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Tendencias en el desarrollo de las redes de Telecomunicaciones. Dr. Rene Yanez de la Rivera Profesor ISPJAE Asesor de tecnología en GKT S.A. I Taller de.

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1 Tendencias en el desarrollo de las redes de Telecomunicaciones. Dr. Rene Yanez de la Rivera Profesor ISPJAE Asesor de tecnología en GKT S.A. I Taller de Proyección y Prospección Tecnológica en TIC CENIT-CITMATEL Octubre 2008

2 Sumario Definición y términos (Telecomunicación, Sistema, Red) Etapas claves en la evolución de las Telecomunicaciones El fenómeno de la Convergencia Redes de Próxima Generación (NGN): Definición UIT-T Arquitectura y Modelo de Referencia Direcciones de Desarrollo: Red de Acceso de Banda Ancha. Redes Inalámbricas Evolución del Móvil Celular a 3G Servicios sobre Banda Ancha. Convergencia Fijo-Móvil Protocolo IPv6 Red de Transporte de Próxima Generación Escenario nacional Conclusiones Referencias

3 TELECOMUNICACION: Definicion B.13 UIT-T Se identifican tres elementos: MULTIMEDIA Texto Audio Imagen fija Animacion Video Interactividad Se aspira a que la Multimedia sea parte indisoluble de los servicios futuros de telecomunicaciones. Pero en el pasado las redes no estaban preparadas y aun en el presente hay que enfrentar varios retos Recurso fundamental: Ancho de Banda

4 La Red permite compartir recursos Aplicación Acceso Control Transito Transporte Nucleo Acceso c) Red WAN X X X X X X ACCESO TRANSITO SDH/WD M PDH/SDH PDH LAN WAN LAN MAN (Acceso) IP/FR/ATM SDH/WDM IP/PPP/FR o xDSL/E1 Ethernet TRANSITO ACCESO ( Cliente) (Servidor) IP MPLS y/o ATM Físico SDH WDM d) Red de Voz e) Red de Datos Terminología

5 Etapas I. (Siglo XIX) Invenciones claves: Telégrafo y Teléfono. Conocimiento/Tecnologías: Electromecánicas. II. (Siglo XX: ). Era analógica: Desarrollo, despliegue y consolidación de las redes telefónicas y de radiodifusión. (telefonía de voz, radio y TV). C/T: Electrónica. Dispositivos: Válvula de vacío y semiconductor (Transistor, 1948). III. (Finales XX: ). Era de la informatización: Convergencia comunicaciones, computación y electrónica. Digitalización de la red. Redes de datos: servicios , fttp y en especial Web (Internet). Móvil celular 1G y 2G. C/T: Microelectrónica (Tecnología planar). Dispositivos: Circuitos integrados analógicos y digitales. Memorias semiconductoras (RAM y ROM). Microprocesador. Procesadores digital de señal. Lógica programable (CPLD y FPGA). Nuevos materiales: Fibra Óptica. Láser semiconductor. Opto electrónica. Dispositivos de alta frecuencia. IV. (Siglo XXI). Convergencia: Red de Próxima Generación (NGN): Convergencia voz, video y datos, VoIP como caso particular de NGN, Móvil celular 3G y 4G. Convergencia fijo-móvil, redes ópticas inteligentes. C/T: Microprocesadores nanométricos de alta velocidad (65 nm, 3.4 GHz). Lógica programable de altas prestaciones: sistemas empotrados, SoC. Fotonica. Nanotecnologia. (Electrónica molecular, nano-opto electrónica). Comunicaciones ópticas: FO mejorada, WDM. Radio: Antenas de dimensiones reducidas, modulación OFDM, Radiofrecuencia definida por software (SDR) y síntesis digital directa (DDS).

6 CONVERGENCIA

7 Redes de Próxima Generación o NGN La emergencia de NGN esta impulsando un cambio de paradigma en las telecomunicaciones. La migración se espera en los próximos 5 a 10 años.

8 NGN

9 Modelo de Referencia de NGN

10 Stack de Protocolos NGN

11 Cinco Direcciones de Desarrollo Evolución hacia una red de acceso multiservicio de banda ancha. Sustitución gradual de los conmutadores TDM tradicionales por soluciones a Softswitchs. Migración hacia la próxima generación del protocolo de Internet IPv6. Evolución hacia la próxima generación de móvil celular representada por 3G. Evolución hacia una red de Transporte de próxima generación.

12 Acceso de banda ancha Coexistencia de múltiples tecnologías, destacándose el lazo de abonado digital sobre par de cobre (DSL por sus siglas en ingles) en variantes ADSL, HDSL y VDSL (DSL asimétrico, de alta velocidad y muy alta velocidad respectivamente). ADSL2+ se extiende en ancho de banda hasta 2.2 MHz con velocidades de transmisión de hasta 20 Mbps en distancias de 1.2 Km. La fibra óptica que se acerca gradualmente a los predios del usuario en variantes FTTC, FTTB y FTTH (Fibra a la acera, al edificio o a la casa). Redes Ópticas Pasivas (PON): No tienen equipos activos por lo que no sufren Interferencia Electromagnética y descargas eléctricas. EFM (Ethernet First Mile) (IEEE 802.3ah-2004): Transmisión de datos a través de redes Ethernet de ámbito metropolitano. Soluciones inalámbricas de alta velocidad como Wimax (World Interoperability for Microwave Access, asociación que ha elaborado la recomendación IEEE que amplia el acceso de banda ancha al nivel metropolitano) y WiFi (Wireless Fidelity surgida del estándar para servicio en lugares públicos en áreas mas bien locales). Móvil celular 3G y B3G Sistemas PLC (Power Line Communications): Banda estrecha y mas reciente banda Ancha.

13 El móvil celular El móvil celular en su desarrollo a 3G (tercera generación) que busca compatibilizar movilidad y acceso de banda ancha. El desarrollo en 3G y tecnologías celulares se dirige a un grupo de usuarios quienes valoran la movilidad como parte de un paquete de servicios, aunque no queda claro si estos paquetes podrán competir en precios. Hay retrasos en el despliegue de 3G y fuerte competencia con WiMax, pero al final son tecnologías complementarias. Una tecnología móvil importante para la compatibilidad con la banda ancha es HSDPDA (High Speed Downlink Packet Access) [3], que en el concepto de 3GPP, es el estándar R5, que alcanza hasta 14.4 Mbps en bajada.

14

15 Pronostico de crecimiento de los usuarios de banda ancha Claves tecnológicas de HSPA AMC (Codificacion y Modulacion Adaptativa) HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) Fast invoke

16 Servicios sobre redes de Banda Ancha: Triple Play y 4 Play 3 Play: Internet alta velocidad TV (Difusion o VoD) Telefonia Acceso de Banda Ancha + Video Inalambrico = 4 play Operadores de Telefonia: FO+ DSL Operadores de Cable: HFC Proveedores de Servicio: Ethernet + FTTH IP TV streaming con MPEG-2 +Set Top Box en casa VoIP/POTS Internet: IP/ATM o IP/X 3G/4G IP TV o Analogica VoIP La introduccion del gateway del Hogar facilita estos servicios:

17 Convergencia Fijo-Móvil. (FMC) FMC es una respuesta en evolución de los operadores de redes fijas a la amenaza que representan los proveedores de servicio del tipo inalámbrico y móvil. En este esquema se ofrece a los usuarios la posibilidad de contratar un conjunto de servicios que permiten el acceso a múltiples redes. La convergencia fijo-móvil es la transición hacia un futuro en el que desaparecerá la distinción entre redes fijas y móviles. Para el período, se perfilan dos fórmulas. En una, el abonado tendría la opción de usar distintos terminales, con un número personal único, según el modelo dos teléfonos, un servicio. En otra, un teléfono, servicio continuo, tendrá un solo terminal, apto para diferentes redes de acceso, manteniendo en todas ellas el número que lo identifica. UTS, La Vanguardia, 17 julio de 2005 Un protocolo clave: IMS (IP Multimedia Subsystem) donde se combinan IP+SIP. The IP Multimedia Subsystem (IMS) is a standardised Next Generation Networking (NGN) architecture for telecommunication operators that want to provide mobile and fixed multimedia services. It uses a Voice-over-IP (VoIP) implementation based on a 3GPP standardised implementation of SIP, and runs over the standard Internet Protocol (IP).Next Generation Networkingtelecommunication operatorsmultimediaVoice-over-IP3GPPSIPInternet Protocol Existing phone systems (both packet-switched and circuit-switched) are supported.packet-switchedcircuit-switched

18 Servicio de Teléfono único A través de un teléfono único dual se proporciona un servicio convergente que permite que el usuario se mueva libremente entre la red fija de banda ancha y la red móvil manteniendo el mismo número. Con este servicio se reciben y hacen llamadas a fijos y móviles evitando tener múltiples teléfonos de contacto, varios buzones de voz y varias agendas. Además, al ser un servicio convergente, de forma automática el terminal se engancha a la mejor conexión: la red fija a través de WLAN (Wireless LAN (802.11x)) utilizando protocolo SIP/WIFI (Wireless Fidelity) o UMA (Unlicensed Mobile Access) o a la red móvil a través de GSM (Global System for Mobile Communication).

19 Solución Teléfono único. Este servicio ha sido comercializado por varios operadores, entre ellos en BT en el Reino Unido en Junio de Otros suministradores que han lanzado este servicio son Deutsche Telecom., France Telecom y TeliaSonera. En España, la pionera fue Orange en Diciembre de ese mismo año. En USA, Motorola aporta ideas y soluciones importantes de operación en modo multiple. Tecnologías: SDR y DDS (Analog Device)

20 Evolución hacia la próxima generación del protocolo de Internet IPv6. El protocolo IPv4, actualmente en uso, tiene limitaciones en cuanto a la capacidad de direccionamiento. Si se toman en consideración las próximas aplicaciones basadas en Softswitch, terminales 3G, Softswitch, redes en el hogar, entre otras, alrededor del 2010 la capacidad de direccionamiento debe quedar agotada. Además, IPv4 esta limitado en aplicaciones, calidad de servicio, gestión y seguridad, por lo que no satisface las exigencias futuras. De aquí, que la tendencia es moverse hacia la próxima generación de protocolos IP mediante la introducción del IPv6 de altas prestaciones. Fundación OPTI Madrid

21 Nuevo Modelo de Red de Transporte Proceso de evolución mostrando como se introduce el protocolo de QoS y control de trafico, MPLS, en el nivel óptico MPLS

22 WDM: Tecnología clave en la red de transporte La tecnología de Multiplexacion por Longitud de Onda (WDM) se ha desarrollado en los últimos años alcanzando velocidades de hasta 1.6 Tbps.

23 Hardware y Red Optica Modelo IP/GMPLS/WDM ASON Surge el concepto de Red Óptica de Conmutación Automática (ASON) para transformar la red estática en una red de conmutación automática. Existen soluciones ASON en ambos dominios: óptico y eléctrico. Las ventajas son la asignación dinámica de los recursos a las rutas, instalación de los servicios en menos tiempo, costos bajos de operación y mantenimiento, recuperación rápida por fallas, entre otras. Se destacan los servicios de Ancho de Banda en Demanda» (BODS) y «Redes Privadas Virtuales Ópticas» OVPN.

24 Papel de GMPLS y Arquitectura ASON

25 Aspectos relevantes Convergencia hacia una red de conmutación de paquetes organizada sobre estándares abiertos. Predominio del protocolo IP. Integración de banda ancha y movilidad. Convergencia Fijo-Móvil. Núcleo de red óptico con inteligencia incorporada y tendencia a operación en el dominio fotonico.

26 Escenario Nacional

27 Antecedentes La infraestructura de comunicaciones de Cuba ha sido una de las ramas de la economía que más ha sufrido los impactos de los problemas en las relaciones entre los gobiernos de EEUU y Cuba. A partir de 1962, el gobierno norteamericano, como resultado de la política de bloqueo hacia Cuba, privó a Cuba de recibir los ingresos por el tráfico telefónico internacional y prohibió cualquier tipo de mejora en el servicio telefónico entre Estados Unidos y Cuba, negando las autorizaciones requeridas para modernizar y ampliar los medios de transmisión que existían. Al cabo de 32 años, el 25 de noviembre del 1994, es que se restablecen y normalizan las comunicaciones directas entre Estados Unidos y Cuba. Coincidentemente, se crea la empresa de Telecomunicaciones de capital mixto ETECSA y se comienza todo un proceso de recuperación de la telefonía que ya se encontraba bastante deteriorada en ese entonces. Este proceso de recuperación y modernización de la infraestructura de comunicaciones, estuvo dirigido fundamentalmente a mejorar los índices de densidad telefónica y digitalización de las plantas en franco deterioro técnico.

28 ETAPAS : El período entre 1996 y el 2000 es una etapa de cambios tecnológicos importantes propiciados por el poder inversionista que adquiere ETECSA como empresa mixta. La política de desarrollo de la red estuvo orientada a la digitalización de la capital del país y a dar respuesta a las necesidades de informatización de la sociedad cubana : Impacto al nivel nacional, creación del MIC, concesión del servicio Móvil a ETECSA, presencia China y financiamientos : Estrategia de transito y despliegue incipiente de la NGN, liberación del servicio móvil, concepción de la red Cuba, presencia de los primeros proyectos de Telecomunicaciones en el Alba.

29 Dorsal de FO al nivel nacional (FON) Digitalización de la Transmisión al 100% Digitalización de la Conmutación al 91 % Al cierre de septiembre 2006 se acumulan 926,213 digitales y 90,918 analógicas. En Móviles: Introducción del TDMA (30 % clientes) y GSM (70 % clientes). Cobertura móvil al 60% del territorio, cierre del Prueba Piloto NGN en : Softswitch y UMG en el Vedado. Primeros despliegues en Ciudad Habana en el Conectividad Social: Infraestructura de acceso con un punto de presencia, al menos, por municipio. Ampliación de redes como Infomed, MES, Universalización, Polo Científico, MINED, Joven Club y otros. Acceso satelital VSAT y TV directa desde satélite. Servicio GPRS experimental Penetración Telefónica Ancho de B de Internet

30 Modernización de la Red Dorsal FON IP/MPLS/SDH, con DWDM puntual entre algunos nodos. Cierre de los anillos de la FON con tecnología ASON. Soluciones de digitalización con NGN. Incremento cobertura GSM. Plan de incremento en 2 millones de líneas (1/3 Fijas+2/3 Móviles), el próximo trienio. Pronostico 2012: 20% densidad en Fijo, 13% en Móvil. A considerar: Evolución a 3G por su vinculación con los servicios de banda ancha (TV, Internet alta velocidad, Voz), su rápido despliegue y mínima inversión.

31 Referencias Yañez R: Consideraciones y tendencias en la evolución hacia NGN. Evento CITMATEL Yañez R: Redes Ópticas Inteligentes. Evento CITMATEL Wei Leping: Consideration and practice of NGN. Huawei Technologies. April Issue 16. AHCIET: Las Telecomunicaciones y la Movilidad en la Sociedad de la Información GKT S.A: Reportes mensuales sobre Tendencias de las Telecomunicaciones. Agosto Peter Christian Schmutzer :Next Generation Optical Networks: The Convergence of IP Intelligence and Optical Technologies. Prentice Hall Terra, Tecnología: La convergencia fijo-móvil, la base de la visión de futuro de Motorola. España, Seoane A. Enrique: Situación actual y perspectivas de las telecomunicaciones en Cuba. Evento Citel. ISPJAE Yanez R: Tendencias de las Telecomunicaciones: Impacto nacional y experiencias de Investigación-Desarrollo. Planeamiento Estratégico TAHDIV. MIC.2006


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