UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANACARRERA DE INGENIERIA ELECTRNICA

ANTEPROYECTOTITULO:

Estudio de factibilidad de IPTV en la red IP/MPLS de ETAPA EP utilizando MPLS/VPN

Trabajo final a la obtencindel Ttulo de Ingeniero Electrnico.

AUTOR:

Daniel Mauricio Chiqui Guachichullca

DIRECTOR DE TESIS SUGERIDO:

Ing. Juan Pablo Bermeo

CUENCA ECUADOR20141. TEMA Estudio de factibilidad de IPTV utilizando MPLS/VPN en la red IP/MPLS de ETAPA EP 2. ANTECEDENTES

La tecnologa IPTV no se pudo desarrollar en el pasado por la baja penetracin de banda ancha y por el relativamente alto costo de instalacin de cableado capaz de transportar el contenido IPTV fiable en el domicilio del cliente. Sin embargo actualmente IPTV va creciendo a medida que la banda ancha est disponible para ms de 200 millones de hogares de todo el mundo desde el 2005.

Ahora existen muchas operadoras que brindan este servicio, por ejemplo Movistar TV Digital o Imagenio en Espaa que ofrece a sus usuarios a parte del servicio Video on Demand el servicio PVR que permite la interactividad con el usuario. En la siguiente tabla se indican los 10 pases con mayor ndice de penetracin y suscripcin de IPTV.Pas (miles)SuscriptoresPenetracin

Francia1.41010,17%

Hong Kong92055,93%

China7211,29%

Espaa4286,07%

Japn3041,14

Taiwan2696,04%

Italia2122,46%

Holanda167.53,26%

Blgica1506,39%

Suecia1456.11%

Tabla1 Penetracion y Suscripcion de IPTV en el mundo

A parte de la CNT en Ecuador, la empresa Telmex agrega a sus servicios la distribucin deTelevisin digitalcon el nombre de "Telmex TV ofrecen una amplia gama de canales (120 canales internacionales los cuales siguen expandindose, 14 canales regionales, 13 canales PPV, 3 canales para adultos y 50 canales de audio). La cobertura est restringida a la ciudad deGuayaquil.

Fig. 1 Tarifas de TELMEX TV para cada una de las programaciones3. JUSTIFICACION

El proyecto de grado tiene como objetivo incorporar el servicio de IPTV en la red IP/MPLS de ETAPA EP, pues al momento se desaprovechan los recursos del backbone IP/MPLS y la red de acceso GPON que se est implementando al brindar servicio de televisin por satlite, adems al implementar IPTV el usuario tendra un servicio de mayor calidad ya que se mejorara la grilla de canales, se incorporara interactividad, caractersticas que al momento no ofrece la TV satelital.

Al momento ETAPA EP tiene un reto clave, el brindar IPTV para optimizar los recursos de la red, ya que se encuentra invirtiendo en la implementacin de GPON, al mismo tiempo haciendo inversiones en la infraestructura que brinda TV satelital, implementando IPTV se prescindira de la TV digital ahorrando costos, al mismo tiempo se mejorara las ganancias de la empresa ya que se mejorara la calidad para el usuario brindndole ms grillas de canales e interactividad, incorporado este servicio a los ya ofertados que son voz y datos sera ms cmodo y econmico para los usuarios obtener los servicios bajo una misma convergencia, pagando un menor precio, as unificando la facturacin y soporte tcnico prefiriendo as a ETAPA EP ya que dara una mayor competitividad sobre otras empresas.

El estudio de MPLS es conveniente, ya que se encuentra implementado como backbone en ETAPA EP, MPLS, al combinar en uno solo lo mejor de cada nivel (el routing con la rapidez del switching) ofrece eficiencia, adems puede trabajar con video, voz y datos por lo cual incorpora un mayor ancho de banda en la transmisin y los servicios estaran implementados bajo una misma plataforma siendo ms cmodo para el usuario y ms fcil de gestionar para el proveedor.

Por estas razones el proyecto es viable ya que se optimizaran recursos, se simplificara la gestin, se unificaran bajo una misma plataforma los servicios de TV voz e internet y el usuario tendr un servicio de calidad y ms comodidad.

4. DELIMITACIONLa estimacin en tiempo para concluir el estudio y anlisis de resultados est programada para seis meses.El proyecto de estudio y anlisis de resultados est enfocado para el desarrollo e implementacin del servicio de IPTV en la red de transporte IP/MPLS en la Empresa pblica de agua potable y alcantarillado ETAPA EP del cantn Cuenca.

5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEl principal inconveniente que se tiene y se quiere resolver implementando IPTV es la falta de optimizacin de recursos, ya que al momento ETAPA EP, se encuentra implementando la red de acceso con tecnologa GPON, adems tiene implementado el backbone IP/MPLS, en conjunto serian capaz de dar un mayor ancho de banda pudiendo ofrecer voz datos e IPTV bajo una misma plataforma, sera ms fcil gestionar la red, as dejando de invertir recursos en infraestructura para la TV satelital.La TV satelital ofertada por ETAPA EP tiene algunas falencias como la insuficiente variedad en su grilla de canales, adems no posee interactividad con el usuario, problema a solventarse con IPTV, ya que tiene servicios como video bajo demanda e interaccin con el usuario.6. OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALES Estudiar la factibilidad de IPTV en la red de transporte IP/MPLS de ETAPA EP utilizando MPLS/VPNOBJETIVOS ESPECFICOS Describir la tecnologa MPLS, su arquitectura, funcionamiento y trminos bsicos. Investigar la tecnologa IPTV, adems oros servicios por el cual se ofrece el servicio de televisin. Investigar las VPN/MPLS, su arquitectura, trminos bsicos, protocolos utilizados y su configuracin. Analizar la infraestructura de la red de transporte IP/MPLS de ETAPA EP. Configurar los equipos IP/MPLS de ETAPA para la creacin de MPLS/VPN y realizar el transporte de IPTV. Analizar la factibilidad de implementacin de IPTV en la red IP/MPLS de ETAPA EP.

7. BENEFICIARIOS DE LA PROPUESTA DE INTERVENCION

Este estudio tendr como beneficiario directo ETAPA EP, quien dar uso directo del anlisis efectuado en la empresa para la posterior implementacin de los servicios ensayados en el rea de su jurisdiccin. Beneficiara a los usuarios que adquieran este servicio ya que dar ms variedad de canales con respecto a la TV satelital que brinda ETAPA, adems ser ms cmodo para el usuario recibir los tres servicios bajo una misma plataforma aun menor precio.

8. FUNDAMENTACION TEORICA

8.1 Trminos bsicosMPLS Multi-Protocol Label SwitchingIPTV Sistemas de distribucin por subscripcin de seales de televisin o vdeo usando conexiones de banda ancha sobre el protocolo IP.VPN Red Privada Virtual8.2 Marco terico

8.2.1 MPLSMPLS (siglas de Multiprotocol Label Switching) es un mecanismo de transporte de datos estndar creado por la IETF y definido en el RFC 3031. Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI. Fue diseado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de trfico, incluyendo trfico de voz y de paquetes IP.8.2.2 IPTVTelevisin sobre el Protocolo de Internet, es la denominacin mas comn para sistemas de distribucin por suscripcin de seales de televisin y video, usando conexiones de banda ancha sobre el protocolo IP. La televisin IP se ha desarrollado en base al denominado video-streaming. Quizs una definicin ms simple de IPTV seria la entrega de contenido de televisin que, en vez de ser entregada en forma tradicional, es recibida por el espectador por las tecnologas usadas para redes de computadores.Elementos TV de cabecera: donde se codifican los canales de TV en vivo, cifrado y entregado en forma de flujos de multidifusin IP. Plataforma de VOD: cuando los activos de vdeo a la carta se almacenan y se sirve cuando un usuario realiza una solicitud en forma de secuencia de unidifusin IP. Portal interactivo: permite al usuario navegar dentro de los diferentes servicios de IPTV, como el catlogo de VOD. Red de entrega: la conmutacin de paquetes de red que transporta paquetes IP. Puerta de entrada principal: la pieza de equipo en el domicilio del usuario que termina el enlace de acceso a la red de distribucin. Decodificador del usuario: la pieza de equipo en el domicilio del usuario que puede decodificar y descifrar el contenido de televisin y vdeo a la carta y lo muestra en la pantalla del televisor. 8.2.3 PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO ISISEn los ltimos aos, el protocolo de enrutamiento IS-IS se ha convertido cada vez ms popular, con un uso muy extendido entre los proveedores de servicios. Es un protocolo de estado de enlace, que permite la convergencia muy rpida con gran escalabilidad. Tambin es un protocolo muy flexible y se ha ampliado para incorporar caractersticas de vanguardia como ingeniera de trafico MPLS El protocolo de enrutamiento IS-IS es un protocolo de estado de enlace, diferente a los protocolos de vector-distancia como Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) y el protocolo de informacin de enrutamiento (RIP). ISIS ofrece varias ventajas sobre los protocolos de vector-distancia. Es convergencia ms rpida, soporta interconexiones de redes mucho ms grandes, y es menos susceptible a los bucles de enrutamiento

8.2.4 VPN/MPLSUna red privada virtual (VPN: Virtual Private Network) consiste para todos los propsitos en un conjunto de sitios compartiendo en comn informacin de ruteo de Capa 3. A pesar de que las VPNs MPLS son no-orientadas a la conexin, se combinan para construir las mismas, los beneficios de la Capa 2 con la caracterstica no-orientada a la conexin de Capa 3. Las VPNs MPLS ofrecen comunicaciones seguras permitiendo solo el intercambio de informacin entre los sitios que pertenecen a una VPN en comn8.2.5 VPNL3BGP / MPLS IP VPN anuncia rutas VPN en la red troncal del ISP mediante el uso de BGP (Border Gateway protocol) y reenva los paquetes a travs de VPN MPLS.MPLSL3 VPN proporciona modos flexibles de redes, una excelente escalabilidad y soporte conveniente para MPLS QoS y MPLS TE, MPLSL3 VPN comprende los siguientes tipos de dispositivos. Dispositivo de Borde del Cliente (CE), este se encuentra en una red de clientes y tiene una o ms interfaces conectadas directamente a las redes de proveedores de servicios. Puede ser un router, un switch o un host. Este puede detectar cualquier VPN, no necesita soportar MPLS. Dispositivo proveedor de borde (PE), est ubicado en el borde de una red de proveedor de servicios y se conecta uno o ms CEs. En una red MPLS, todas las VPN se procesan en los PE. Dispositivo de Proveedor (P) este es un dispositivo central en una red de proveedores de servicios. No est conectado directamente a cualquier CE. Tiene la capacidad nica de base de reenvo de paquetes MPLS.

CONCEPTOS BSICOS DE BGP / MPLS IP VPNSitioUn sitio es un conjunto de sistemas IP con conectividad IP. Conectividad IP se puede realizar independientemente de las redes de SP. Como se muestra en la Figura 2, en las redes en el lado izquierdo, la sede de la empresa X en la ciudad de A es un sitio; la rama de la empresa X en la ciudad de B es otro sitio. Dispositivos IP en los dos sitios no se pueden comunicar sin la red de proveedores.

Si dos sistemas IP estn geogrficamente separados y conectados a travs de lneas privadas, los dos sistemas componen un sitio si se pueden comunicar sin la ayuda de las redes de proveedores. Como se muestra en la Figura 2, en las redes en el lado derecho, si la red de oficinas de la ciudad B est conectada con la red de la sede de la ciudad A a travs de lneas privadas en lugar de redes de proveedor, la red de oficinas y la red de la sede componen un sitio.

Los dispositivos en un sitio pueden pertenecer a mltiples VPNs. En otras palabras, un sitio puede pertenecer a mltiples VPNs.

Instancias de VPN

Una instancia de VPN es llamada tambin VPN Routing and Forwarding table (VRF). Un PE tiene mltiples tablas de envo, incluyendo una ruta pblica, una tabla de envo y una o ms instancias de VPN. Es decir, un PE tiene varias instancias, incluyendo una instancia pblica y una o ms instancias de VPN.

Las diferencias entre las tablas de routing y forwarding pblicas y un VRF son los siguientes:

Una tabla de enrutamiento pblica contiene las rutas IPv4 de todos los PE y Ps, que se generan por los protocolos de enrutamiento, rutas estticas o de redes troncales de enrutamiento. Una tabla de enrutamiento VPN contiene las rutas de todos los sitios que pertenecen a la instancia de VPN. Las rutas se obtienen a travs del intercambio de la informacin de enrutamiento de VPN entre CEs y PEs o entre los PEs y Pes.

Las Instancias VPN en un PE son independientes el uno del otro. Tambin son independientes de la tabla de routing y forwarding publica

Una VPN consiste en mltiples sitios. Un sitio puede pertenecer a mltiples VPNs.

Un sitio se asocia con una instancia de VPN en cada PE. Una instancia VPN integra la relacin miembro de VPN y los principios de enrutamiento de los sitios asociados. Mltiples sitios componen una VPN basada en las instancias VPN.

Instancias de VPN y VPN no tienen uno-a-uno la relacin de mapeo.

Route Distinguisher

RD se utilizan para distinguir los prefijos IPv4 con el mismo espacio de direcciones. El formato de RD permite al SP asignar RDs independiente. Un RD, sin embargo, debe ser nico en el mundo para un enrutamiento correcto en el caso de la base dual de la CE.

VPN TargetEl target VPN, tambin llamada ruta de destino (RT), es un atributo de comunidad BGP tiene una extensin de 32 bits. BGP / MPLS IP VPN utiliza el terget VPN para controlar los avisos de la informacin de enrutamiento de VPN.

9. ESQUEMA CAPITULARCaptulo 1: Fundamentos de MPLS 1.1 Conceptos generales de MPLS1.2 Terminologa utilizada en MPLS1.3 Arquitectura1.4 Ventajas de MPLS1.4.1 Ingeniera de trafico1.4.2 VPNS1.4.3 Calidad de servicio(QOS)Capitulo 2: Fundamentos de IPTV1 2 2.1 Televisin2.1.1 Televisin analgica2.1.2 Televisin digital2.1.2.1 IPTV2.1.2.2 TV satelital2.1.2.3 TV digital terrestreCaptulo 3: Fundamentos de las VPN3.1 Generalidades de las VPN3.2 BGP/MPLS VPN (L3VPN).3.2.1Informacin general 3.2.2arquitectura Captulo 4: Anlisis de la implementacin de IPTV4.1 Anlisis de la red IP/MPLS de ETAPA EP.4.2 Propuesta para la implementacin IPTV4.3 Realizacin de pruebas4.3 anlisis de la calidad4.4 Gestin del servicio

Captulo 5: Anlisis de factibilidad5.1 Estudio de mercado5.2 Anlisis econmico5.3 Impacto social y ambiental del despliegue del servicio.

Capitulo 6: Conclusiones y recomendaciones10. METODOLOGIA

Investigacin documental: Basare mi investigacin en la etapa preliminar de antecedentes tericos en una investigacin documental concerniente a tecnologas utilizadas anteriormente para redes de transporte y como estas han ido quedando atrs para dar paso a IP/MPLS, adems aclarare en qu consiste el protocolo MPLS . Investigacin de campo: Como complemento de nuestro proyecto a desarrollar el mismo que se realizara basado en pruebas que se efectuaran en la red de transporte IP/MPLS de ETAPA EP, como es el manejo de los equipos como son routers y switches de capa 3 para realizar pruebas del transporte del servicio de IPTV. Adems se realizara un estudio econmico de la factibilidad de la integracin IPTV. Experimentacin: Como parte fundamental y base es la experimentacin con los equipos y la configuracin de los mismo para realizar las pruebas para el transporte de del servicio de IPTV

11. RECURSOS

11.1 Talento Humano

Director de tesis sugeridoIngeniero Juan Pablo Bermeo.DesarrolladorDaniel Mauricio Chiqui GuchichullcaEstudiante de la Universidad Politcnica Salesiana sede Cuenca, Ingeniera Electrnica mencin Telecomunicaciones

11.2 Recursos Financieros

ELEMENTOS TCNICOS

MaterialesCosto (dlares)

Libros y Fichas Tcnicas50

Cable UTP20

Elementos de Seguridad30

Documentacin de la Empresa-

ELEMENTOS DE OFICINA E INVESTIGACIN

MaterialesCosto (dlares)

Computador800

Hojas30

Servicio de Internet120

Energa Elctrica120

Impresiones50

Transporte50

RECURSOS HUMANOS

MaterialesCosto (dlares)

Desarrollador2500

TOTAL3800

Tabla 1. Recursos Financieros para el Proyecto

10.2.2 Financiamiento

Financiado por el Desarrollador

Tabla 2. Financiamiento del Presupuesto

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

MES1 2345 6

NActividad \ Semana123412341234123412341234

1Investigacin de la tecnologa MPLSxx

1.1Indagacin sobre el funcionamiento y los componentes para IPTV,xx

2Investigacin de las VPN/MPLSxx

2.1Investigacin de los antecedentes de las VPNx

2.2Anlisis de la implementacin de VPN/MPLSx

3Estudio de la red de transporte IP/MPLS de ETAPA EPx

3.1Anlisis de los equipos de la redxx

3.2Configuracin de los equipos para transporte del servicio de IPTV.xx

3.3Investigacin sobre el Protocolo SNMP.x

3.4Desarrollo de las pruebas

xx

4Realizacin del estudio de factibilidadxxx

5Desarrollo del documento finalXXXXXXXXXXXX

6Presentacin del documento XX

BIBLIOGRAFIA[1] http://www.huawei.com/uk/static/hw-076762.pdf[2] AWDUCHE D.O. et al., "Requirements for Traffic Engineering Over MPLS", Internet Draft, , junio 1999 [3]CALLON R. et al., "A Framework for Multiprotocol Label Switching", Internet Draft, , julio 1999[4]ROSEN E.C., VISWANATHAN A., CALLON R., "Multiprotocol Label Switching Architecture", Internet Draft, , agosto 1999[5] RFC 4447: Pseudo-Wire Setup and Maintenance Using the Label Distribution Protocol (LDP)[6] RFC 4761: Virtual Private LAN Service (VPLS) Using BGP for Auto-Discovery and Signaling[6] RFC 4762: Virtual Private LAN Service (VPLS) Using Label Distribution Protocol (LDP) Signaling[7] Shahbaz Rahmanian Huawei IPTV Network Infrastructure diciembre 2008