escenarios de evolución y posicionamiento de la...
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ACELERAR PARA
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0Telefónica I+D
Escenarios de evolución y posicionamiento de la industria
Corto Plazo: 2007-2008Medio Plazo: 2008-2010Largo Plazo: 2011
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1Telefónica I+D
Escenario a corto plazo: Plano de datos
IP/MPLS
OTN #OTN
SDH
L2
OTHConmutación óptica
NG-SDH
OTHConmutación óptica
Red Metropolitana Red Troncal
Agr
egac
ión:
Eth
erne
t; IP
/MP
LS
NG-SDH
2008
Evolución a una red única G.709 Introducción conmutación óptica en la red metro y regionalIP sobre DWDM: By-pass óptico de tráfico en tránsitoNo integración de transponders en routers IPDespliegue de interfaces a 40 GbpsArquitecturas malladas en la red troncal
2007
Evolución de RedAño
01
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2Telefónica I+D
Situación actualRedes dedicadas por servicios
Redes de AccesoxDSL, Ibermic, PDH, SDH, GE, ...
Redes de AccesoxDSL, Ibermic, PDH, SDH, GE, ...
AgregaciónATM
AgregaciónATM
AgregaciónEthernet
VPLS*
AgregaciónEthernet
VPLS*
AgregaciónFrame RelayAgregación
Frame Relay
BackboneATM
BackboneATM
BackboneIP*
BackboneIP*
BackboneATM
BackboneATM
ServiciosFrame Relay
ServiciosIP/MPLS/Ethernet
ServiciosATM
FRFR EthernetEthernet ATMATM
AgregaciónEthernet
VPLS*
AgregaciónEthernet
VPLS*
BackboneIP*
BackboneIP*
ServiciosIP
EthernetEthernet
AgregaciónTDM
AgregaciónTDM
AgregaciónTDM
AgregaciónTDM
BackboneIP*
BackboneIP*
BackboneTDM
BackboneTDM
BackboneTDM
BackboneTDM
ServiciosVoz
ServiciosVoz 2G
ServiciosDatos 2G/3G
PSTN/RDSIPSTN/RDSI GSMGSM GPRSGPRS
AgregaciónATM
AgregaciónATM
BackboneATM
BackboneATM
ServiciosVoz/Datos 3G
UMTSUMTS
* El Backbone IP y la Capa de Agregación Ethernet se apoyan en un Plano de Control MPLS
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3Telefónica I+D
Objetivo – Red Única de Agregación
Redes de AccesoxDSL, Ibermic, PDH, SDH, GE, ...
Redes de AccesoxDSL, Ibermic, PDH, SDH, GE, ...
AgregaciónEthernet, VPLS*Multi-Servicio
AgregaciónEthernet, VPLS*Multi-Servicio
BackboneIP sobre NG-SDH y OTH
BackboneIP sobre NG-SDH y OTH
ServiciosFrame Relay
ServiciosIP/MPLS/Ethernet
ServiciosATM
FRFR EthernetEthernet ATMATM
ServiciosIP
EthernetEthernet
ServiciosVoz
ServiciosVoz 2G
ServiciosDatos 2G/3G
PSTN/RDSIPSTN/RDSI GSMGSM GPRSGPRS
ServiciosVoz/Datos 3G
UMTSUMTS
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4Telefónica I+D
Situación Actual: Tres Redes de Agregación Distintas
SITUACION ACTUALTres redes diferentes
Red UNO: Servicios Frame RelayRed ATM Multiservicio: Servicios ATMRed MetroLAN: Servicios RPV IP
La capilaridad se consigue mediante el empleo de diferentes tecnologías de accesoLos equipos de cliente son específicos para el servicio de datos concreto (FR, ATM, Ethernet)
AccesoxDSL, Ibermic, SDH, GE, ...
AccesoxDSL, Ibermic, SDH, GE, ...
AgregaciónFrame RelayAgregación
Frame Relay
Backbone IP/MPLSBackbone IP/MPLSBackbone ATMBackbone ATMBackbone ATMBackbone ATM
Red UNORed ATM
MultiservicioRed
MetroLAN
AgregaciónATM
AgregaciónATM Agregación EthernetAgregación Ethernet
CPE Frame RelayCPE Frame Relay CPE ATMCPE ATM CPE EthernetCPE Ethernet
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5Telefónica I+D
Migración a Red Unica de Agregación
AccesoxDSL, Ibermic, SDH, GE, ...
AccesoxDSL, Ibermic, SDH, GE, ...
CPE Frame RelayCPE Frame Relay CPE ATMCPE ATM CPE EthernetCPE Ethernet
Agregación Ethernet/ATM/FRAgregación Ethernet/ATM/FRAgregaciónFrame RelayAgregación
Frame Relay
Backbone IP/MPLSBackbone IP/MPLS
Red Unica de Datos
IP EdgeIP Edge
Agregación EthernetAgregación Ethernet
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6Telefónica I+D
OTH (Optical Transport Hierarchy)
La ITU-T ha definido una nueva jerarquía de conmutación para transporte de tráfico síncrono y asíncrono Esta jerarquía se recoge en la recomendación G.709La conmutación electrónica permite conmutar canales por encima del VC-4 (140 Mbps)
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7Telefónica I+D
OTH (Optical Transport Hierarchy)
Resumiendo la principales características del G.709 son:Permite la conmutación de canales ODUn (n=1,2,3; velocidad: 2.5, 10 y 40 Gbps)Se definen mecanismos de protección a nivel electrónicoDefine el uso de códigos de corrección de errores (FEC)Transporta eficientemente tanto tráfico síncrono como asíncrono
La velocidad se incrementa manteniendo la estructura de la trama y aumentando su frecuencia. En SDH el tamaño de la trama varía y su período es constante (125 µs )
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8Telefónica I+D
Códigos FEC en G.709
Según el estándar ITU G.709 el código FEC es el Reed-Solomon RS (255, 239)
Este algoritmo ofrece una ganancia de 6dB que puede utilizarse para aumentar el alcance sin regeneración
La Recomendación G.975.1 describe una serie mecanismos FEC (Super FEC) de mayores prestaciones que el RS (255, 239)
Las soluciones comerciales suelen incluir códigos extendidos EFEC basados en soluciones propietarias
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9Telefónica I+D
Huawei ha desarrollado el ODU0 para el transporte de 1 GbpsCiena dispone de la solución FlexiPort:
Cada trama OTU se vide en slots de 155MbpsA cada servicio se le asigna un grupo de slots
1234567891
01
11
21
31
41
51
6
HDR
TLRCarried as a single wavelength
1234567 1 123456
N/A1OC-48/STM-16
N/A1OC-192/STM-64/10GbE WAN
N/A110GbE LAN
122G FibreChannel – FC200
7Gigabit Ethernet
61G FibreChannel – FC100
4OC-12/STM-4
2ESCON
1OC-3/STM-1
Time SlotsExample Services
1. mapped directly into OTU1/OTU2
GbE STM-1 FC100
M6 card
12345678910111213141516
HD
R
TLR
FC100 GbE
1234567891
01
11
21
31
41
51
6
HDR
TLR
STM4GbE
GbE
STM1
STM4 STM4
STM4
Timeslot InterchangerFunction (on line card)
Existen soluciones propietarias con granularidad por debajo del ODU1 (2,5 Gbps)
Fuente: Ciena
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10Telefónica I+D
La conmutación fotónica simplificará el transporte de alta capacidad
A
B
C
D
Anillo WDM 4 λ
con protecció
n A↔B: λ1B↔C: λ2C↔D: λ3D↔A: λ4
λ1 λ1
λ1λ1
Similar a los anillos SONET/SDH
ADMROADM
ADMROADM
ADMROADM
ADMROADM
Los ROADMs son equipos totalmente ópticos
La principal ventaja de la conmutación fotónica es que el tráfico en tránsito (p.ej el de la conexión entre a y C que pasa por B) no consume recursos (puertos y capacidad de
conmutación en los routers de paso
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11Telefónica I+D
ROADMs (Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexers)
Al conmutar el tráfico en tránsito a nivel óptico se consigue:Aumentar la escalabilidad de la red al reducir las necesidades de conmutación de los nodos electrónicos (e.g. Routers IP)Reducir el consumo de recursos (e.g. puertos ópticos) para tráfico en tránsito
Por otro lado, la utilización de elementos pasivos y la posibilidad de configuración remota y automática abaratan los costes de mantenimiento y el OPEX.
Un anillo IP opaco necesitaría 30 puertos GbE (10 de ellos para tráfico en tránsito)
Una red transparente sólo necesitaría 20 puertos ya que el tráfico en tránsito se dejaría pasar a nivel óptico
Por ejemplo: El número de puertos en un anillo de 5 nodos con enlaces GbE entre cada par de nodos es un 50% mayor en una red sólo IP
ROADMROADMROADMROADM
ROADMROADM ROADMROADM
ROADMROADM
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12Telefónica I+D
ROADMs (Reconfigurable Optical AddDrop Multiplexers)
Los ROADMs se basan en dos elementos: transceptores sintonizablesy matrices de conmutación óptica. Dependiendo de la tecnología en que se basan estas últimas se distinguen tres tipos de ROADM:
PLC: de bajo coste gracias a su alta manufacturabilidad motivada por su capacidad de integración en el chip.
Wavelength Blocker: el número de componentes que lo integran encarecen su precio. Su atractivo se apaga a medida que florecen los WSS.
WSS (Wavelength Selective Switch): son la apuesta a medio plazo de la mayoría de fabricantes. Permiten la filosofía any λ to any port.
Recomendado por la mayoría de los fabricantes para redes
metropolitanas pequeñas.
Resulta demasiado costoso.
PLC
Wavelength Blocker
Wavelength Selective Switch
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13Telefónica I+D
Red nacional de AT&T diseñada para transporte a 40GLa introducción de ROADMs permite la provisión dinámica de lambdas
WASHDCSWW20
RLGHNCMOCHRLNCCA
ATLNGATL
CNCNOHWSW02
NSVLTNMT
STLSMO09
TULSOKTBLTRKARFR
MMPHTNMAATLNGANW
MIAMFLACFTLDFLOV
ORLDFLMAWNDRFLTLNWORLAMAHSTNTX01
DLLSTXTLFTWOTXED
ELPSTXMASNANTXCA
PTLDOR62
SCRMCA01SNFCCA21
LSANCA03
SNDGCA02 PHNXAZMA
LSVGNV02
FLGSAZR0500
DNVRCOMASLKCUTMA
KSCYMO09
OMAHNENW CHCGILCLW60
PLANILLL
STPLMNROMPLSMNDT
BLNGMTMASPKNWA01STTLWA06
CLMBOH11W03
ALBYNYSSCLEVOH02S10
CMBRMA01
AKRNOH25 NYCMNY54NWRKNJ02
PHLAPASL
Ejemplos de despliegue de ROADMs
Bru
LilPar
St-Val
Lon Ams
Dusvia EastRing
FraKeh
Rot
Zur
Gen
Bas
c
a
Bru
LilPar
St-Val
Lon Ams
Dus
FraKeh
Rot
Zur
Gen
Bas
1
2
2
2
1
12 Transpondedores
1
1
2 Transpondedores
2
2
Belgacom al actualizar su red internaticional con ROADMs a reducido el consumo de transpondedores para tráfico en tránsito de 12 a 2
Europa
EEUU
Asia KT está desplegando su Intelligent WDM network a partir de soluciones de Meriton que incluyen ROADMs.
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14Telefónica I+D
Integración de equipos IP y DWDM
Suministradores de routers IP como Cisco y Juniper proponen la integración de los transpondedores DWDM en los Routers IP
Optical Management
Reduce Expense of OT’s
Reduce overall cost per end-of-lineReduce failure points
ITUSONET or 10GE
Transponder Shelf
SONET Mux
143
4
MUX10GE over ITU
OTOTClient/IP Transport
Fuente: Juniper
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15Telefónica I+D
Pros y contras de la integración IP/DWDM
VentajasLa principal ventaja consiste en la reducción de equipamiento enla red
InconvenientesSin embargo este solución implicaría una serie de problemas técnicos:
Interoperabilidad:Entre distintos suministradores de routers IP: Se necesitarían interfaces DWDM estandarizadosEntre suministradores de equipamiento IP y óptico. Los sistemas de transmisión DWDM suelen incluir mecanismos propietarios para coordinar el funcionamiento de los distintos elementos de la red (transpondedores, regeneradores, amplificadores, etc) y optimizar sus prestaciones
La degradación en las prestaciones debida a la falta de interoperabilidad impactaría en el diseño y coste de la red (podrían necesitarse más regeneradores, amplificadores, etc)
Se complicaría la localización de fallos en la capa WDMSi la regeneración se debe hacer en transpondedores integrados en routers entonces haría falta más puertos de router
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16Telefónica I+D
Los routers procesan cada año un volumen mayor de tráfico. En el corto/medio plazo serán necesarios interfaces de mayor capacidad que la actual.Hay varias alternativas: punto principal
Varios interfaces paralelos de 10GInterfaz puro de 40GFuturos estándares (100GbE 10X10G o puro, 160 Gbps SDH/OTN...)X40 MSA: Colaboración de la industria para reducir el coste de los interfaces de 40G IEEE ha decidido que la velocidad del próximo Ethernet será de 100G -> 100GbE
La transmisión a 40 G tiene mas problemas que la transmisión a 10Incremento de la PMD, dispersión cromática, ...Parte de estos problemas se solucionan o bien con nueva fibra o equipamiento más complejo (mitigadores dinámicos de PMD, moduladores más complejos.…)
Por lo tanto, es preciso identificar cual es la opción mas adecuada para los planes de evolución de red presente y futura
Especificar requisitos a los fabricantesColaboración en la definición de una estrategia óptima de inversiones en la red de transporte (fibra, equipamiento….)Estudio de oferta y de tendencias en el mercado.
Interfaces de alta velocidad40G, 100G, 160G…
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17Telefónica I+D
Actualmente existen dos grandes alternativas para el transporte de canales a 40Gbps
Transporte Nativo a 40 Gbps sobre una lambda
Tecnologías 40G
Multiplexación Inversa: El canal de 40 Gbps se divide en cuatro canales a 10 Gbps
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18Telefónica I+D
Transmission line:
• 2x80-km field NZDSF, 19.7 dB attenuation per span• Direct optical 107 Gb/s generation and additional filtering• Direct detection and electrical conversion of 107 Gb/s in single
chip• Q-factor: 10.4dB btb, 9.6dB after 160km
TXPre
comp80 km
Installed fiber
DCF80 kmInstalled
fiber
DCFRX
Optical Eye Diagramof 107Gb/s signal
Photo of single chip detector for 107Gb/s
La transmisión a 100 Gbps se ha validado experimentalmente
Fuente: Siemens
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19Telefónica I+D
2008
Implementaciones del plano de control mono-capa (en IP o NG-SDH)Mecanismos de restauración e ingeniería de tráfico mono-capa (en IP o NG-SDH, OTH)
2007
Evolución de RedAño
IP
Ethernet
SDH, OTH
Plano de Control
UNI: Ethernet- SDH
Escenario a corto plazo: Plano de control
Plano de control GMPLS
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20Telefónica I+D
UNI (User Network Interface) Motivación
Mediante el uso de un interfaz de usuario los nodos cliente (p.ej routers IP) de la red de transporte ASON/GMPLS pueden solicitar conexiones de forma dinámica
SC
CP
CP
CPLSP LSP
UNIUNI
Proveedor ClienteCliente
CPCP
LSPLSP
La red asigna los recursos necesarios en el momento de solicitar la conexión
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21Telefónica I+D
UNI (User Network Interface) Motivación
La implementación de UNI permitiría solicitar ancho de banda bajo demanda a los routers de borde. La aplicación de ancho de banda bajo demanda sería útil en dos casos:
En caso de ofrecer este servicio a grandes clientesComo mecanismo alternativo de restauraciónEn caso de la matriz de tráfico entre los routers de borde sea dinámica
NTT utiliza actualmente el UNI de Juniper para reconfigurar el transporte ante variaciones (semanales/mensuales) de la matriz de tráfico
Fuente: Nortel
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22Telefónica I+D
Escenario a medio plazo: Plano de datos
Red Metropolitana Red Troncal
IP/MPLS
Framing/ mapping(packet layer)
OTN
SDH
L2
NG-SDH
PBB-TE? T-MPLS?
ODU –OTHROADMsA
greg
ació
n: E
ther
net;
IP/M
PLS
PBB-TE? T-MPLS?
ODU – agile OTHROADMs/OXCs
2010
Redes semitransparentes compuestas por “islas ópticas” conectadas por regenadores electrónicosControl dinámico de la dispersiónEl posible uso de T-MPLS y PBB-TE para la provisión de servicios Ethernet extremo a extremo
dependerá de la disponibilidad de mecanismos de ingeniería de tráfico y restauración eficientes.
2009Evolución de RedAño
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23Telefónica I+D
Mallas semitransparentesMotivación
Las topologías malladas permiten aprovechar las ventajas de los mecanismos de restauración e ingeniería de tráfico.La escalabilidad de la red se puede incrementar mediante la introducción de islas de transparencia.
Nodo electrónico (e.g router IP con interfaces POS, conmutador de paquetes, etc)
Nodo óptico (e.g ROADMs, WSSs)
La interoperabilidad entre la red TDM y la red óptica será crucial a
corto/medio plazo
Se está llegando a capacidades del rango de los Tbps en determinados nodos
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24Telefónica I+D
Red troncal totalmente transparenteMotivación
Otra posible solución sería una red troncal completamente transparente, con conversiones electroópticas en la periferia asociadas a los elementos de red de agregación de tráfico de cliente. La transparencia permitiría simplificar y abaratar las funcionesde gestión
Nodo electrónico (e.g router IP con interfaces POS, etc)
Nodo óptico (e.g ROADMs, WSSs)
Sería necesario definir un plano de control “consciente” de las
limitaciones de la capa física
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25Telefónica I+D
La velocidad de propagación depende de la longitud de onda Esto produce que los pulsos se ensanchen e interfieren entre sí
Inte
nsity
time
0 km
Inte
nsity
time
200 km
pulse propagation
La dispersión cromática limita la distancia de transmisión en las islas ópticas
Existen diversas técnicas para compensar la dispersión:Fibras correctoras: Existen tipos especiales de fibra (LS o DCF) que eliminan la dispersión a una determinada lambdaRedes de Bragg (FBG): Introducen menos atenuación, coste y retardos que las fibras Nuevas técnicas de transmisión resistentes a la dispersión. Por ejemplo:
Electronic Dynamically Compensating Optics (EDCO)Maximum Likelihood Sequence estimation (MLSE)
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26Telefónica I+D
Nuevas técnicas de transmisión
FiniteState
Machine
MLSE
En el receptor se elige la secuencia más probable en vez de hacerlo bit a bit
Los interfaces ópticos de transmisión y recepción se reconfiguran para compensalos efectos de la dispersiónNo requiere el uso de módulo de compensación en la red óptica (DSCMs)
Compensadores en los extremosElectronic Dynamically Compensating Optics (EDCO)
Maximum Likelihood Sequence estimation (MLSE)
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27Telefónica I+D
Existe una tendencia a sustituir la capa SDH por una tecnología más adaptada al tráfico de paquetes, pero con las características de operador que ofrece SDH y con un coste uycomplejidad menor que IP/MPLS
Hasta el momento se han utilizado diferentes alternativas para el transporte de tráfico Ethernet extremo a extremo:
Modelo todo IP, por ejemplo mediante el uso de PWE3 Continuar con un modelo Ethernet sobre NG-SDHEthernet sobre fibra oscura
La aparición de nuevas tecnologías como PBB-TE o T-MPLS ha aumentado el abanico de posibilidades a medio plazo
Nuevas tecnologías para el transporte de servicios Ethernetextremo a extremo Motivación
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28Telefónica I+D
DASA
Payload
DASA
Payload
VID
DASA
Payload
S-VID
C-VID
DASA
Payload
802.1 802.1q 802.1adProviderBridges
802.1ahProvider BackboneBridges
SA = Source MAC addressDA = Destination MAC addressVID = VLAN IDC-VID = Customer VIDS-VID = Service VIDI-SID = Service IDB-VID = Backbone VIDB-DA = Backbone DAB-SA = Backbone SA
I-SID
Ethertype Ethertype
Ethertype
Ethertype
Ethertype
Ethertype
S-VID
C-VID
Ethertype
Ethertype
Ethertype
B-DAB-SA
B-VIDEthertype
Ethertype
Evolución de Ethernet
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29Telefónica I+D
IEEE 802.1ah (aka Mac-in-Mac) es un estándar en fase de desarrolloPermite utilizar direcciones MAC internas de red para uso del operador
802.1ad Interfaces
Provider BridgeNetwork (802.1ad)
Provider Backbone BridgeNetwork (802.1ah)
Provider BridgeNetwork (802.1ad)
802.1ah Interfaces
DASA
Payload
S-VIDC-VID
B-DAB-SAB-VIDI-SID
Provider Backbone Bridges (PBB / 802.1ah)
DA SA TPID TCI TPID TCI
NetworkB-TAG
ServiceI-TAG
Client 802.3 Frame
6 octets 6 2 2 2 4 60 -1526 octets
802.1ahPBB Frame
DA SA TPID TCI ET
C Service-TAG
6 octets 6 octets 2 2 2
MACAddress
Client Data
46 -1500 octets
B FCS
4
FCS
4
802.3ClientFrame
PBB FCS
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30Telefónica I+D
Explosiones de MAC
Spanning Tree: Convergencia lenta
Traffic engineering
Diferenciación de clientes
Escalabilidad
Ethernet Challenges: Jerarquía de VLANs y MACs
El campo service ID (24 bit) permite diferenciar 16 millones
de instancias de servicio
Las MAC de cliente se aprenden sólo en el borde de la red
Los switches de red sólo aprenden direcciones MAC de
red
¿Cómo resuelve PBB los problemas de Ethernet?
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31Telefónica I+D
Provider Backbone Bridge Traffic Engineering(PBB-TE)
PBB-TE propone extensiones de Ethernet que permitan resolver los problemas inherentes a Ethernet respecto a
EscalabilidadQoSDisponibilidad
En el estándar 802.1 ah se incluye:Una nueva MAC de transporte (Mac-in-Mac).Túneles con camino explícito, QoS y recuperación en 50 ms.Se desactivan ciertas funciones, como broadcasting, aprendizaje de MACs y funcionalidad del Spanning Tree
Finalmente, convertir Ethernet en orientada a conexión y con encaminamiento explícito y restauración impone nuevos requisitos:
Es necesario sustituir el Spanning Tree por un plano de control, con encaminamiento y señalización.Actualmente, está en progreso la estandarización de un plano de control para redes Ethernet (GELS, basado en GMPLS)
Actualmente Nortel y BT son los principales impulsores de esta tecnología
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32Telefónica I+D
Ethernet Metro
Enlaces punto a punto
E-LINE, E-LAN
PBB
E-LINE, E-LAN
PBB
Se introduce sistemas de OAM similares a los de SDHEl sistema de gestión puede establecer enlaces punto a punto protegidos de forma similar a como se hace en redes TDMSe elimina el Spanning Tree
Provider Backbone Transport (PBT orPBB-TE / 802.1qay)
EdgeSwitch
EdgeSwitch
TransitSwitch
Adapt Adapt
NNILink
NNILink
UNILink
UNILink
Link OAMTrunk OAM
Service OAM (SID)
customer demarcs
Link OAM Link OAM
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33Telefónica I+D
802.1 PBT – PBB-TE (Traffic Engineering)Project (PAR) approved in March 2007
802.1ah, PBB (Hierarchy in the metro)Expected completion mid-2007
802.1ag (Connectivity Management)Expected completion mid-2007
802.1AB (Auto-discovery)Complete
802.1p/ad (Class Based Queuing)Complete
Y.1731 (Connectivity & Performance Mgmt)Complete
Situación de los estándares
Fuente: Nortel
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34Telefónica I+D
Posicionamiento de la industria y puntos abiertos
Casi todos los suministradores de equipos de transporte (Ericsson, Huawei, Ciena, Siemens, Nortel…), excepto Alcatel-Lucent, están incluyendo PBB-TE en sus roadmaps
Los principales aspectos tecnológicos que quedan por resolver (estandarizar) respecto al uso de PBB-TE en red troncal son:
La definición de un plano de control La implementación de mecanismos de restauración El soporte de MulticastLa estandarización de la emulación de circuitos para el soporte de tráfico que no sea EthernetSegún Alcatel la herramientas de OAM definidas en el Y.1731 son compatibles con los equipos Ethernet actuales
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35Telefónica I+D
T-MPLS (Transport MPLS)
Transport – MPLS es una tecnología de red de transporte de conmutación de paquetes orientada a conexión basada en MPLSHereda de MPLS el formato de tramas, los mecanismos básicos y el paradigma de encaminamiento, por lo que tiene un alto grado de sinergia con MPLS.Usa un subconjunto de funciones de MPLSSigue los principios de la arquitectura de red de transporte definidos por la ITU-T. Se centra en la arquitectura de capas de transporte del ITU-T (G.805) Arquitectura, interfaces, operación y mantenimiento y proteccióny restauración estánT-MPLS proporciona un paradigma de operación y mantenimiento, control y gestión común con el de otras tecnologías de transporte (SDH, OTH, WDM), incluyendo funciones de protección.Incluye explícitamente funciones de agregación para facilitar eltransporte Ethernet.
Alcatel-Lucent es el principal impulsor de esta tecnología en la ITU
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36Telefónica I+D
¿Cómo funciona T-MPLS?
Transport – MPLS se basa en añadir mecanismos de OAM y protección similares a las de SDH a un subconjunto de funcionalidades de IP/MPLS
T-MPLS =
IP/MPLS – funcionalidades IP (PHP, ECMP, LSP merging, Fast ReRoute)
+Mecanismos de OAM y protección similares a las de SDH
Al igual que en PBB-TE el establecimiento de rutas se realiza a partir del sistema de gestión
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37Telefónica I+D
Cada interfaz Ethernet se mapea en un cojunto de VC-4s concatenados para optimizar los recursos
La granularidad es de 150 Mbps
10GE/1GBE Phy VC4-nv
VC4-nv
70%
TransportResourcesfilling Rate
IP off-loading
Asignación de recursos en NG-SDH
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38Telefónica I+D
Cada flujo se mapea en un tunel T-MPLSVarios túneles se pueden mapear sobre el mismo VC4
T-MPLS PW/Tunnel
T-MPLS PW/Tunnel
70%
TransportResourcesfilling Rate
nVC4
nVC4
10GE/1GBE Phy
IP off-loading
Asignación de recursos en T-MPLS
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39Telefónica I+D
Escenario a medio plazo: Plano de control
2010
Señalización entre diferentes dominios Integración del plano de control SDH y fotónicoGMPLS en redes fotónicasPosibles implementaciones del plano de control a nivel 2
2009
Evolución de redAño
IP
PBT? TMPLS?
SDH
OTH
Plano de Control
Red Metropolitana Red Troncal
UNI
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40Telefónica I+D
Diferentes dominios e interoperabilidad
Provisión de conexiones entre diferentes dominios a través de un interfaz E-NNILa interoperabilidad entre distintos suministradores del interfaz E-NNI (“intracarrier”) definido por el OIF se ha demostrado experimentalmenteGMPLS en
OTN (Wavelength routing)NG-SDHEthernet?
La interoperabilidad entre los planos de control de distintas tecnologías será clave a medio plazo
Carrier CDomain
OIF UNI OIF E-NNI OIF UNI
Carrier ADomain
Carrier BDomain
OIF E-NNINE NE NE NE NE NE
NE NE
NE
NE
Carrier C Domain
OIF E-NNII-NNI
Vendor 1Domain
Vendor 2Domain
UNI-NUNI-C
El UNI-C solicita una conexión Ethernet medianteseñalizaciónEl UNI-N crea la conexión sobre la red GMPLS El E-NNI intercambia información de encaminamiento y señalización para atravesardiferentes domimios
EthernetClient
EthernetClient
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SER MÁS LÍDERES
41Telefónica I+D
Pruebas de Interoperabilidad en Japón
Proyecto JGN-II 4 operadores y 6 dominios ASON/GMPLS Consorcio formado entre otros por NTT, KDDI, NEC, Fujitsu, Mitsubishi.Interoperabilidad extremo a extremo ASON/GMPLS.Definición de un E-NNI inter-carrier mediante BGP-4.
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42Telefónica I+D
Las implementaciones de GMPLS en redes fotónicas deben tener en cuenta las limitaciones de la capa física
Existen distintas alternativas técnicas para hacer frente a este problema:
Routing centralizadoEl cálculo de caminos se realiza en el sistema de gestiónLa viabilidad de los caminos se valida mediante consultas a una base de datos con información sobre las características físicas de la redEl plano de control se reduce a la señalización
Routing distribuidoEl uso de técnicas de modulación dinámica permitiría establecer caminos en la red fotónica sin tener en cuenta las limitaciones de la capa físicaEl uso de mecanismos de OPM (Optical Performance Monitoring) permitiría las distribución periódica de info. Sobre las limitaciones de la capa físicaS la red se diseña para el caso peor, entonces no habrán caminosque puedan verse afectados por las limitaciones de la capa física
GMPLS en redes fotónicas
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43Telefónica I+D
E-NNI
UNI 1 Provisión extremo a extremo con ASON:
(1) El cliente solicita una conexión a través del UNI
(2), (3) Señalización intra e inter dominio
(4) El servidor centralizado envia comenado para configurar la ruta. La restauración se basa en caminos precalculados
2
3
4
Dominio Fotónico
Regenerador electrónico entre dominios
Servidor de Rutas
Servidor de rutas
Routing Centralizado
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44Telefónica I+D
La señal origina se recupera en los extremos
SMF-28
SMF-28
SMF-28
LEAF
E-LEAF
LS-DSF
TWc TeraLigth
Cada lambda viaja a una distancia diferente sobre fibras de distinto tipo
Al utilizar técnicas de modulación automática como el eDCO se puede encaminar por cualquier camino óptico sin tener que comprobar suviabilidadEl cálculo de caminos se simplifica por lo que puede implementarse de forma distribuida
Routing distribuido
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45Telefónica I+D
El plano de control en redes fotónicas debe implementar restauración automática al igual que se hace actualmente en NG-SDHPara ello el plano de datos debe cumplir con tres requisitos básicos:
Interfaces sintonizablesConmutación fotónica reconfigurableConversión de lambda reconfigurable
Restauración óptica
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46Telefónica I+D
Escenario a largo plazo: Plano de datos
Introducción de OBS (Optical Burst Switching) en determinadas zonas de la red 2011
Evolución de Red Año
Customer –Side
Public IPL3 VPN,
L2 VPN, ...
L1 VPN,
Customer –Side
Public IP, L3 VPN, ...
L2 VPN, ...
L1 VPN, ...
Ethernet? TMPLS?t
OTH/OBS OTH/OBS OTH/OBS OTH/OBS
Ethernet? TMPLS?t Ethernet? TMPLS?t Ethernet? TMPLS?t
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47Telefónica I+D
Cómo funciona OBS?Los paquetes (electrónicos) se ensamblan en ráfagas en el borde de la red.Antes de transmitir la ráfaga, se envía un paquete de control (BCP, Burst Control Packet), que configura todos los nodos intermedios. La ráfaga óptica se transmite de por el núcleo de la red, sin realizarse ninguna conversión al dominio eléctrico en los nodos intermedios.Cuando la ráfaga llega al otro extremo de la red, se desensambla, y los paquetes llegan al destino.
OBS (Optical Burst Switching)
Edge router
BCP
IP packets Core router Core router
Edge router
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48Telefónica I+D
Situación actual del plano de datos
IP/MPLS
OTN #
SDH
DWDM
NG-SDH, ATM
CWDM
Red Metropolitana Red Troncal
Agr
egac
ión:
Eth
erne
t; IP
/MP
LS,
PD
H, S
DH
, Fib
erC
hann
el...
NG-SDH, ATM
L0
L1
L2
L3
Las tecnologías más comunes son IP/MPLS, Ethernet y NG-SDH, pero aún hay una importante presencia de tecnologías
como FR o ATM para servicios de datos a empresas
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49Telefónica I+D
IP/MPLS
Ethernet
GMPLS NG-SDH
Plano de Control
Situación actual: Plano de control
Actualmente existe un plano de control distribuido en la red IP/MPLS y en la malla nacional GMPLS (NG-SDH)
Los protocolos utilizados en ambas redes son totalmente independientes. La petición y liberación de conexiones a través de la malla GMPLS la realiza el sistema de gestión
centralizado
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50Telefónica I+D
Escenario a corto plazo: Plano de datos
IP/MPLS
OTN #OTN
SDH
L2
OTHConmutación óptica
NG-SDH
OTHConmutación óptica
Red Metropolitana Red Troncal
Agr
egac
ión:
Eth
erne
t; IP
/MP
LS
NG-SDH
2008
Evolución a una red única G.709 Introducción conmutación óptica en la red metro y regionalIP sobre DWDM: By-pass óptico de tráfico en tránsitoNo integración de transponders en routers IPDespliegue de interfaces a 40 GbpsArquitecturas malladas en la red troncal
2007
Evolución de RedAño
01
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51Telefónica I+D
2008
Implementaciones del plano de control mono-capa (en IP o NG-SDH)Mecanismos de restauración e ingeniería de tráfico mono-capa (en IP o NG-SDH, OTH)
2007
Evolución de RedAño
IP
Ethernet
SDH, OTH
Plano de Control
UNI: Ethernet- SDH
Escenario a corto plazo: Plano de control
Plano de control GMPLS
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52Telefónica I+D
Escenario a medio plazo: Plano de datos
Red Metropolitana Red Troncal
IP/MPLS
Framing/ mapping(packet layer)
OTN
SDH
L2
NG-SDH
PBB-TE? T-MPLS?
ODU –OTHROADMsA
greg
ació
n: E
ther
net;
IP/M
PLS
PBB-TE? T-MPLS?
ODU – agile OTHROADMs/OXCs
2010
Redes semitransparentes compuestas por “islas ópticas” conectadas por regenadores electrónicosControl dinámico de la dispersiónEl posible uso de T-MPLS y PBB-TE para la provisión de servicios Ethernet extremo a extremo
dependerá de la disponibilidad de mecanismos de ingeniería de tráfico y restauración eficientes.
2009Evolución de RedAño
ACELERAR PARA
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53Telefónica I+D
Escenario a medio plazo: Plano de control
2010
Señalización entre diferentes dominios Integración del plano de control SDH y fotónicoGMPLS en redes fotónicasPosibles implementaciones del plano de control a nivel 2
2009
Evolución de redAño
IP
PBT? TMPLS?
SDH
OTH
Plano de Control
Red Metropolitana Red Troncal
UNI
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54Telefónica I+D
Escenario a largo plazo: Plano de datos
Introducción de OBS (Optical Burst Switching) en determinadas zonas de la red 2011
Evolución de Red Año
Customer –Side
Public IPL3 VPN,
L2 VPN, ...
L1 VPN,
Customer –Side
Public IP, L3 VPN, ...
L2 VPN, ...
L1 VPN, ...
Ethernet? TMPLS?t
OTH/OBS OTH/OBS OTH/OBS OTH/OBS
Ethernet? TMPLS?t Ethernet? TMPLS?t Ethernet? TMPLS?t