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Hacia donde va tecnología de telecomunicaciones?
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Hacia donde va tecnología de telecomunicaciones?

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Una visión de las nuevas tecnologías aplicadas en telecomunicaciones, en especial el fuerte desarrollo en redes móviles

Una visión de las nuevas tecnologías aplicadas en telecomunicaciones, en especial el fuerte desarrollo en redes móviles

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  • IMS is designed to be applicable to the evolution of all types of networks. The major wireless carriers have committed to IMS as their next generations network. All of the U.S. major wireline carriers have embraced IMS in their evolution path. Cable network companies have not embraced IMS as of yet since Cable Labs has just defined IP-based network topology that was pre-IMS. It is thought that as cable networks evolve, they too will embrace IMS. One major advantage of IMS’s commonality is that carriers from each discipline can purchase equipment based upon the same standards, thereby potentially decreasing the cost to provide duplicate networks for different media services.
  • Transcript

    • 1. Hacia dónde va la tecnología de telecomunicaciones? 12 Octubre 2012Francisco Apablaza Martínez (1968)
    • 2. 2
    • 3. Mas acrónimos 3
    • 4. • Desde el mundo análogo al digital H.Nyquist (1928)• Mas cerca del TODO IP• Sinónimo de TODO es INFORMACIÓN C. Shannon (1948)• La convergencia e integración de tecnologías y servicios 4
    • 5. La evolución• Redes telefónicas de conmutación de circuitos: análogas y digitales• Redes de datos de conmutación de circuitos y paquetes• Redes de televisión y radio analógicas• Las NGN: la internet, protocolo IP, VoIP, codificación de compresión, …• La problemática de los PROTOCOLOS 5
    • 6. Taxonomía de Redes DSLAM Servicios del Cliente PARES Redes de PON VSAT Acceso Celdas Redes de Acceso NODOS CENTRALSistemas Operacionales Sistemas Comerciales Cx Telef F/R 10/100 ATM MPLS Servicio Redes de Servicios X25 IP, SoftSw FO MMOO WDM SDH Transporte DXC Redes de Transporte Infraestructura Infraestructura,Energía y Clima 6
    • 7. La móvil v/s la fija 7
    • 8. La móvil v/s la fija 8
    • 9. La móvil v/s la fija 9
    • 10. La móvil v/s la fija Ley de MOORE (1965) 10
    • 11. ¿qué se desea?• Ubicuidad• Conectividad• Experiencia• Flexibilidad• Integración• Escalabilidad• Calidad 11
    • 12. • El acceso radio eléctrico ha tenido el mayor desarrollo en los últimos años• Mayor eficiencia en el uso del espectro (RRM)• Convergencia fija – móvil• Convergencia Datos – Voz• Convergencia terminales• …..RRM: Radio Resource Management 12
    • 13. NGNUna NGN es una red de paquetes capaz deproveer servicios de telecomunicaciones ycapaz de hacer uso de tecnologías banda anchay tecnologías de transporte con capacidades deQoS en donde las funciones de servicio sonindependientes de las tecnologías de transporte.Ofrece acceso no restringido a usuarios dediferentes proveedores de servicio. Soportamovilidad generalizada la cuál permitirá ofrecerservicios permanentes a los usuarios NGN 2004 Project Description. ITU-T. 12 Febrero 2004. 13
    • 14. Características NGN• 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 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). 14
    • 15. Características NGN• Interworking 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 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. 15
    • 16. ¿Qué hay que cambiar ?• Definición de una nueva arquitectura de aplicaciones, basada en XML, Web Services, el Web Semántico, etc.• Arquitectura de servicios multimedia definida por IETF y basada en los protocolos RTP/RTCP para envío de flujos de audio y de vídeo a través de Internet utilizando el protocolo de transporte UDP y en los protocolos SIP/SDP para señalización, mensajería instantánea o presencia.• Actualización de la arquitectura IP, que incluye el protocolo IPv6, además de una serie de protocolos adicionales para seguridad, autoconfiguración, movilidad IP, calidad y clases de servicios, multicast, anycast, etc.• Arquitectura de seguridad basada en una identidad digital verificable que permita autenticación de interlocutores remotos y cifrado de flujos de información, basada en una infraestructura de claves públicas, IPSec, etc. 16
    • 17. Primer Radio teléfono móvil, 1924 17
    • 18. Impulsos 18
    • 19. TISPANETSI TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services and Protocols forAdvanced Networking) 19
    • 20. Problemática de Info “real Time” sobre red de datos• Pérdida de Paquetes: – No son posibles las retransmisiones – 1 a 20% de pérdida de paquetes es tolerable según aplicación – FEC puede ayudar a ocultar su efecto • Retardo extremo a extremo • Menor que 150 mseg no perceptible por humano • 150 a 400 puede ser aceptable • Delay Jitter • Debido a encolamiento aleatorio 20
    • 21. “Playout buffer” para contrarrestar Jitter recepción transmisión lecturaSecuencia Tiempo 21
    • 22. 22
    • 23. Generaciones de Telefonía Móvil 23
    • 24. Evolución Móvil 24
    • 25. Evolución Móvil 25
    • 26. Evolución de Red Móvil 26
    • 27. Aumentos de demanda de BW en el tpo. 27
    • 28. Tecnologías y Ancho de Banda 28
    • 29. Estadísticas de Crecimiento BW 29
    • 30. Evolución de la red Inalámbrica:Mayor Capacidad – Mayor Velocidad – Mayor Calidad 30
    • 31. Banda Ancha Inalámbrica y Móvil 31
    • 32. Hacia el 4G 32
    • 33. LTE: capacidades y rendimiento 33
    • 34. Arquitectura 4G Propuesta LTE-EPS:Long Term Evolution / Evolved Packed System 34
    • 35. Un poco de cada uno 35
    • 36. LTE• LTE (Long Term Evolution) tanto para radio como nucleo de red. El Release 8 de Diciembre 2008 ha sido la base de los primeros equipos liberados al mercado.La motivación para LTE• La necesidad de asegurar la continuidad de la competitividad del 3G.• La demanda por usuarios de mas ancho de banda y QoS.• Un sistema optimizado de Conmutación de paquetes.• La permanente demanda por reducción de CAPEX and OPEX.• Una baja complejidad.• Evitar la innecesaria fragmentación de la tecnología para la operación eficiente de las bandas de frecuencia. http://www.3gpp.org/About-3GPP 36
    • 37. OFDM Orthogonal Frequency Division MultiplexingTx paralela sobre subportadorasMúltiples señales Sin(x) / x, cancelan ISISensible a la inestabilidad de frecuencia,La ortogonalidad no permanece indefinidamenteOFDM hoy es usado en múltiples aplicaciones: xDSL, PLC, Wimax, WLAN, DVBEs buena solución para multipasoSe aplican algoritmos de DSP 37
    • 38. Femto-cell • Las proyecciones de crecimiento hacen que los operadores necesiten incrementar su capacidad de red con 3 ingredientes claves: Espectro, eficiencia espectral y densidad de celdas…. • Y reducir CAPEX & OPEXhttp://www.smallcellforum.org/ 38
    • 39. Requerimiento de Back HaulMuchos enlaces de Back Haul a un POP con suficiente BW 39
    • 40. Atributos de macro y micro cell 40
    • 41. 41
    • 42. DAS Distributed Antenna System• Necesidad de continuidad de servicio en zonas obscuras• Reducción de los niveles de potencia• Aumentar la satisfacción del cliente• Extiende la señal de un RBS existente 42
    • 43. SIP Session Initiation Protocol• Desarrollado por IETF con la intención de ser el estándar para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas de usuario donde intervienen elementos multimedia.• SIP fue aceptado como el protocolo de señalización de 3GPP (arquitectura IMS). Amplio uso para voz sobre IP, otro es H.323. 43
    • 44. Telefonía Internet ó IP (no son lo mismo) SIP/RTP Media Architecture Public IP Backbone • Goes everywhere Telephone Gateway • End-to-end control SIP client • Consistent for all servicesCAS, Q.931, SS7 • DNS – mobility • Messaging SG SIP • Web PCM • Directory MG RTP • Security • QoS MGCP • Media services • Sessions • Telephony • ………… Any other sessions 44
    • 45. SIP vs. otros: IPDC, SGSP, MGCP, MEGACO, H.248(Internet Client-Server vs. Telco Master-Slave Protocols) CAS, Q.931, SS7 SIP, H.323 GC PSTN Internet MCGP Legend PCM RTP CG: gateway Controller M MG: Media Gateway G 1. IP Telephony Absorbs PSTN complexity at the edge of IP Gateway GC GC MCGP RG MCGP PST PST N M M N G G ? IP Internet TR 303… 2. “Softswitch” 3. Residential GWY… IAD • phone to phone only • PSTN services • single vendor solution 45
    • 46. Protocolos relacionados• Real Time Protocol (RTP) – media packets• Real Time Control Protocol (RTCP) – monitor & report• Session Announcement Protocol (SAP)• Session Description Protocol (SDP)• Session Initiation Protocol (SIP)• Real Time Stream Protocol (RTSP) – play out control• Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL) – mixes audio/video with text and graphics 46
    • 47. 47
    • 48. IMS IP Multimedia Subsystem• Una nueva arquitectura de servicios• Propuesta de 3GPP• Facilita la conectividad• Independiza los accesos• ….. … veamos 48
    • 49. Qué es IMS?• El “Internet Protocol Multimedia Subsystem” (IMS) ha sido creado para las redes 3G y ahora es considerado el estandard para las redes fijas y móviles basadas en IP.• Desarrollado por 3GPP (R5,R6,R7) desde 2001, ahora adoptado por 3GPP2(MMD in 2003) ETSI/TISPAN R1(2005) & R2• Los protocolos vienen del IETF: – RTP para media – SIP para señalización/ resolución de dirección 49
    • 50. Telecomunicaciones Existentes Services Transport & Access• Beneficios: – Trabaja bien para sistemas fijos• Requerimientos: – Muchas redes = Altos costos Operacionales y de Interconexión – Lenta introducción de nuevos servicios – Usuarios requieren diferentes dispositivos para diferentes servicios.Dificultad para integrar nuevos servicio o tecnologías 50
    • 51. Independencia de Acceso y Servicio video data voice video data voice Internet Protocol dsl wi-fi cable dsl wi-fi cable• Cada servicio debe estar • IP porvee una interfaz integrado a una tecnología común para el acceso y específica de acceso servicios• Con muchos servicios • Un punto de interfaz convergiendo se hace simplifica la introducción de complejo integrar a un sólo nuevos dispositivos y acceso. servicios. 51
    • 52. Telecomunicaciones Emergentes Services Internet Protocol Transport Access• Beneficios: – Rápido desarrollo de servicios = Nuevos ingresos – Permite crecimiento de red – Arquitectura flexible para crecimiento futuro y tecnologías – Permite la competencia en capas individuales• Desafíos: Marcos regulatorios heredados son desafiados por el modelo emergente de telecomunicaciones en todo el mundo Tecnologías de Servicios y Accesos necesitan sólo un punto de interfaz a la capa común de transporte (IP) 52
    • 53. IMSIndependencia de Red de Acceso SIP Application Servers CDMA 2000 SIP ApplicationDSL/Cable Modem Servers HSS IMS MRF I-CSCF DSLAM/CMTS P-CSCF MGCF S-CSCF MGW WLAN MSC(Server) RNC SGSN GGSN CorporateBSC CN UMTS/GPRS MGW 53
    • 54. IMS: Arquitectura Simplificada 54
    • 55. SON : Self Organising Networks• Nuevas capacidades de vital importancia para futuras redes. Ya existen desarrollos en uso en redes operativas tales como: Network Norway and Softbank en Japón (Ubiquisys).• El 3GPP ha delineado los principios claves, primariamente teniendo en mente LTE.• Los principales atributos esperados son: 55
    • 56. DAS: divide potencia en pequeñas áreas 56
    • 57. 57
    • 58. MIMO Multiple Input – Multiple Output• Es un sistema de diversidad para mejorar la capacidad (bps), confiabilidad, y resistencia a la interferencia. 58
    • 59. MIMO Multiple Input – Multiple Output• Ganancia de diversidad MIMO (d) Mux Espacial, canales RF paralelos Adoptado por 3GPP Usado en Wimax, LTE, WiFi 802.11n 59
    • 60. M2M: Machine to Machine• Conexión M2M sin intervención humana para que Dispositivos se comuniquen de extremo a extremo.• Algunas caracteristicas: Soportar una gran cantidad de dispositivos Perfecta interoperatividad Operación autónoma Autoorganización Eficiencia de potencia Confiabilidad• Standardization Activities: ETSI ha sido pionera en definir arquitectura 3GPP se refiere a MTC (Machine-Type Communications) IEEE establece 802.16n/p 60
    • 61. El mundo fijo también evoluciona 61
    • 62. PON Pasive Optical Network• Los últimos años ha sido una tecnología practicable• Se evoluciona a acceso en FO, por mayor demanda BW• Se asocia a FTTx  el acceso en CU sólo en edificios  permite multiservicios FSAN 62
    • 63. Tecnología PON: P-t-P v/s P-t-mP Customer Premises Punto-a-Punto Equipment (CPE) Recepción RED P. Ej.: cable de 24 ff = 12 serviciosSERVICIOS Aggregation Transmisión 1:1 Passive Optical Network Optical Network Recepción Splitter Terminal (ONT)Punto-a-multipunto(p2mp) P. Ej.: cable de 24 ff = 64*24 servicios RED Optical Line SERVICIOS Terminal (OLT) Transmisión 1:32-64  Uso de Splitters Pasivos para compartir un fibra por varios usuarios Subscribers  El BW “downstream” total está disponible en cualquier extremo de cliente  El BW “Upstream” es asignado dinámicamente a cada terminal. 63
    • 64. Principio tecnológicoMultiplexación de luz y de tiempo:MULTIPLEXACIÓN: Una técnica siempre utilizada entelecomunicaciones, la de compartir recursos detransmisiónEn este caso se comparte UN filamento de FO con tresseñales: Tx ó Ds, Rx ó Us y TV utilizando WDM 64
    • 65. WDM en un filamentoy también, TDM + TDMA: Time Division Multiple Access 65
    • 66. Normativa UIT-T G.983 A/BPON UIT-T G.984 GPON IEEE 802.3ah EPON 66
    • 67. Diferencias xPON: 67
    • 68. Aplicaciones 68
    • 69. Aplicaciones 69
    • 70. UN acceso y multiservicio FSAN = FULLSERVICE ACCESS NETWORK http://www.fsanweb.org/nga.asp 70
    • 71. VDSLVery high bit rate Digital Subscriber Line • Existen variedad de accesos DLC conocidos como xDSL • Reutilizan el parque de planta externa de cobre • Aumenta el requerimiento de calidad de la OSP, por ello del mantenimiento • VDSL es el último de ellos 71
    • 72. ADSL: características ADSL ADSL2 ADSL2+ Frecuencia 0,5 MHz 1,1 MHz 2,2 MHz Velocidad Max. Subida 1 Mbps 1 Mbps 1,2 Mbps Velocidad Max. Bajada 8 Mbps 12 Mbps 24 Mbps Distancia 2 Km 2,5 Km 2,5 KM Tiempo Sincronización 10-30 s 3s 3s Corrección de Errores No Si Si TEORIA• Otras facilidades ADSL2 : TERRENO- Uso de Bonding Lines = IMA ATM TERRENO TEORIA- CVoDSL = canalización PCM 72
    • 73. ADSL: rangos de capacidad v/s cobertura La evolución tiende a dar mas capacidad que cobertura Los NGDSL están definidos para coberturas bajo 3Km La mayor cobertura no supera los 500 m.Ref. White Paper:http://www.dslforum.org/aboutdsl/ADSL2_wp.pdf 73
    • 74. ADSL: generalidades Asymmetric Digital Subscriber LineUso espectral de ADSL y ADSL2+ Originalmente: CAP ("Carrierless Amplitude/Phase") y DMT ("Discrete MultiTone"). • 256 (512) subportadoras de bajada y 32 de subida • subportadoras están separadas entre sí 4,3125 KHz • modulación QAM • formato ATM • DSLAM : "Digital Subscriber Line Access Multiplexer" 74
    • 75. ADSL :Limitaciones espectrales y de Ruido Los sistemas pueden ser adaptivos o prefijados 75
    • 76. VDSL : CUATRO veces la exigencia de ADSL 76
    • 77. VDSL2 puede mejorar el mayor requerimiento de BW FTTN+VDSL2 VDSL2 700-1200m ~30Mbps / Cobertura 5Mbps GPON Urbana MD FTTC+VDSL2 U GPON OL 250-700m VDSL2 T IP/MPLS Cobertura Urbana ~50Mbps / MDU 10Mbps GPON Core FTTB+VDSL2 Network 100-250m VDSL2 MDU Cobertura Comercial ~100Mbps / 100Mbps Improve bandwidth to 50~80Mbps/sub on FTTN average;Fiber to the Node / Neighborhood Cheap CAPEX by reusing copper line; MDU Multi-Dwelling Unit No extra indoor cabling & wiring trouble; 77
    • 78. PLC Power Line Communications• Tecnología antes conocida “carrier”• Sólo uso de la explotación red eléctrica• Hoy se incorporó a la distribución de señales digitales• Aprovecha alta capilaridad o penetración de distribución• años 80 se estableció en Europa la norma CENELEC EN50065 para la transmisión de datos por la red de baja tensión en la banda de 3 a 148,5 kHz, dividida en varias subbandas, con una ancho máximo de 86 kHz, 78
    • 79. Principio tecnológico Medio de TxDesacoplar y filtrar 79
    • 80. Acceso MAN y LAN 80
    • 81. Diferentes tecnologías de Acceso "Fixed Wireless Access" 81
    • 82. Conclusión• Cada día se avanza mas en dar soluciones al mayor ANCHO de BANDA.• LTE mas que una tecnología es un marco de trabajo• De todas las propuestas LTE, unas mas avanzadas que otras.• La movilidad y los datos son hoy el foco del desarrollo.• DAS es una muy buena alternativa para reducir la contaminación EM, visual y mejorar la QoS.• SON ofrece buenas perspectivas de automatización de la operación de redes. 82
    • 83. Ref.: gracias a la WEBfamapablaza@hotmail.comhttp://www.slideshare.net/fapablaza 83

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