El documento introduce los conceptos clave de las redes de telecomunicaciones centrales (core networks). Explica la evolución de las redes desde servicios tradicionales independientes hacia arquitecturas multiservicio como NGN e IMS. Describe las funciones y componentes clave del núcleo de las redes móviles, incluidos MSC, EPC e IMS, y cómo se están moviendo hacia arquitecturas virtualizadas como NFV y SDN. Alienta a pensar en especialización, colaboración y oportunidades en áreas como operadores

1. Introducción al núcleo de las Redes de
Telecomunicaciones (Core Networks)
Carlos Hazin

2. Objetivos
- Que los participantes puedan enfocarse en las tecnologías más relevantes en
el área e impulsar su desarrollo personal y el de las Telecomunicaciones en el
país.
- Incentivar que pensemos como productores de servicios de
Telecomunicaciones más que como consumidores.
- Incentivar y Profesionalizar la Especialización en las TIC - Tecnologías de la
Información y Comunicación
- Incentivar Grupos de Trabajo en TIC

3. Servicios de Telecomunicaciones
Servicios Tradicionales son dependientes de una tecnología.
Servicios “Legacy” Servicios Modernos
Telefonía Fija, Móvil 1G/2G Voz sobre IP/LTE….
Telegrafía Fax, E-mail, IM, WWW
Televisión IPTV, Video Sobre IP
Aplicaciones, Seguridad, Localización
SaaS, PaaS,Educación, Comercio
Electrónico, etc

4. Arquitectura de
Redes
“Es el diseño de una red de
comunicaciones.
Es un marco para la especificación
de los componentes físicos de una
red y de su organización funcional y
configuración, sus procedimientos y
principios operacionales, así como
los formatos de los datos utilizados
en su funcionamiento.”*
*Wikipedia ES

5. Arquitectura, Ingeniería, Implementación
Función Responsabilidad Nivel de Detalle
Arquitectura Diseño (Funcionalidad,
Elegancia)
Alto Nivel
Ingeniería Funcionamiento
(Dimensionamiento,
Disponibilidad)
Nivel Medio
Implementación Implementar, Mantener Bajo Nivel

6. Arquitectura de Red
Se deciden algunos aspectos como:
- Componentes a nivel Funcional
- Protocolos
- Topología

7. Arquitecturas de Referencia
Es una arquitectura que provee una plantilla generalizada para una tecnología.
Puede definir un vocabulario común que permite discutir implementaciones de
manera consistente.
Ejemplos:
- Modelo de Referencia OSI
- NGN/IMS
- Service Oriented Architecture SOA (Web Service, SOAP, etc)

8. Ejemplos Servicios
Tradicionales
1 Red, 1 Servicio

9. Telegrafía

10. Telefonía - POTS (Plain Old Telephone Service)
E Usuario Red de Acceso
Transporte
Core/Control

11. RIP POTS

12. Red Móvil 2G 3G

13. Televisión Analógica

14. RIP TV Analógica - 2016?

15. Tecnologías Tradicionales
Telégrafo Telefonía Televisión 2G
Equipos de Usuario
Red de Acceso
Red de Transporte
Control
Tienen componentes propios que no se comparten.

16. NGN
Redes Multiservicios

17. La Era de la Información - Internet -TCP/IP
- El Internet surge como un proyecto independiente de Telecomunicaciones
para Interconectar Computadoras.
- Inicialmente utilizado para fines académicos y de defensa.
- El éxito comercial provoca un importante desarrollo en capacidad,
confiabilidad y flexibilidad.

18. NGN - Next Generation Networks
Red de Próxima Generación
- Una Red de Siguiente Generación es una red basada en la transmisión de
paquetes capaz de proveer servicios integrados, incluyendo los de
telecomunicaciones, y capaz de utilizar múltiples tecnologías de transporte
de banda ancha con Tecnologías de Calidad del Servicio (QoS) de modo que
las funciones relacionadas con los servicios sean independientes de las
tecnologías subyacentes de transporte relacionadas. Ofrece acceso
irrestricto por los usuarios a distintos proveedores de servicios. Soporta
movilidad generalizada que permite la provisión consistente y ubicua de
servicios a sus usuarios .- ITU

19. NGN + 3GPP Rel 4
Componentes Incorporados
Softswitch-MSC, MGW
Protocolos
H.248, MGCP, SIP
Servicios
Telefonía, Datos, TV

20. Primeras Implementaciones NGN
Introducen o afianzan los siguientes elementos:
- El uso de un Softswitch con aplicaciones basadas en Software corriendo
sobre Hardware Estándar.
- EL uso de Media y Signaling Gateways controlados por MGC a través de H.
248 y MGCP para interconectarse con la PSTN.
- Aplicaciones VOIP, SIP

21. Transición a un Modelo NGN
POTS TV 3G Datos
Equipos de Usuario
CPE
Red de Acceso
Transporte
Control
POTS Video 3G Datos
Red de Control
Red Transporte
Red de Acceso / CPE
Silos Recursos Compartidos

23. El Core Móvil
Núcleo de la Red
Móvil

24. Core Network - Núcleo de la Red
Es la parte central de una red de Telecomunicaciones que provee varios servicios
a usuarios que se conectan a través de la red de acceso. Una de las funciones más
importantes es enrutar el tráfico.
Los elementos y funcionalidades del Core varían de acuerdo a cada tecnología.

25. Access Network - Red de Acceso
Es la parte de la red de telecomunicaciones que conecta a los suscriptores a su
proveedor de servicios inmediato.

26. Ejemplos

27. En una red Móvil

28. Funciones comunes realizadas en el Core
- Agregación
- Autenticación
- Control de Llamadas/Switching
- Tarificación
- Invocación de Servicios
- Gateways
- Base de Datos de Suscriptores
- O&M - OSS

29. Evolución del Core
de Redes Móviles

30. MSC Primera Generación

31. Segunda Generación

32. Tercera Generación - 3GPP Release 4

33. IMS - IP Multimedia Subsystem
- Arquitectura Estandarizada de
NGN
- Originalmente Diseñado para
Redes Móviles 3Gpp Rel 5
GPRS
- Luego se agregó soporte para
redes WLAN, CDMA2000 y
líneas fijas.
- FMC (Fixed-Mobile
Convergence)

34. Evolved Packet Core - LTE
EPC

35. Evolved Packet System - EPS

36. Core
EPC+IMS

37. Evolución Core Móvil

38. Algunas Funciones en el Core LTE(EPC+IMS)
HSS - Home Subscriber Server - DB, AA, Location/IP
MME - Mobility Management Entity - Control, Paging, Tagging, Bearer Control, SGW
SG-W -Serving Gateway: Routing, Forwarding. Mobility Anchor
PDN-GW- Conectividad del UE a redes externas-
PCRF - Policy and Charging Rules Function- Políticas , Niveles de Servicio
IMS-GWF/OCS - Online Charging
P/I/S-CSCF - Call Session Control Function - Maneja Sesiones SIP
MGF/MGW - Media Gateway - Interconexión a la PSTN

39. Hacia NFV / SDN
El futuro de los Proveedores de Servicios
de Comunicaciones (PSC)

40. Modelo Actual NGN-IMS
POTS
HW+SW
Video
HW+SW
3G
HW+SW
Datos
HW+SW
Red de Control
HW+SW
Red Transporte
HW Red (Control+Data)
Red de Acceso / CPE
HW CPE

41. Hardware
● HW Propietario Fragmentado
● Requiere Instalación Física
● Desarrollo de Nuevo HW es
una barrera para nuevos
fabricantes limitando
competencia e innovación.

42. Situación Actual de los PSC
● Ante Presión y ejemplo de las OTT y reducción de ingresos.
Se encuentran que requieren:
● Reducir Opex
● Mayor Agilidad y Flexibilidad para Escalar
● Nuevas fuentes de ingreso
● Aumentar el Ecosistema de Empresas Innovadoras
● Reducir el ciclo de innovación
● Reducir el riesgo de implementar nuevos servicios
● Competencia de las OTT

43. OTT (Over-the-top content/messaging)
● Contenido que llega de un tercero tal como: Netflix, Hulu, Amazon Video etc.
● En mensajería se refiere a terceros que proveen mensajería instantánea y
llamadas.
● Acceso a los servicios por múltiples dispositivos.

44. Impacto de las OTT en los PSC
● Reducción del uso de SMS.
● Reducción de uso de llamadas.
● Menor interés por parte de los usuarios por servicios de TV.
● Pueden proveer mejores servicios multiplataformas que los PSC.
● Tienen mayor agilidad y capacidad de reacción gracias a la utilización de
tecnologías en la Nube.

45. NFV/SDN
- NFV(Network Functions Virtualization) -Es un concepto de arquitectura de
red que utiliza tecnologías de virtualización IT para virtualizar las funciones de
red desacoplándolas del Hardware. Está diseñado para consolidar y entregar
los componentes de red requeridos para una infraestructura completamente
virtualizada. Es aplicable a cualquier función de los planos de control y datos
en una red alámbrica o inalámbrica.

46. SDN (Software Defined Networking)
- Es una abordaje de redes de computadoras que permite que el control de la
red sea programable y que la infraestructura subyacente sea abstraída para
las aplicaciones y los servicios de red. Esto se logra separando el plano de
control del plano de datos.
- Provee conceptos para implementar y manejar la infraestructura de NFV.
- Actualmente se encuentra siendo utilizada en Datacenters IT.

48. NFV
Router Firewall vRAN vIMS vEPC
OS OS OS OS OS
VM VM VM VM VM
Plataforma de Virtualización (OpenStack)
Infraestructura HW (Servidores, Almacenamiento, Red)

49. Implementación NFV
Componentes:
- Hardware
- NFVi
- NFVi Add-ons
- VNF
- MANO (Management & Orchestration)

50. Ecosistema de Partners RedHat Linux

51. Casos de Uso NFV
● NFVIaaS
● VNFaaS (E.j. vCPE)
● VNPaaS
● VNF Forwarding Graph
● vIMS, vEPC
● v Mobile Base Station
● vHome Entertainment
● vCDN
● Fixed Access Network Virtualization

52. Conocimientos para Trabajar en NFV/SDN y Servicios
Modernos de Telecomunicaciones
- Redes de Computadoras y SDN
- Open Source
- Servidores Linux
- OpenStack y Virtualización
- Cloud Computing
- DEVOPS
- Conocimiento de Tecnologías Telecomunicaciones VOIP (SIP), Video,
Mensajería
- Desarrollo de Aplicaciones

53. Comunidades IEEE
COMMUNICATIONS SOCIETY
SOFTWARE DEFINED NETWORKS COMMUNITY (NFV)
Cloud Computing
Computer Society

54. Recursos de Aprendizaje
Documentación:
https://access.redhat.com/documentation/en/
Software:
● IMS: Project ClearWater http://www.projectclearwater.org/
● EPC: OpenEpc: http://www.openepc.com/ (Comercial)
● SDN: Open Daylight https://www.opendaylight.org/
● Openstack: https://www.openstack.org/
● Linux

55. Recursos de Aprendizaje Prácticos
En línea: Amazon Web Service - Capa Gratuita
Software Defined Radios
Comunidades Open Source

56. Cono de Dale

57. Oportunidades en Telecomunicaciones
● Operadores de Telecomunicaciones
● Operadores Tecnología
● Empresas - TI - Área de Comunicaciones
● Vendors - Fabricantes de Equipos
● ISV - Independent Software Vendors
● OTT
● Entes Reguladores
● Gobierno

58. Grupos de Trabajo
DataCenters and Cloud Computing
Mobile Core, IMS, EPC, etc
Software Defined Networking
Media Over IP
Telecom Software
Documentación
( Gestión de Recursos)

59. Pensamientos Finales
- Softwarización de las Telecomunicaciones
- Aumento de la Especialización
- Cultura de Colaboración - Organización - Documentación - Procesos