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Capítulo 03: Calidad de Servicios en 4G

Area de Transferencia de Conocimientos

Curso de Actualización Profesional: Tecnologias de Cuarta Generación

CAPÍTULO 3: CALIDAD DE SERVICIOS EN

4G

OBJETIVOS

Identificar los enfoques de gestión de redes, desde el punto de vista de la Telecommunications Management Network, los métodos de extracción de información de los elementos de red que conforman la red celular y comprender los mecanismos de calidad de servicio en redes LTE.

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 2 3.1 GESTIÓN DE REDES ....................................................................................................... 3

3.1.1 Arquitectura TMN .......................................................................................................... 3 3.1.2 Enfoque de Gestión ISO ............................................................................................... 5 3.1.3 Acceso a la Información de Gestión .............................................................................. 6 3.1.4 Gestión de Redes TCP/IP ............................................................................................. 7

3.2 MEDICIONES GSM, UMTS Y LTE ................................................................................... 7 3.2.1 Parámetros de Mediciones GSM, UMTS y LTE ............................................................ 9

3.3 CONTROL DE CALIDAD DE SERVICIO (QOS) ............................................................ 12 3.4 FEMTOCELDAS Y COBERTURA INDOOR ................................................................... 17 3.5 NEUTRALIDAD DE LA RED ........................................................................................... 19 BIBLIOGRAFÍA.............................................................................. ¡Error! Marcador no definido. GLOSARIO .................................................................................................................................. 22 ENLACE ...................................................................................................................................... 22

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INTRODUCCIÓN

La calidad de la redes se enfocan desde diversos puntos de vista (gestión de fallas, configuración, contabilidad, performance, seguridad) y se complica debido a que los fabricantes tienen sus sistemas de gestión propietarios por lo que se presenta el problema de la heterogeneidad a nivel de Gestores de Red, que complica la configuración y correcta aplicación de políticas de la red a lo largo de todos los elementos de red que cursa el tráfico de un usuario.

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3.1 GESTIÓN DE REDES

Las redes de telecomunicaciones generalmente se componen por diferentes elementos de red (antenas, controladoras, centrales, radios PDH, entre otros) de diferentes fabricantes (Nokia, Ericsson, Huawei, Alcatel entre otros) tal como se observa en la Figura 1.

Cada fabricante provee su propio sistema de administración, configuración de sus equipos (Gestor de Red).

3.1.1 Arquitectura TMN La arquitectura de gestión propuesta por TMN (Telecommunications Management Network) estandariza las interfaces entre los elementos de red (NE Network Elements) por medio de los puntos Q y X, así como entre los Gestores de Red (OS Operation Systems) TMN proporciona funciones de gestión y comunicaciones para la operación, administración y mantenimiento de una red de telecomunicaciones y sus servicios en un entorno de múltiples fabricantes. TMN intenta estandarizar los procesos de la administración de redes, busca la interoperabilidad entre diferentes equipos. TMN-compliant Management interfaces. La visión de TMN es (era) que un sólo proveedor de OS, pueda gestionar diferentes elementos de red de diversos fabricantes (ver Figura 2)

Red Cisco Red Lucent Red Ericsson

Usuario B

Flujo de trafico

entre A y B

Gestion(Desarrollo a

medida) “End-to-end provisioning”

Usuario A

Red Cisco Red Lucent Red Ericsson

Usuario A Usuario B

Flujo de trafico

entre A y B

Gestion(CiscoWorks)

Gestion(NavisCore)

Gestion(NMS)

Figura 1: Redes de Telecomunicaciones

Figura 2: Visión de TMN

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Dentro de la tecnología TMN resalta el enfoque de arquitectura lógica basada en capas (LLA logical layered architecture), en la que se especifica los niveles de gestión de acuerdo a responsabilidades, tal como se observa en la Figura 3. Las funciones que se dan en la Capa de Gestión de Elemento (Element Management Layer) son:

Detección de errores del equipo

Medición del consumo de energía

Medición de la temperatura del equipo

Medición de los recursos como CPU, espacio de buffer, longitud de colas

Recolección de información estadística

Upgrage de software base (firmware)

Las funciones que se dan en la Capa de Gestión de Red (Network Management Layer) se refieren a la interacción entre los diferentes elementos de la red:

Creación de una vista completa de la red

Modificación de tablas de enrutamiento

Monitoreo del uso de los enlaces

Optimización de la performance de la red

Detección de fallas Las funciones que se dan en la Capa de Gestión de Servicios (Service Management Layer) se refieren a aquellos aspectos que fueron observados por los usuarios de la red de telecomunicaciones:

Gestión de la calidad del servicio

Autorizaciones a servicios

Habilitación o remoción de usuarios

Las funciones que se dan en la Capa de Gestión de Negocios (Business Management Layer) se refieren más a una gestión estratégica que operativa, como indicadores de metas.

Figura 3: Tecnología TMN

http://www.simpleweb.org/tutorials/tmn/index-16.html





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En la Figura 4 se muestra la gestión de la red UMTS, por medio de las interfaces de gestión: itf-B (interface de gestión entre NodeB y su gestor).

3.1.2 Enfoque de Gestión ISO Otro enfoque de gestión de redes de telecomunicaciones es provisto por ISO en la que destaca las funcionalidades FCAPS (Fault, Configuration, Accounting, Performance, Security), es decir propone cinco funcionalidades para la gestión:

Gestión de Fallas

Gestión de Configuración

Gestión de Contabilidad

Gestión de Performance

Gestión de Seguridad Se debe indicar que el modelo TMN y FCAPS se complementan como una visión de integración de gestión de redes tal como se observa en la Figura 5.

Figura 5: Complementos entre TMN y FCAPS

NodeBRNCNodeB

NodeBNodeB RNC

RNCRNCRNC

RNC

Element

Manager

Management Platform(s)

Iub

itf-B Itf-R

Itf-N

Option to switch O&M

traffic via RNC

Network Manager

NodeB

Element

Manager

NodeB

Figura 4: Gestión de Red UMTS

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3.1.3 Acceso a la Información de Gestión

El objetivo es monitorear de manera remota los recursos de la red, desde el centro de gestión (NOC). Se necesita una cooperación entre los gestores y los equipos gestionados (ver Figura 6) Los equipos deben “querer ser gestionados”: Una forma de acceso es por medio de: sondeo (o polling) en que se accede periódicamente a la información de gestión (los equipos deben estar preparados para responder) y la otra que los propios equipos reporten (event reporting) notificaciones bajo ciertas condiciones (se minimiza el tráfico de gestión por la red). Adicionalmente se puede acceder a la información de la red por medio de sondas, es decir dispositivos que se conectan en puntos estratégicos de la red y que recolectan información. En la Figura 6 se observa que los Gestores controlan a la red enviando información y la red remite información hacia los mismos. 3GPP ha desarrollado el concepto de interfaz conocida como Punto de Referencia de Integración (IRP) para promover una mayor incorporación de interfaces de gestión normalizados en las redes de telecomunicaciones (ver Figura 7). El concepto de IRP y la metodología asociada emplean el protocolo y la tecnología neutral, métodos de modelado, así como la solución de protocolos específicos para lograr el acceso a los elementos de red.

IRP Information Service

Alar mIR PNotification notify() <<Interface>> System

use Alar mIR POper ati ons ac knowl edg eAl arms() unac knowledgeAl ar ms() getAl armList() selec tAl ar mIRPVersion() getA larmC ount()

<<Interface>> impl ement

Actor use

impl ement

IRP INFORMATION SERVICE

Alar mIR PNotification notify() <<Interface>> System

use Alar mIR POper ati ons ac knowl edg eAl arms() unac knowledgeAl ar ms() getAl armList() selec tAl ar mIRPVersion() getA larmC ount()

<<Interface>> impl ement

Actor use

impl ement

IRP REQUIREMENTS

IRP SOLUTION SETS

SNMP SNMP

JAVA XML

CMIP SOAP

CORBA CORBA

+

Politicas de

Gestión Gestores

Interpretan

Sistema de Red

Monitor

Control

•Parametros del

Manejo de la Red

•Comportamiento

contingnecial

Sistema de gestion

Ej: HP OpenView,

Cisco Works... Topologias heterogeneas

Figura 6: Cooperación entres los Gestores y los Equipos Gestionados

Figura 7: Interfaz IRP en Redes de Telecomunicaciones

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3.1.4 Gestión de Redes TCP/IP

Dada la popularidad de Internet, la IAB (Internet Activities Board) implementó en el año 1980 el protocolo SNMP (Simple Network Management System), el cual se ha popularizado y a la fecha se encuentra en la versión 3. SNMP se basa en el modelo manager/agent (ver Figura 8). Se le dice “simple” porque el agente requiere de un software mínimo. La mayoría del procesamiento está en el NMS. Incluye comandos y respuestas “simples” Get, GetNext y Set para modificar los valores de los equipos. El elemento de red (Managed System) puede enviar una notificación ante algún evento al NMS (Network Management System), a esto se le llama trap. SNMP asume que el camino de comunicación es connectionless, es decir que SNMP no garantiza la entrega de la data. El SNMP se utiliza para la gestión de fallas y configuraciones. Los elementos de red que soportan SNMP, también soportan MIB (Managed Information Base) que es equivalente a una base de datos con información de variables denominadas OID (Object Indicator Database) que tienen una notación basada en puntos. En el siguiente enlace se encuentra una MIB de Cisco que mide variables del enlace entre una BTS y una BSC. ftp://ftp.cisco.com/pub/mibs/v2/CISCO-IP-RAN-BACKHAUL-MIB.my El requerimiento para tener toda la red 4G en IP, refuerza la gestión de los elementos de red por medio del protocolo SNMP (que es ampliamente utilizado en el mundo de Internet)

3.2 MEDICIONES GSM, UMTS Y LTE

Después de ver que existen diversos enfoques de gestión de redes, las mediciones de calidad en las redes celulares se realizan por medio de pruebas de campo a fin de tomar información similar a la que los usuarios perciben.

Management Application

SNMP Manager

UDP

IPLink

SNMP Managed Objects

SNMP Manager

UDP

IPLink

Network

SNMP Management System SNMP Managed System

Figura 8: Modelo Manager/Agent

ftp://ftp.cisco.com/pub/mibs/v2/CISCO-IP-RAN-BACKHAUL-MIB.my

ftp://ftp.cisco.com/pub/mibs/v2/CISCO-IP-RAN-BACKHAUL-MIB.my

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Mediciones tipo Drive Test Equipos que permiten realizar mediciones de diferentes parámetros, a través de recorridos por diferentes zonas. Requiere siempre de la presencia de personal especializado para la configuración y supervisión de los resultados de las pruebas. (Ver Figura 9).

Mediciones por un Sistema Distribuido Se instalan sondas remotas ubicadas en distintos lugares geográficos, a las cuales se les puede instruir para que ejecuten pruebas (llamadas, SMS, datos) de manera totalmente automatizada. Los resultados de dichas pruebas (calidad de voz, duración de la llamada, motivos por los cuales no progresó la misma, entre otros) son enviados por estos terminales de manera automática al centro de control para su respectiva explotación, a través de la red móvil o alguna conexión a la banda ancha fija (ADSL, cable modem), tal como se observa en la Figura 10.

Una variante muy interesante es que los equipos celulares avanzados (smarthphones) se les están instalando software para poder capturar información de señalización y pueden servir de manera casi equivalente a los drives test para realizar mediciones de calidad.

Algunos fabricantes con este tipo de sistema son:

Ascom: www.ascom.com/tems Anite : http://www.anite.com/nemo-networkmeasurement.html?Itemid=436

Figura 9: Equipos para mediciones tipo Drive Test

Figura 10: Mediciones por un Sistema Distribuido

http://www.ascom.com/tems

http://www.anite.com/nemo-networkmeasurement.html?Itemid=436

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3.2.1 Parámetros de Mediciones GSM, UMTS y LTE

RAN GSM RSSI (Received Signal Strength Indicator), el celular monitorea el nivel de potencia recibido, sobre la frecuencia de 200 KHz. Las celdas vecinas usan diferentes frecuencias y el mismo valor es calculado para cada una de ellas RAN UMTS En esta tecnología todas las celdas utilizan la misma frecuencia, por ello no sólo se mide el nivel de potencia, sino también el nivel de ruido generado por las celdas vecinas. Por ello existen tres parámetros.

RSCP( Received Signal Code Power): Es el nivel de potencia recibido después de la correlación/descodificación en el UE (user equipment).

Ec/Io (Signal to Interference Ratio): Esa es la energía recibida por chip (Ec =code bit) dividida por el nivel de ruido. Se debe tener presente que la energía por chip solo se puede calcular una vez que el UE descodifica la señal. El UE usualmente recibe interferencias de otras estaciones base (aquella que trasmitan en la misma frecuencia), por lo que es posible que un UE con un valor alto de RSCP no pueda ingresar a la red debido a la interferencia de una estación base cercana (pilot pollution).

RSSI: En UMTS corresponde a la diferencia de RSCP y Ec/Io. En la Figura 11 se indica las mediciones experimentales para encontrar los valores mínimos en el receptor del usuario (después de la descodificación), siendo éstos: Ec/I0 > -9 RSCP > -114 dBm RSSI > -106 dBm

Figura 11 Mediciones experimentales para encontrar los valores mínimos en el receptor del usuario

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RAN LTE Las redes LTE también utilizan la misma frecuencia portadora en las celdas vecinas de nuevo el nivel de señal y la interferencia son importantes:

RSRP: Esa es la potencia recibida de la señal de referencia.

RSSI: Esa es la energía total recibida, incluyendo interferencia de las celdas vecinas y de otras fuentes.

RSRQ (Reference Signal Received Quality), y corresponde RSRP/ RSSI. Cuanto mejor sea este valor, mejor será la señal de la celda en comparación de las interferencias de otras celdas.

Existen diversos fabricantes de equipos tales como: Yellowfin - LTE (http://www.bvsystems.com/Products/WiMAX/YellowFin-LTE/YellowFin-LTE.pdf) que es un equipo portable que tiene por rangos de operación entre 700 MHz a 2.0 GHz o 2.0 GHz a 5.9 GHz. Las mediciones en LTE implican necesariamente la transferencia de datos, es decir que debe tener integrado un modem USB LTE para generar tráfico de datos y medir la velocidad (througput) de transferencia. A fin de mejorar la objetividad de las mediciones se puede tener servidores específicos dentro de la red del operador de modo que sirvan de referencia en las mediciones de velocidad tal como se observan en la Figura 12. La organización LTE/SAE Trial Initiative (LSTI http://www.lstiforum.org) está proponiendo indicadores de performance (key performance indicators KPI) que deben cumplir los equipos de medición en redes LTE. Por ejemplo en la interface aire Uu (UE – eNB) se propone las siguientes mediciones (ver Figura 13).

Figura 12: Mediciones en LTE

Figura 13: Pruebas de Interoperabilidad –Interface Aire Uu

http://www.bvsystems.com/Products/WiMAX/YellowFin-LTE/YellowFin-LTE.pdf

http://www.lstiforum.org/

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En la interface S1 (eNB – EPC), se propone las siguientes mediciones (ver Figura 14)

En la interface X2 (eNB – eNB), propone las siguientes mediciones (ver Figura 15) De manera general las mediciones se pueden realizar desde diversos puntos de vista, tal como se observa en la Figura 16

Las mediciones se complementan con software que simulan la cobertura radioeléctrica, por ejemplo el software Mentum Planet (http://www.mentum.com) permite planificar y optimizar las redes móviles, tal como se observa en la Figura 17

Figura 16: Tipos de Mediciones

Figura 15: Pruebas de Interoperabilidad –Interface S1 Figura 14: Pruebas de Interoperabilidad –Interface X2

http://www.mentum.com/

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Asimismo los propios fabricantes como Nokia, Huawei ofrecen sus propios sistemas de simulación de cobertura radioeléctrica.

3.3 CONTROL DE CALIDAD DE SERVICIO (QOS)

La red LTE utiliza IP en todos los tramos (E2E end to end) en ese sentido, se hace diferenciaciones por agrupaciones (bearer), de modo que puede tener diferentes beares con diferentes niveles de calidad de servicio.

El objetivo es identificar diferentes tipos de protocolos y aplicarles alguna política de calidad (limitar el ancho de banda - policing, priorizar, acondicionar – shaping, políticas de despacho, política de encolamiento entre otros), tal como se observa en la Figura 18.

Se debe indicar que este tipo de manejo de calidad de servicio en IP basado en clases, se aplica desde hace muchos años, en diversos ruteadores IP a fin de brindar calidad de servicio. Siendo Cisco el fabricante de ruteadores más conocidos, se lista el enlace donde se explica a detalle la aplicación de QoS basado en clases “Class-Based Marking” (http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_1t/12_1t5/feature/guide/cbpmark2.html)

La aplicación de niveles de QoS permite controlar el tráfico que los usuarios suben/bajan hacia su dispositivo móvil, con la finalidad de cuidar los recursos de red, así como ofrecer tarifas diferenciadas ya sea por tipo de tráfico o perfil del cliente.

En LTE se pueden crear diferentes tipos de beares para diferentes tipos de servicio, el bearer se aplica a una dirección IP específica, desde un dispositivo móvil se podría tener más de una dirección IP para diferenciar la calidad de acceso, tal como se puede observar en la Figura 19.

Existen los bearer tipo GBR (guaranteed bit-rate) y los non-GBR (non guaranteed bit-rate) Los beares GBR reservan bloques de trasmisión y sólo están activos mientras se da la

Figura 18. Control de Tráfico

Figura 17: Simulación de Cobertura

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_1t/12_1t5/feature/guide/cbpmark2.html

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demanda del tráfico específico, mientras que los non-GBR no reservan bloques de trasmisión y pueden estar activos por periodos largos.

Adicionalmente también pueden existir beares por defecto (establecen la conectividad inicial y pueden estar activos mucho tiempo, es un non-GBR) y los bearer dedicados se establecen de acuerdo a las políticas para determinados tipos de tráfico.

Cada bearer se asigna a un identificador de clase de calidad de servicio (QCI QoS class identifier), en la Tabla 1 se lista los QCI estandarizados según ¡Error! No hay texto con el estilo especificado en el documento., nótese que puede existir servicios similares pero agrupados según GBR o Non-GBR.

Figura 19: QoS en LTE

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QCI Resource Type

Priority Packet Delay

Budget

Packet Error Loss

Rate

Example Services

1

2 100 ms 10-2 Conversación de Voz (Conversational Voice)

2

GBR

4 150 ms 10-3 Video Llamada (Conversational Video Live

Streaming)

3

3 50 ms 10-3 Juegos en tiempo real (Real Time Gaming)

4

5 300 ms 10-6 Interacción web –video (Non-Conversational

Video Buffered Streaming)

5

1 100 ms 10-6 Señalización IMS (IMS Signalling)

6

6

300 ms

10

-6

Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)

7

Non-GBR 7

100 ms

10

-3

Voice, Video (Live Streaming) Interactive Gaming

8

8

300 ms

10

-6

Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file

9

9 sharing, progressive video, etc.)

Estrategias PCC (Policy and Charging Control) Le dan inteligencia a la red de modo que asigne los recursos de red basados en lo que el usuario ha comprado y lo que la red puede entregar. Mayor información sobre PCC en 3GPP TS 29.215 V9.4.0 (2010-09). En la Figura 20 se observan los nuevos dispositivos que se deben colocar para poder operar una red con control de datos y cobranza: el Policy and Charging Enforcement Function (PCEF), es parte del PGW y ejecuta las reglas de control de datos que se configuran en el equipo Policy and Charging Rules Function (PCRF). Nótese que entre el PCEF y el PCRF se conectan por la interface Gx. Adicionalmente en la Figura 20 se tiene el módulo de cobranza (Online y Offline), el Charging through Online and Offline Charging System (OCS and OFCS) se encarga de realizar el cobro diferenciado según las políticas asignadas, más información detallada en 3GPP TS 32.296 V10.1.0 (2010-10) y 3GPP TS 23.203 V10.1.0 (2010-09). El cobro en línea (OCS) se refiere a cobrar mientras se está utilizando el recurso de red (entonces previamente ha tenido que haber alguna aceptación/autorización de dicho cobro) y el cobro fuera de línea (OFCS) se refiere a que se va contabilizando el uso de los recursos de la red para que se procesen posteriormente (¡Error! No hay texto con el estilo especificado en el documento.

Tabla 1. Parámetros de Priorización

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Las reglas para el cobro pueden ser en base a:

Duración de la conexión (horas pico, dentro/fuera de la red)

Volumen de Mbytes, por tipo de destino

Contenido (email, video)

Destino (sitios web discriminados)

Cantidad de acciones (veces de bajar archivos o visualizar videos)

Aplicaciones (video, VoIP, mensajería instantánea)

Dado la granularidad de cobros que se puede dar, se habla de realizar la facturación basada en los diferentes tipos de tráfico, a esto se le conoce como Flow Based Charging (3GPP TS 23.125 V2.0.0 (2004-03)). Desde el punto de vista comercial existen productos como el Cisco ASR 5000 (anteriormente ST40 de la compañía Starent Networks, adquirida por Cisco en diciembre 2009), el ASR5000 es un PCRF. En la Figura 21 se observa dicho equipo.

Figura 20. Arquitectura PCC

Figura 21. Arquitectura PCC - Cisco

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La empresa Camiant también provee equipos de control de calidad en redes móviles

http://www.camiant.com/products2.shtml, su producto es el The Camiant Multimedia Policy Engine (Camiant MPE) que cumple las funciones PCRF. En la Figura 22 se observa la ubicación central del PCRF y adicionalmente se observa un equipo DPI (Deep Packet Inspection) que permite aplicar, agrupar los paquetes por diversos criterios, es decir que es complementario al PCRF (en algunos casos el DPI viene incorporado en el PCRF)

Los equipos DPI son analizadores de tráfico de datos avanzados que permiten identificar no sólo el puerto origen o destino, sino también las aplicaciones (Skype, Gmail, FTP, Bit Torrent entre otros) que se están cursando (ahora que muchas aplicaciones pasan por el puerto 80 se requieren un análisis adicional para identificarlas. En la Figura 23, se observa funcionalmente el análisis de un DPI

Otros fabricantes de equipos de control de paquetes en redes aplicado a redes móviles son: Openet, Bridgewater, Volubill, Flash Networks.

Figura 22. Arquitectura PCC - Camiant

Figura 23. Oferta de Tráfico

http://www.camiant.com/products2.shtml

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3.4 FEMTOCELDAS Y COBERTURA INDOOR

Se entiende como femtocelda a pequeñas estaciones celulares que se instalan en los hogares y utilizan como backhault la red de internet del hogar (enlace ADSL o Cablemodem), tal como se observan en la Figura 24. Los beneficios de tener femtoceldas radica en que la cobertura indoor se incrementa, por tanto la calidad también, por otro lado para las empresas operadoras les permite descargar tráfico de las estaciones base (ubicadas en las calles) pues la femtocelda lo encaminará por la conexión de banda ancha que tenga el usuario.

Otros beneficios para las empresas operadoras es que al hacer un despliegue masivo de femtoceldas, impacta en los costos de ampliación de sus enlaces backhault (ya no tienen que ampliar mucho) aparte que se ahorran en el uso de la frecuencia (que de por si es escasa).

La femtocelda tiene la apariencia de un access point WIFI. Solo que es una pequeña estación base que se conecta a la banda ancha fija de una casa.

En la Figura 25 se indica la conectividad y los puntos de intercambio que se requieren para que el tráfico que se cursa por la femtocelda pueda incorporarse a la red celular, en este caso se trata de una femtocelda del fabricante Oyster.

Figura 24. Femtocelda

Figura 25. Arquitectura Femtocelda

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Es decir se debe establecer conectividades entre la red de banda ancha fija con la red celular. La controladora de las femtoceldas tiene que conectarse a la red de banda ancha fija y a la red celular, tal como se observa en la Figura 26.

Se prevé que las femtoceldas también se podrán integrar a las futuras plataformas IMS, tal como se observa en la Figura 27.

Podría haber conflicto si no llegan a algún acuerdo económico, sin embargo muchas empresas tienen accionariados comunes que evitan estos conflictos. Otros fabricantes de femtoceldas son :2Wire, ADC, Airvana, AirWalk Communications, Alcatel-Lucent, Ericsson, ip.access, Mindspeed, Motorola, Nokia-Siemens Networks, OnAir, picoChip, Samsung, Sprint, Wilson Electronics, and Ubiquisys.

Figura 26. Controladora de Femtoceldas

Figura 27. Integración Femtoceldas

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3.5 NEUTRALIDAD DE LA RED

El Internet está conformado por:

Proveedores de acceso (ISP Internet Service Provider): utilizan la tecnología ADSl, Cablemodem, 3G/4G

Proveedores de contenido: ofrecen servicios, aplicaciones IP (Google, Facebook.)

Los usuarios que utilizan los servicios que encuentran en Internet.

Los proveedores de acceso son los que invierten en las infraestructuras necesarias para que sus usuarios puedan acceder a Internet (contenido). Asimismo los proveedores de acceso, se conectan entre ellos mediante conexiones tipo Peering (cuando el tráfico entre los que se conectan es similar en ambos sentidos, y no se cobran entre ellos) y Transist cuando el tráfico es desbalanceado y paga la conectividad el de menor tráfico). Existen diversas combinaciones de conectividad entre las diversas redes de acceso tal como se observa en la Figura 28.

También cumple una función importante en el intercambio de tráfico entre diferentes ISP, los NAPs (Network Access Point) que son lugares donde intercambian sus tráficos y así mejorar su conectividad a otras redes. Los primeros NAPs surgieron en los EEUU (allí nació Internet) tal como se observa en la Figura 29. En latinoamerica usualmente en cada país se encuentra uno, de modo que los tráficos locales de Internet no salgan del país (reduce la latencia).

Figura 28. Intercambio de Tráfico - Internet

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Se lista algunos NAPs de Sudamérica: El NAP de Colombia: http://www.nap.com.co/ El NAP de Ecuador: http://www.aeprovi.org.ec, cuya topología se observa en la Figura 30

Figura 30. NAP Ecuador

El NAP de Perú: http://www.nap.pe/ El NAP de Chile: http://www.nap.cl/ cuya topología se observa en la Figura 31

En el mundo, las conexiones de Peering, Transit y NAP, no se encuentran reguladas y se deja que se resuelvan comercialmente.

También los proveedores de contenido se conectan con los ISP por medio de enlaces dedicados y también a los NAPs, si el tráfico es muy grande se distribuye dichos enlaces de manera geográfica para que los flujos de tráfico puedan estar más cerca de los puntos de conectividad.

Figura 29. NAPs en EEUU

Figura 30

Figura 31. NAP Chile

http://www.nap.com.co/

http://www.aeprovi.org.ec/

http://www.nap.pe/

http://www.nap.cl/

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Se han presentado problemas entre los ISP y los proveedores de contenido (para aquellos que son grandes generadores de tráfico entrante/saliente al ISP) que generan ingresos económicos por esa actividad, sin embargo los ISP no reciben remuneración alguna pero si tienen que ampliar sus redes para soportar dichos tráficos. Otro tipo de problemas también se ha dado a nivel de usuarios que consumen mucho tráfico internet, llegando a saturar parte de las redes de los ISP y afectan la calidad de otros usuarios. Por ello ha surgido el debate de la neutralidad de la red (política de no aplicar ningún tipo de diferenciación a los paquetes IP que atraviesan Internet) que se ve, tiene aristas económicas porque los ISP quieren ser parte de la cadena del negocio del proveedor de contenido (ahora sólo es un transportador), cobrándole un “peaje” por pasar cierto tipo de tráfico y porque también los ISP quieren cobrar a los usuarios de manera diferenciada según las aplicaciones o perfiles de tráfico. Dado el crecimiento exponencial del tráfico en las redes de banda ancha móvil y los necesarios requerimientos de incrementar los enlaces backhault para cubrir con dicha demanda, existe un punto en el que la inversión no es rentable. De allí que las empresas de telefonía móvil se oponen a la neutralidad de red. De hecho en el punto 3, se ha visto que existe la metodología para discriminar los diferentes tráficos que suben/bajan desde los dispositivos móviles.

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GLOSARIO AMPS : Advanced Mobile Phone System GSM : Global System for Mobile Communications CDMA : Code Division Multiple Access GPRS : General Packet radio Service WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access LTE : Long Term Evolution TDMA : Time Division Multiple Access FDMA : Frequency Division Multiple Access HSDPA : High-Speed Downlink Packet Access BTS : Base Transceiver Station UMTS : Universal Mobile Telecomunication System FCC : Federal Communications Commission OFDMA : Orthogonal frequency-division multiple access WIMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access

ENLACE ETSI TS 132 722 V8.0.0 (2009-01)

http://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/132700_132799/132722/08.00.00_60/ts_132722v080000p.pdf

Telecommunication management; Integration Reference Point (IRP) Concept and definitions

http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/32150.htm Enhanced Charging: Provide Flexible Billing While Reducing Cost.

http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/wireless/ps11035/ps11047/ps11072/solution_overview_c22-606224.html

Whitepapers

http://www.openet.com/resources/whitepapers Femto Forum

http://www.femtoforum.org/femto/ QoS Control in the 3GPP Evolved Packet System

http://www.tiaonline.org/gov_affairs/fcc_filings/documents/Ekstr%C3%B6m_Paper_on_QoS_Control_in_the_3GPP_Evolved_Packet_System.pdf



http://www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/32150.htm



http://www.openet.com/resources/whitepapers

http://www.femtoforum.org/femto/



capitulo_03-1

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