Sesión 1: Introducción a las redes de datos y servicios IP9El plan de despliegue de ADSL ......
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06/08/2006 1Wilson R. Araya Vargas Consultoría ¬ Capacitación
Sesión 1:
Introducción a las redes de datos y servicios IP
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Convergencia• Desde el punto de vista tecnológico nos encontramos en la
actualidad, en la mayoría de los casos, con el siguiente escenario:
Algunas similitudes en :
La red de transporte
La red de acceso
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La Masificación de los Servicios IP y laBanda Ancha en el Acceso
Las redes y los servicios sobre redes IPCalidad de servicio en IPEl mercado de la Banda Ancha Las tecnologías xDSLEl Porqué de ADSL …. y ADSL2+Los fundamentos de la tecnología ADSL Topología y Arquitectura de la red de Banda Ancha xDSLEl plan de despliegue de ADSL Las especificaciones y limitaciones de la planta externa de cobre. La calidad de servicio en ADSL, caracterización de la redAcceso a Internet y nuevos servicios de Banda Ancha Ventajas comparativas con otras soluciones de red de accesoLos servicios de video y Televisión IP
Nos plantea grandes desafíos…..
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¿Qué es la IP – TV ?¿¿QuQuéé es la IP es la IP –– TV ?TV ?Es una nueva experiencia, una nueva forma de ver TV, es el evento en pantalla, su información, acceso interactivo, personalizado, ver TV y navegar, con mas servicios …….
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ADSL no es un servicio, es una tecnología que permite acceder a servicios, de banda ancha, tales como acceso a Internet, VoIP, VoD, TVoIP .
La importancia de ADSL está en la mayor utilización de la principal inversión de las Compañías Telefónicas (la planta externa) y en la velocidad de acceso.
El par telefónico básico, sin agregados, no permite satisfacer las necesidades emergentes de los Clientes, la línea telefónica tradicional no tiene futuro, pues está limitado en su velocidad, por lo tanto los Clientes se deberían cambiar en búsqueda de Compañías que le den opciones (operadores de CATV)
El ADSL aumenta el nivel de competitividad de las Compañías Telefónicas, les agrega valor a su principal activo, posibilita nuevos negocios, como proveer accesos Internet, arriendo de medios, etc..
ADSL provee una velocidad de 6 Mbps a una distancia de 1,5 KM, y 2 Mbps a 3,5 KM (el factor critico es la atenuación, el ruido y las interferencias).
¿QUÉ ES ADSL?
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En el mundo existen más de 1000 millones de pares de planta externa, los cuales han evolucionado desde la invención del teléfono, hace ya 120 años. Una inversión muy importante en planta externa que es necesario rentabilizar. Esto da fuerza a las investigaciones asociados a ampliar las prestaciones de servicios sobre pares de cobre (el negocio de rentabilizar el par de cobre)
Según estudios internacionales de Marketing al año 2.006 se estima un total de 50 millones de ADSL en servicio comercial.Otros estudios señalan que sólo en EEUU al año 2003 habrían 10 millones de líneas en operación .Parece ser que ADSL representa una mayor oportunidad para las empresas operadoras de servicio telefónico.
ADSL en el mundo
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La situación en EEUU y Canadá, muestra que el 80% de las líneas ADSL de empresas telefónicas corresponde a Clientes Residenciales y sólo el 20% es de Clientes Empresas o PYMES.
Hoy se observa que los principales servicios sobre ADSL son:
Acceso InternetAcceso a Redes Privadas para fundamentalmente el Teletrabajo (VPN)VoIP en franco proceso de masificación TVoIP emergente
ADSL en el mundo
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Al primer trimestre de 2006 las conexiones de BA alcanzaron las 800 mil.
322.445Cifra a Marzo 2004
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ADSL y Cable Modem se reparten el mercado de la Banda Ancha.
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Sin embargo, lo masivo está en las conexiones inferiores a 512 Kbps.
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Convergenciaen el transporte y en el acceso
El concepto de convergencia apunta a:
Una única redGestión integrada de todos los serviciosSoporte multiserviciosPlataforma eficiente de transporte.Si tomamos en cuenta los objetivos propuestos, estamos hablando de una red de Banda Ancha capaz de soportar todos y cada uno de los servicios.
En este punto podríamos decir que se logra un transporte eficiente de los servicios, pero no hay que olvidarse del acceso de los mismos al cliente, el cual también requería de redes separadas.
Si aplicamos el mismo principio en el acceso, tendremos ahora las redes de banda ancha en el cliente.
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Evolución de las Redes• El servicio de voz, ha sufrido
cambios desde su inicio en la década de los 20.
• Las redes destinadas a voz fueron evolucionando desde:– redes de circuitos
exclusivos punto a punto– pasando por nodos de
conmutación manual– luego la evolución de la
conmutación automática de circuitos.
• La conmutación de circuitos se adapta perfectamente a los requerimientos del servicio de voz. Durante años hemos visto avances en estas redes, multiplicando su capacidad y velocidad.
• Hacia los años 70 con la aparición de los datos y la necesidad de transportar los mismos de un punto a otro, se recurrió a la red existente en ese momento, o sea la red de conmutación de circuitos.
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Evolución de las Redes• Si bien la conmutación de circuitos se adaptaba perfectamente a la voz,
rápidamente se vieron los inconvenientes que aparecían al transportar los datos.
• Dada que el transporte de los datos se hace mediante el armado de paquetes, las redes óptimas para el transporte de los datos tomaron el nombre de “Redes de conmutación de paquetes”.
• La conmutación de circuitos, permite:– reserva de conexión durante el tiempo necesario– canales dedicados para cada conexión– mínimos retardos
• Características que se adaptaban perfectamente a la voz, pero para los datos estas presentaban los siguientes problemas:– Ineficientes en el uso de canales.– Gran desperdicio de recursos.
• Lo cual motivó a la separación de servicios, empleando redes dedicadas a cada uno.
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Evolución de las Redes• Llegando a las redes de fines de
los 80, donde los datos se transportaban sobre conmutación de paquetes y la voz sobre conmutación de circuitos.
• Si ahora añadimos, otros servicios como ser Video, nos encontraremos con la coexistencia de redes independientes, multiplicando recursos, aumentando los costos y dificultando la posibilidad de brindar al cliente los diversos servicios sobre una misma red.
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La voz migra a otras redes
• Con los avances en la técnica de procesamiento de señales y posterior aparición del DSP,se logra la incorporación de la voz en las redes de paquetes.
• Apareciendo así la VoIP y siendo el punto de partida de nuestro estudio sobre Video sobre IP.
• VoIP pasa de una técnica de laboratorio y pruebas no demasiado satisfactoria, a ser uno de los negocios de mayor crecimiento
• VoIP evoluciona rápidamente, logrando:– transporte eficiente– reducciones en los costos– integración en las redes– servicios de valor agregados– mínima utilización de ancho
de banda
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Sistemas tradicionales:Voz sobre Circuitos
Uso deficiente del ancho de Banda
Tiempos muertos sin información
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Telefonía IP: Voz sobre IPVentajas: Transmisión de voz en paquetes IP. -IP es el Protocolo estándar en internet-.Utilización de redes de datos existentes e integración de servicios.Independencia del Transporte.
LAN-Ethernet
WAN
(INTERNET)
modemFrame Relay LAN-Ethernet
ATM
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Digitalización de la vozDigitalizar la voz permite discriminar mejor la señal del ruido. 4000 hz de ancho de banda para voz
8000 muestras por segundo (Nyquist: Nº muestras ≥ 2 x ancho banda usado). 8 bits de resolución para la amplitud (256 valores posibles)8000*8 = 64 kbps de ancho de banda, por conversación en un sentido.
PCM (Pulse Code Modulation)La voz se transmite siempre en forma digital, excepto en el ‘local loop’ (ISDN que extiende la voz digital hasta el abonado)
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Compresión de la Voz
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Voz sobre Paquetes
Transmisión estadística de la voz paquetizadaMultiplexión asíncrona permite reducir los anchos de banda usados en múltiples conexiones de vozNo hay un tren continuo de pulsos
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Calidad de Servicio (QoS)Qué es calidad de servicio ?
Ancho de banda garantizadoMínimos retardosRetardos variables (jitter) controladosSupresión de ecoConfiabilidad (Uptime)
Internet:No Es posible controlar QoS en toda la cadena internet. Sólo por tramos, por ejemplo: en el tramo de acceso.
Redes IP Privadas (Intranets)Es posible controlar QoS
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Calidad de la CompresiónLa compresión afecta la calidad de la voz
Inaceptable Utilidad Negocios De calidad
PCM
Anc
ho d
eban
da(k
bps)
8
16
24
32
40
48
56
64
0
ADPCM 32(G.723)
LD CELP 16(G.728) LDCELP 16
(G.728)ADPCM 16
(G.726)LPC 4.8 CS-ACELP 8(G.729)
MPMLQ(G.723.1)
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Source ImpairmentChannel
Simulation
“Nowadays, a chicken leg is a rare dish.”
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
Rating Speech Quality Level of Distortion5 Excellent Imperceptible
4 Good Just perceptible, not annoying
3 Fair Perceptible, slightly annoying
2 Poor Annoying but not objectionable
1 Unsatisfactory Very annoying, objectionable
MOS of 4.2 = Toll Quality
Codec ‘X’
MOS:Mean Opinion Score
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Compression MethodCompression Method MOS ScoreMOS Score DelayDelay((msecmsec))
PCM (G.711)PCM (G.711) 4.44.4 0.750.75
32K ADPCM (G.726)32K ADPCM (G.726) 4.14.1 11
16K LD16K LD--CELP (G.728)CELP (G.728)
8K CS8K CS--ACELP (G.729)ACELP (G.729) 4.24.2 1515
8K CS8K CS--ACELP (G.729a)ACELP (G.729a) 1515
33––55
Guía de calidad de voz
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Retardos
El retardo total es la suma de los retardos individuales, entre un emisor y receptor.
TotalTotal 113 113 msecmsecDejitterDejitter BufferBuffer 40 40 msecmsec
40 40 msecmsecNetwork Delay (Public Frame Relay Network)Network Delay (Public Frame Relay Network)Serialization Delay 64 kbps TrunkSerialization Delay 64 kbps Trunk 3 3 msecmsec
20 20 msecmsecQueuing Delay 64 kbps TrunkQueuing Delay 64 kbps Trunk
30 30 msecmsecPacketizationPacketization DelayDelay——Included in Coder DelayIncluded in Coder DelayCoder Delay G.729 (15 Coder Delay G.729 (15 msecmsec per 10 bytes)per 10 bytes)Propagation DelayPropagation Delay
Fixed Fixed DelayDelay
Variable Variable DelayDelay
20 20 msecmsec
Example
40 ms Network Delay
Coder Delay30 ms
Serialization Delay3 ms
Dejitter Buffer40 ms
QueuingDelay20 ms
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One Way One Way Delay (Delay (msecmsec))
DescriptionDescription
00––150150 Acceptable for Most User ApplicationsAcceptable for Most User Applications
150150––400400 Acceptable Provided that Administrations Acceptable Provided that Administrations are aware of the Transmission Time are aware of the Transmission Time Impact on the Transmission Quality of Impact on the Transmission Quality of User ApplicationsUser Applications
400+400+ Unacceptable for General Network Unacceptable for General Network Planning Purposes; However, it is Planning Purposes; However, it is Recognized that in some Exceptional Recognized that in some Exceptional Cases this Limit will be ExceededCases this Limit will be Exceeded
ITU’s G.114 Recommendation
Retardos
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Jitter
Jitter´s son tiempos de retardos variables producto de gradientes en tráfico o encolamiento de datos.Manejo de calidad de servicio implica acotar el Jitter.
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H.323 - ITU
• El paraguas H.323, de la ITU, agrupa una serie de normas, mediante las cuales podemos transmitir:– Voz– Video– Datos
• Mediante un red LAN o llegado el caso la Internet.
06/08/2006 30Wilson R. Araya Vargas Consultoría ¬ Capacitación
Componentes de H.323
• Terminales• Gateways• Gatekeepers• Multipoint Control Unit
H.324Terminal
H.323Gatekeeper
WAN/LANQoS
H.323Terminal
H.323Gateway
H.323MCU
Scopeof
H.323
PSTN ISDN
H.320Terminal
SpeechTerminal
06/08/2006 31Wilson R. Araya Vargas Consultoría ¬ Capacitación
Tipos de soluciones con Telefonía IP• Telefonía PC a PC
– Uso en Internet– Uso en Intranets
• Interés por los servicios agregados– Video– chat– whiteboards– file transfer
