ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120                                                  Capí...
Agenda                 1         Principios de NGN                 2         Telefonía IP y VoIP                 3        ...
Principios de NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   3
Sobre Circuitos y Paquetes       •  Recordemos  una  vez  más  cuales  son  las  diferencias,  ventajas  y          desven...
¿Qué es NGN?           •  NGN  es  una  arquitectura  red  abierta  e  integrada  orientada  a              servicios iden...
¿Por qué aparece NGN?         •  Mantener  las  Redes  CS  se  hacía  cada  vez  más  caro  y  nada            eficiente. ...
NGN en Banda Ancha                                                     NGN in broad sense                         Next    ...
NGN en Banda Angosta                                                                                  SoftSwitch          ...
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Telefonía IP y VoIPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   11
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Softphone IP         Xlite         http://www.counterpath.com/ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­...
Elementos de una Red NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   18
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Estructura de una Red NGN               Service             management                iOSS                                ...
Red IP         •  La  Red  IP  es  el  transporte  de  las  Redes  NGN.  Interconectan  a            todos  los  usuarios ...
Capa de Control ­ Softswitches         •  El  Softswitch  o  Call  Agent  es  el  encargado  de  realizar  la            i...
Capa de Acceso ­ Media Gateways       •  Los  MediGateways  son  elementos  de  red  que  señalizan          hacia y el so...
Nodos de Acceso Múltiple ­ NAMs       •  Los Nodos de Acceso Múltiple son elementos de acceso de          la  red  NGN.  P...
Capa de Control ­ HLR          •  El HLR ­ Home Location Register es la base de datos de             los  usuarios  que  r...
Evolución de Protocolos CS a PSITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   26
Transporte de E1s con PWE3        •  Muchas  empresas  privadas  tenían  sus  propias  centrales  con           enlaces E1...
Señalización SIGTRAN         •  SIGTRAN (Signalling Transport) es un juegos de protocolos            que sirven para tradu...
Otros Temas de NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   29
Par de Softswitches Load Share      •  La configuración de carga compartida sirve para partir la red         hacia 2 softs...
Par de Softswtiches Dual Homming        •  Los Softswitches por lo general se instalan y configuran en pares.           Un...
VoBB – Voz sobre Broadband                                                                                       DSLAM    ...
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IP Centrix       •  El Centrix es la funcionalidad de dar anexos privados sobre          teléfonos  convencionales  y  pod...
Regulación de VoIP       •  La Voz sobre IP es una nueva (ni tan nueva tecnología y          no se encuentra regulada en m...
Asterisk: La PBX IPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   37
Aplicaciones NGN en el PerúITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­   Ing. David Ortega G.   38
Red NGN de TDP         •  Telefónica del Perú cuenta con un par de Softswitches            y  una  red  de  Mediagateways ...
NGN de Americatel          •  Americatel  ofrece  el  servicio  NGN  de  telefonía  fija,  IPcentrix  e             Intern...
ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120                                                  Capí...
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Capitulo 05 - Redes NGN

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Curso inicial de Telecomunicaciones y Tecnologías dictado en el cuarto semestre de la Facultad de Ciencias e Ingeniería en la Especialidad de Ingeniería de Telecomunicaciones.

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  1. 1. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120 Capítulo 05 Redes de Nueva Generación NGN  Ing. David Ortega G. 
  2. 2. Agenda  1  Principios de NGN  2  Telefonía IP y VoIP  3  Elementos de una Red NGN  4  Evolución de Protocolos de CS a PS  5  Otros temas de NGN  6 Aplicaciones NGN en el Perú ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 2
  3. 3. Principios de NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 3
  4. 4. Sobre Circuitos y Paquetes  •  Recordemos  una  vez  más  cuales  son  las  diferencias,  ventajas  y  desventajas  de  las  redes  de  Conmutación  de  Circuitos  y  Conmutación de Paquetes:  CS : Circuit Switched  PS : Packet SwitchedITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 4
  5. 5. ¿Qué es NGN?  •  NGN  es  una  arquitectura  red  abierta  e  integrada  orientada  a  servicios idenpendientes en la red.  •  Separación  de  las  funcionalidades  de  control  de  red  de  las  de  acceso, generando entes o nodos centralizados  Tomado de ntt­review.jpITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 5
  6. 6. ¿Por qué aparece NGN?  •  Mantener  las  Redes  CS  se  hacía  cada  vez  más  caro  y  nada  eficiente. Su buscaba portabilidad y otros features que las redes  CS no podían cumplir.  •  La  capacidad  no  utilizada  de  las  Redes  CS  era  un  desperdicio  en recursos (Lucro cesante) y se buscaba mejorar la eficiencia  •  Las  Redes  IP  empezaban  e  desplegarse  y  los  nuevos  operadores  necesitaban  opciones  para  ofrecer  servicios  CS  en  redes PS.  •  La  Arquitectura  NGN  aparece  como  la  respuesta  a  los  requerimientos de los operadores, ofreciendo elementos nuevos  y protocolos equivalentes y más eficientesITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 6
  7. 7. NGN en Banda Ancha  NGN in broad sense  Next  Next  Next Data  Next Data  Next Mobile  Next Mobile  Fixed  Fixed  Transmission  Transmission  Network:  Network:  Network:  Network:  Network:  Network:  Network:  Network:  NGI/IPV6  NGI/IPV6  3G  3G  SoftSwitch  SoftSwitch  IP Tx  IP Tx  Fuente: HuaweiITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 7
  8. 8. NGN en Banda Angosta  SoftSwitch  Packed Network Video Network  Voice Network  Data Network  Fuente: Huawei ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 8
  9. 9. Separación de Acceso y Conmutación  •  Recordemos  que  en  Redes  CS  los  nodos  comparten  el  control  (Inteligencia Computacional) y el acceso (HW).  •  Esto quiere decir que hay recursos computacionales no usados en  ciertos  establecimientos  de  circuitos.  Las  Redes  NGN  arreglan  esto tal como veremos a continuación:  Tienen la capacidad de  pensar, pero NO LO HACEN Nivel C4  Nivel C5 ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 9
  10. 10. Separación de Acceso y Conmutación Centralized Model  Distributed Model  Service Management  Call  Control  Network Control  T  POTS  Time Slot  Core Switch  D  Switching  M  Edge Access  PSTN  NGN  Fuente: Huawei ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 10
  11. 11. Telefonía IP y VoIPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 11
  12. 12. La Voz en Paquetes IP  •  Definimos  Voz  sobre  IP  como  el  transporte  de  información  de voz codificada en datos y enviado a través de una red PS.  ToIP es toda una estructura dedicada a telefonía en una red  de conmutación de paquetes PS.  Paquete  Cabecera  Payload  IP Dirección del Origen  Información/ Datos  Dirección del Destino  Tipo de Servicio: Voz  VOZ ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 12
  13. 13. Señales  •  Pero  cuando  hacemos  una  llamada  de  voz,  no  sólo  corre voz por el canal, sin también señalización…  •  La  señalización  es  el conjunto de  datos  intercambiados  para  poder  controlar  canales  de  comunicación  y  adminitrar  recursos  para  asegurar  luego  y  durante  una  correcta transmisión de información.  •  En  las  Redes  PSTN,  el  protocolo  de  señalización  estadarizado es el protocolo SS7 (Signalling System 7),  pero este protocolo, como las redes PSTN, trabaja en el  dominio de los circuitos.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 13
  14. 14. Señalización en VoIP  Softswitch  Señalización  Comunicación  Red IP  RTP/IP •  A  diferencia  de  CS,  en  NGN  la  señalización  y  la  comunicación  tienen  rutas  distintas.  El  encargado  de  entender  la  señalización  es  la  central  maestra o Softswtich. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 14
  15. 15. Protocolos en VoIP •  Entre los Protocolos de Señalilzación tenemos:  –  SIP (Session Initiation Protocol )  –  H.323  –  MGCP (Media Gateway Control Protocol)  •  Los programas de VoIP o  los teléfonos (HW) deberán soportar al  menos  un  protocolo.  La  señalización  se  hace  en  uno  sólo  pero  diferentes  pares  de  teléfonos  se  podrán  comunicar  a  través  del  mismo Softswitch.  •  Los  paquetes  de  Voz  viajan  en  el  Protocolo  RTP  (Real  Time  Protocol) encapsulados en un paquete IP ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 15
  16. 16. Teléfono IPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 16
  17. 17. Softphone IP  Xlite  http://www.counterpath.com/ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 17
  18. 18. Elementos de una Red NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 18
  19. 19. Arquitectura de una Red NGN  Gestión de Servicios Control de Red  Core de Paquetes  Acceso de Borde ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 19
  20. 20. Estructura de una Red NGN  Service  management  iOSS  Policy  Application  Location  MRS  SCP  Video  Server  Server  Server  server  Network control  SoftSwitch  SoftSwitch  Core switching  Packet core network  IAD/  Edge  Eudemon  MTA  UA  SIP  H.323  SG  TMG  UMG  UMG  access  Phone  Phone  PSTN  PLMN/3G  Fuente: HuaweiITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 20
  21. 21. Red IP  •  La  Red  IP  es  el  transporte  de  las  Redes  NGN.  Interconectan  a  todos  los  usuarios  y  se  basa  en  una  Red  (PS)  de  diferentes  routers y switches conmutando y pasando señalización y tráfico  •  La  Red  IP  debe  sorportar  protocolos  legados  y  de  nueva  generación así como  nociones de seguridad y redundancia.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 21
  22. 22. Capa de Control ­ Softswitches  •  El  Softswitch  o  Call  Agent  es  el  encargado  de  realizar  la  interconexión  de  las  llamadas  entre  los  diferentes  puntos  de la red NGN.  •  Básicamente  está  formado  por  Software  que  soporta  diferentes  protocolos  y  funcionalidades  en  un  servidor  de  alta de capacidad.  •  Los Sofswitches generan y almacenan los CDR (Call Detail  Record) necesarios para la tarificación.  •  Por lo general se encuentran en pares, casi nunca sólos.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 22
  23. 23. Capa de Acceso ­ Media Gateways  •  Los  MediGateways  son  elementos  de  red  que  señalizan  hacia y el softswitch y brindan interfaces en E1s.  •  El principal objetivo de los MediaGateways es interconectar  la  PSTN  con  la  NGN  para  un  proceso  de  fusión  y  futura  migración.  Además  proveen  interfaces  directas  a  usuarios  que suben por la NGN.  PSTN LE  Central PrivadaITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 23
  24. 24. Nodos de Acceso Múltiple ­ NAMs  •  Los Nodos de Acceso Múltiple son elementos de acceso de  la  red  NGN.  Proveen  todo  tipo  de  interfaces  y  señalizan  hacia el softswitch.  •  Son principalmente acceso, con inteligencia mínima. Poseen  recursos de códecs y la capacidad de Autoconmutación.  POTS  VoIPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 24
  25. 25. Capa de Control ­ HLR  •  El HLR ­ Home Location Register es la base de datos de  los  usuarios  que  registra  no  sólo  sus  datos  sino  también  sus tipos de tarifa.  •  El  HLR  registra  también  la  ubicación  física  de  los  abonados de la NGN en la Red IP. Guarda los IDs de los  usuarios, y sus perfiles de prepago y postpago  HLR NAM  MGW ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 25
  26. 26. Evolución de Protocolos CS a PSITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 26
  27. 27. Transporte de E1s con PWE3  •  Muchas  empresas  privadas  tenían  sus  propias  centrales  con  enlaces E1. Nació la necesidad de pasar E1s por la red PS  •  Nació  el  “Circuit  Emulation”  siendo  el  protocolo  más  usado  el  PWE3 (Pseudo Wire Equivalent Edge to Edge)  •  PWE3  pasalos  E1s  de  forma  transparente  de  un  extremo  a  otro  pasando por una red conmutada de paquetes  POTS    D M  T E1 ETH  Red IP  E1  Túnel PWE3ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 27
  28. 28. Señalización SIGTRAN  •  SIGTRAN (Signalling Transport) es un juegos de protocolos  que sirven para traducir los mensajes de SS7 al mundo IP.  •  Los Mediagateways soportan SIGTRAN para poder traducir  comunicaciones y pasarlas por redes IP  SIGTRAN  MGW  MGW SS7  SS7 ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 28
  29. 29. Otros Temas de NGNITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 29
  30. 30. Par de Softswitches Load Share  •  La configuración de carga compartida sirve para partir la red  hacia 2 softswitches con el fin de balancear la capacidad de  conmutación  de  la  Red  Softswitch.  Así  algunos  nodos  de  acceso  apuntarán  hacia  un  softswitch  mientras  otros  apuntarán hacia el segundo.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 30
  31. 31. Par de Softswtiches Dual Homming  •  Los Softswitches por lo general se instalan y configuran en pares.  Una configuración de respaldo es el Dual Homming (Activo ­ Stand  By)  Un  softswitch  centraliza  toda  la  señalización  y  si  sufre  una  caída, el otro toma la posta en sus labores. Las llamadas cursando  la red IP no se caen.  Heartbeat  Llamada no caeITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 31
  32. 32. VoBB – Voz sobre Broadband  DSLAM  Modem  ADSL2+  Softswitch  IAD  El IAD (Integrated Access Device) es un pequeño dispositivo que se conecta  a la red con el fin de ser un pequeño gateway de VoIP y ofrecer interfaces  POTS.  Estos  IADs  pueden  venir  integrados  al  Modem/Routers  ADSL.  Existen  empresas  que  venden  IADs  y  cuentan  con  una  red  de  softswitch  ofreciendo telefonía fija a tarifas planas con ubicuidad.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 32
  33. 33. Proveedores Virtuales de Telefonía NGN  Vonage  es  un  operador  virtual  de  VoIP  o  telefonía  NGN.  Cuentan  con  un  Softswitch  o  central  maestra  similar  y  distribuyen  IADs,  convirtiendose  en  un  operador  de  telecomunicaciones. Video ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 33
  34. 34. FoIP – Fax sobre IP  PSTN  Animación tomada de Huawei Softswitch  MGW  FAX Data  IP Core  T.30 FAX  Redundant  Packet  FAX Data  G.711  FAX Data  UDP/IP  T.38 FAX  Packet  UDP/IP  IP network in  Wow, the new  NAM  NAM  congestion, It’s  NAM  NAM  technology is  difficult to send a  awesome  FAX Data  fax successfully.  T.30 FAX  TDM  FAX Data  T.30 FAX  TDM  FAX  FAX  FAX  FAX  El  Fax  convencional  sobre  PSTN  funciona  sobre  el  protocolo  T.30,  sin  embargo  al  colocar T.30 en la Red IP, hay pérdida ede paquetes. La mejora T.38 repite paquetes  para contrarrestar la pérdida. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 34
  35. 35. IP Centrix  •  El Centrix es la funcionalidad de dar anexos privados sobre  teléfonos  convencionales  y  poder  dar  servicios  adicionales  de centralitas privadas de manera virtual. Es decir no existe  una  centralita  física,  pero  si  de  manera  lógica  en  plataformas (software) de la red del Softswitch.  1.  Se marca un número  2.  Se coloca un pwd.  3.  El  abonado  se  convierte  en  un  anexo de la empresa  a  tarifas  planas  y  perferencialesITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 35
  36. 36. Regulación de VoIP  •  La Voz sobre IP es una nueva (ni tan nueva tecnología y  no se encuentra regulada en muchos países como Perú,  pues la definición de telefonía fija no subre legalmente la  VoIP.  •  ATT intentó bloquear el tráfico VoIP del Iphone, pero la  FCC los obligó a aceptar todo tipo de tráfico digital.  •  ¿Pero cuál es el problema  de estar o no regulado?ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 36
  37. 37. Asterisk: La PBX IPITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 37
  38. 38. Aplicaciones NGN en el PerúITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 38
  39. 39. Red NGN de TDP  •  Telefónica del Perú cuenta con un par de Softswitches  y  una  red  de  Mediagateways  para  ofrecer  rutas  alternas a la PSTN. Así también, ofrece interfaces E1s  que viajan vía IP:  SIGTRAN  MGW  MGW SS7  SS7 ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 39
  40. 40. NGN de Americatel  •  Americatel  ofrece  el  servicio  NGN  de  telefonía  fija,  IPcentrix  e  Internet, sin embargo carece de Softswitch en Perú. La Red de  Softswitchs  está  en  Chile  (ENTEL).  La  Arquitectura  NGN  y  la  centralización de procesos  permiten la separación física de  los  elementos de la red mientras haya interconexión.  Softswitch  MGWITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 40
  41. 41. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120 Capítulo 05 Redes de Nueva Generación NGN  Ing. David Ortega G. 

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