo-2,grupo-3 ygrupo-4.LosAMGyTMGpuedenreportareltonodefax,yunAMGconunamáquinadefax conectada soportalosservicios defax.

Servicios IP Centrex:El servicio IP Centrex permite que grupos de usuarios tengan acceso a unaPBXvirtual,puesto que nonecesitantenerunapizarrafísica,sinoque elproveedordeserviciosimplementaunaPBXensusinstalaciones,lacuallebrinda losservicios a los usuariossuscritosalmismo.ComparadosconlosserviciosCentrex tradicionales, los IP Centrex no se restringen a servicios de voz, sino que agregan multimedia y datos, constituyendo entonces una solución más completa para los gruposdeusuarios.Softx3000puedeproveerunasoluciónIPCentrexcompletaque soportaserviciosbásicos, suplementariosydeconsolaIP.

Servicios de consola IP:Huawei Technologies brinda una consola IP (U-Path) que permitelagestión delosservicios y los gruposde suscriptores del IP Centrex.

Servicios multimedia: El Softx3000 soporta comunicaciones multimedia entre terminalesSIPyH.323,incluyendoterminalesdesoftware.Endependenciadelared detransporte,elanchodebandaocupadopuedesernegociadoentrelaspartesque efectúan la llamada y puede ser ajustado dinámicamente. Los servicios multimedia puntoapuntosoportadosporel Softx3000incluyen, entreotros:

  • Mensajería instantánea.

  • Comunicacionesde video.

  • Transferenciadearchivos.

  • Distribución de aplicaciones.

  • Pizarraelectrónica.

Servicios multimedia de video conferencia:El Softx3000 realiza funciones deGatekeeper y soporta servicios devideoconferencia con las siguientes posibilidades:

  • La conferencia puede ser convocada y losusuarios pueden registrarse vía email, webo telefónica.

  • Un usuariopuede convocar y controlaruna conferenciaatravés deunsoftwareque corre ensuterminal.

  • Pueden realizarse conferencias con transferencias de datos, pizarra electrónica y distribución de aplicacionesmediante la introducción de un servidorde conferencias.

Servicios deredinteligente(IN):ElSoftx3000 soporta SSF e IPSSF, por lo quepuede trabajar como un SSP en la IN tradicional y como un IPSCP en la IN IP. Con la cooperación delSCP y elIPSCP, el Softx3000 puede proporcionar abundantes serviciosderedinteligente. Por ejemplo:

  • FPH (Free Phone): posibilita que las llamadas al suscriptor sean pagadas solo por el llamado; por ejemplo, si una organización o persona solicita este servicio, la misma pagará las llamadas entrantes, no las salientes. Como las llamadas de salidas son libres, al servicio se le llama Free Phone.

  • ACC (AccountCardCalling): este servicio permite que un usuario pueda realizar una llamada desde cualquier teléfono capaz de leer una tarjeta y la llamada se cargue en una cuenta definida por el número de la tarjeta.

  • VPN (Virtual Private Net): proporciona una red privada virtual para organizaciones y empresas que necesitan compartir sus recursos a través de internet o la PSTN.

  • UPT (Universal Personal Telecommunication): posibilita al suscriptor acceder a cualquier red, y originar y recibir cualquier tipo de llamada a través de múltiples redes utilizando PTN (Personal Telecommunication Number), el cual está asociado a un servicio de movilidad.

  • Llamada masiva (MAS): este servicio es similar al servicio de línea caliente. Su principal función es la de prevenir congestión de la red en caso de alto tráfico instantáneo. Se utiliza principalmente durante concursos o encuestas en las que hay que llamar a un número telefónico.

  • Partes: 1, 2, 3

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