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SDH/SONET evolucionan hacia una p l a t a forma de servicios múltiples: nodos y puertas multiservicio
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colo de servicio extremo a extre-
mo (
Figura 1
). Estas funciones
dependen de la madurez de las
tecnologías disponibles, de la
conformidad con las normas, de
la combinación apropiada de los
diferentes protocolos de aplica-
ciones, de la compatibilidad re-
trospectiva con infraestructuras
ya desplegadas, y de la gestión
fácil de los servicios que la red
tiene que proporcionar.
En lo que concierne al operador,
tal planteamiento debe ser capaz
de reaccionar a tiempo para
cambiar formas de demanda de
servicio y para proporcionar ser-
vicios extremo-a-extremo con el
grado de calidad requerido por
los servicios de clientes. La flexi-
bilidad de la red de transporte,
su apertura a los diferentes pro-
tocolos y su capacidad para lle-
varlos en la forma más conve-
niente, serán los factores para
atraer el mercado hoy día alta-
mente competitivo, en donde es
decisivo servir las necesidades
de los clientes en la forma más
rápida y al mejor coste.
Teniendo los instrumentos co-
rrectos, reduciendo el capital
global y los costes de funciona-
miento, mientras que al tiempo
SDH/SONET evolucionan hacia una
p l a t a forma de servicios múltiples:
nodos y puertas multiservicio
Una red de servicios múltiples permite a los operadores cubrir las necesidades
cambiantes de los clientes, a través de la optimización de recursos, la
diferenciación de la calidad de servicio flexible y la ingeniería de tráfico.
Introducción
E
n el expansivo mundo de
nuevos servicios eficaces, he-
cho posible por la rápida evolu-
ción en las tecnologías electróni-
ca y óptica, se está poniendo bas-
tante más complicado el realizar
una red eficaz a prueba de futuro.
Varios planteamientos son posi-
bles para satisfacer las esperadas,
pero siempre cambiantes, deman-
das de los usuarios. La estrategia
más conveniente para construir
dicha red no siempre es evidente,
y los planteamientos generalmen-
te adoptados incluyen:
* Superposición: construir una
red separada para cada aplica-
ción del cliente: Protocolo In-
ternet (IP), Modo de Transfe-
rencia Asíncrono (ATM), etc.
* Migración: convergencia de
servicios en una red de simple
aplicación, tal como Voz sobre
Protocolo Internet (VoIP).
* Integración de las funciones
específicas de servicio en los
elementos de red.
Sin embargo, el objetivo común
en los diferentes planteamientos
es concentrarse en qué funcio-
nes de red son necesarias, sin te-
ner en cuenta el requerido proto-
>
D. Marazza
H. Kleine-Altekamp
MS-SP : Sección Múltiple-Protección de Sección
NOC: Centro de Operación de Red
4FMS-SPRING: 4 Fiber Multiplex Section Shared Protected Ring
Figura 1 ­ Soluciones reales extremo-a-extremo para necesidades de usuarios.
Page 2
miento IP y las posibilidades de
conmutación ATM, evitando la
sobrecarga de la red y reducien-
do el costo de la introducción de
nuevos servicios de datos.
Los operadores se enfrentan nor-
malmente con un enorme au-
mento del tráfico de datos en sus
redes, y al mismo tiempo con una
diversificación de los servicios
como Redes Privadas Virtuales
(VPN), acceso rápido a Internet
y líneas alquiladas ATM (
Figura
3
). En consecuencia, necesitan
redes de transporte rentables,
que sean eficientes para la tele-
fonía presente y para el tráfico
por líneas alquiladas, ya bastante
flexible para servir el incremento
de la demanda de los tráficos
ATM e IP. Como resultado de su
amplio despliegue, normaliza-
ción y gestión avanzada y meca-
nismos de protección, SDH es
una tecnología de una capa para
llevar IP y ATM, especialmente
en áreas metropolitanas.
La capacidad para acceder, pre-
parar y encauzar celdas y paque-
tes junto con Múltiplexación por
División de Tiempo (TDM) y cir-
cuitos de longitud de onda signi-
fica que todos los tipos de servi-
cios pueden ser soportados ren-
tablemente, proporcionando un
sistema que pueda dirigir la tran-
sición de los servicios que hoy
día generan ingresos a los servi-
cios del mañana.
La arquitectura modular Opti-
nex
TM
(
Figura 4
) está basada en
las tecnologías de capa óptica de
Múltiplexación por División de
se optimiza la utilización de los
recursos desplegados por el
cliente en las aplicaciones IP y
ATM, el operador será capaz de
conseguir una posición óptima
en este mercado tan agresivo.
La respuesta de Alcatel para las
necesidades de los operadores
de red que desean triunfar en es-
te mercado es el conjunto de
productos Optinex
TM
.
OPTINEX
TM
, familia y conceptos
Los Nodos de Servicio Múltiple
O p t i n e x
T M
(OMSN) y las Puertas
de Servicio Múltiple Optinex
T M
(OMSG), que se representan en
la
Figura 2
, están diseñados para
llevar a cabo unas robustas y ren-
tables plataformas de telecomu-
nicación de servicio múltiple para
soportar servicios de banda an-
cha y banda estrecha en redes de
telecomunicación metropolita-
nas, nacionales e internacionales.
Igual que presenta un equipo de
Jerarquía Digital Síncrona (SDH)
de alta calidad compacto y de
magníficas características, Opti-
n e x
T M
ofrece la plataforma de
servicio múltiple, a través del
módulo conectado IP/SDH/ATM
(ISA), integrando el encauza-
Figura 2 ­ Nodos y puertas de servicio múltiple Optinex.
CBR :
Velocidad Constante de bits.
UBR :
Velocidad no especificada de bits.
SBR :
Velocidad Mantenida de bits.
Figura 3 ­ Conjunto de servicios Optinex.
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cios especiales punto a punto, de
grandes anchos de banda e inter-
faces transparentes (por ejemplo,
Fiber Channel, Escon and Ficon
para bases de datos remotas).
La familia OMSN incluye puertos
SDH de orden alto y bajo y de Je-
rarquía Digital Plesiócrona (PDH),
y funciones de matrices de Conte-
nedor Virtual (VC) de orden alto
y bajo (con capacidad de interco-
nexión), entradas/salidas para ca-
nales ópticos, y routers IP y fun-
ciones de conmutación AT M .
La familia OMSG aumenta estas
posibilidades incorporando una
función de matriz de canal óptico
y DWDM; estos productos pue-
den utilizarse en puertas metro-
politanas ópticas y en aplicacio-
nes de núcleo.
La integración de los productos
está planificada en tal forma que
Longitud de Onda Densa
(DWDM), SDH/SONET, ATM e
IP combinadas de forma que se
disminuya el coste total de la red
propia. El concepto Optinex
T M
proporciona una plataforma de
servicio múltiple para numerosas
aplicaciones basadas en una va-
riedad de bloques funcionales,
los cuales pueden ser combina-
dos para satisfacer las necesida-
des reales de los operadores.
El conjunto de productos incluye
plataformas de transmisión de
servicio múltiple para áreas me-
tropolitanas y regionales basadas
en la evolución tecnológica de
SDH a un transporte mayor de
«datos conscientes», y la intro-
ducción de DWDM en el núcleo.
El WDM está también empezando
a penetrar en áreas metropolita-
nas en donde se requieren servi-
ETH :
Ethernet
IPoA :
IP sobre ATM
POS :
Paquete sobre SDH
Figura 4 ­ Arquitectura modular de OMSN/OMSG.
la OMSN podría ser utilizada co-
mo bloques de «entrada/salida
de la comunicación» para la
OMSG en una configuración de
elemento simple (Alcatel 1660
SM para Alcatel 1641 SC, y Alca-
tel 1670 SM para Alcatel 1664
SX).
Por qué es importante el
servicio múltiple
Normalmente, muchos operado-
res proporcionan conmutación
ATM o interconexión de routers
IP mediante contenedores vir-
tuales PDH y SDH a través de la
red fundamental SDH. El equipo
SDH de Alcatel ofrece todos los
interfaces normalizados necesa-
rios para conexión de conmuta-
dores/routers tales como VC4-
Page 4
perdiciada y menos tráfico renta-
ble conmutado/encauzado. Con
objeto de optimizar la utilización
de los recursos de red disponi-
bles, las celdas ATM y paquetes
IP pueden ser preparadas en el
nodo SDH de borde (
Figura 5
).
Las matrices de tráfico de datos
difieren de acuerdo con la aplica-
ción. Sin embargo, la conexión
de los nodos de acceso vía circui-
tos SDH (VC-nc) a la puerta de
datos de la central podría condu-
cir a derivaciones ineficaces del
tráfico de la propia matriz y de la
apropiada granularidad de los
64C para conectar a los gigarou-
ters del mañana.
Sin embargo, la historia no acaba
con los tipos de interfaz. Las lí-
neas simplemente alquiladas (o
VCs) a través de la red de trans-
misión pueden conducir a una
gran cantidad de capacidad des-
Figura 5 ­ Consolidación del tráfico OMSN/OMSG y planteamiento del circuito SDH.
SOHO :
Oficina Pequeña/Oficina Doméstica.
Figura 6 ­ Red Metropolitana para conjuntos ADSL.
Page 5
de tráfico local a través de la
puerta de datos, y por ello redu-
cir significativamente la duración
y tratamiento de la carga.
Una aplicación de este concepto
se muestra en la
Figura 6
, la
cual muestra una red metropoli-
tana típica para el conjunto de
servicios de Línea Digital Asimé-
trica de Abonado (ADSL) y líne-
as alquiladas ATM. En este pro-
cedimiento, el tráfico ATM es re-
cogido a través de Multiplexores
de Acceso de Líneas Digitales de
Abonado (DSLAM), los cuales
actúan como concentradores de
tráfico ADSL en domicilios y pe-
queñas oficinas de usuarios
ADSL y también directamente,
mediante líneas de fibra STM-1
SDH, de empresas. Dos plantea-
mientos diferentes se conside-
ran entonces para transportar
los caudales de tráfico ATM de
los usuarios a los Puntos de Pre-
sencia (POP) de la ciudad donde
se terminan las sesiones Proto-
colo Punto a Punto (PPP) y el
tráfico IP es expedido al destino
c o r r e c t o .
El primer planteamiento se basa
en trayectos VC-4 SDH entre ca-
da nodo de acceso y el POP; los
nodos de acceso de las interfaces
STM-1 se llevan a cabo en circui-
tos VC-4 separados a las interfa-
ces respectivas en el POP de la
ciudad. El segundo planteamien-
to utiliza módulos conectados
ISA para consolidar el tráfico
ATM en los nodos límites de
OMSN/G.
La
Figura 7
muestra la demanda
de ancho de banda en términos
de SDH VC-4s necesaria en los
dos casos. La reserva de distinto
SDH VC-4s para cada acceso de
caudal ATM conduce a una gran
cantidad de anchura de banda
sin utilizar en el anillo y puede li-
mitar la posterior evolución de la
red (ver en la figura las diferen-
tes fases). La granularidad pro-
pia de los contenedores de trans-
porte SDH se vuelve un factor de
limitación cuando no hay una
contenedores SDH. En tales ca-
sos, tanto el tráfico local (por
ejemplo, IP-VPN) como el tráfico
de larga distancia, son enviados,
mediante enlaces SDH VC, por la
puerta de datos que tiene la ru-
ta/conmutador, todo el tráfico de
datos recogido de los nodos de
acceso.
El planteamiento OMSN/G, que
puede distribuir funciones de en-
cauzamiento y conmutación a los
elementos de red, puede reducir
significativamente la anchura de
banda SDH demandada en la red.
Los paquetes IP y celdas ATM
que son transportados en la par-
te alta de la aplicación SDH, pue-
den ser encauzados y conmuta-
dos en cada nodo donde hay un
módulo ISA y preparados juntos
en menos enlaces SDH VC-nc.
En consecuencia, son mejor utili-
zados los recursos de red dedica-
dos al caudal de datos. Además,
la distribución de las posibilida-
des de encauzamiento y distribu-
ción hacen posible evitar el bucle
Figura 7 ­ Comparación entre OMSN/G e ISA, y soluciones competitivas.
Page 6
buena equiparación entre la de-
manda de datos y la carga de
transporte disponible (150
Mbit/s para un VC-4). Este obs-
táculo es eliminado completa-
mente por la tarjeta ISA, la cual
circula en la granularidad ATM y
puede, por otra parte, llenar efi-
cazmente la carga SDH con tráfi-
co consolidado ATM. Tal resulta-
do también podría ser obtenido
conectando dispositivos conmu-
tadores/routers externos a los
Multiplexores de Inserción/Ex-
tracción (ADM). El coste de las
cajas más los interfaces necesa-
rios tanto en el ADM como en el
conmutador/router aumenta el
coste conjunto, como también se
muestra en la figura. El plantea-
miento de conmutación/encau-
zamiento distribuido basado en
la utilización de módulos
OMSN/G e ISA conectados mejo-
ra la utilización de la infraestruc-
tura de la red desplegada. Al mis-
mo tiempo garantiza las mayores
disponibilidades de servicio pro-
cedentes de los mecanismos de
protección normalizados Protec-
ción de la Conexión de la Subred
SDH (SNCP) y Anillo de Protec-
Figura 8 ­ Arquitectura conectada en Optinex flexible.
ción de la Sección del Multiple-
xor (MSPRING).
Reducir capital y costes de
operación
Utilizando los bloques funciona-
les normales de la familia Opti-
nex
TM
, así como combinando la
conmutación ATM, el encauza-
miento IP y el reagrupamiento
SDH en un equipo simple, se rea-
lizan grandes economías en el
desembolso de capital en la red y
en los costes de operación como
resultado de simplificar las ope-
raciones y mantenimiento.
* Diferentes miembros de la fa-
milia Optinex
TM
tienen el mis-
mo «aspecto y disposición»
para las mismas funciones.
* El número de elementos de re-
serva es reducido: las placas
pueden ser utilizadas tanto en
configuraciones metropolita-
nas como en configuraciones
de núcleo; los mismos módu-
los de tráfico son utilizados pa-
ra nodos CPE a 10 Gbit/s com-
pactos y grandes puertas.
* Se requiere menos formación
del personal de operación y
servicio.
* Gran reducción de los recorri-
dos.
* Aumento de la capacidad y fle-
xibilidad.
La funcionalidad de IP y ATM es
introducida en la red solamente
cuando y donde es necesario (
F i -
gura 8
). Para aplicaciones me-
tropolitanas, las funcionalidades
de IP y ATM son ejecutadas cada
una en una simple placa, las cua-
les pueden ser opcionalmente
añadidas en el OMSN solamente
en sitios donde esta funcionali-
dad se requiera. Integrando di-
rectamente los conmutadores
ATM o los routers IP en los ele-
mentos de la red de transporte
no solamente se reduce el coste
del equipo, sino también se elimi-
na el coste adicional de la provi-
sión de interfaces entre los equi-
pos de datos y de transporte (
F i -
gura 5
) tanto como el POP de la
ciudad se ve afectado.
La gama completa de aplicacio-
nes de cliente pueda ser servida
por el OMSN/G con ISA y su posi-
ción en la oferta de Alcatel para
aplicaciones en el borde se
muestra en la
Figura 9
.
Ingeniería de tráfico, MPLS y
calidad de servicio
Las poderosas facilidades de
OMSN y OMSG son armonizadas
por una aplicación de gestión co-
mún que da al operador las he-
rramientas que son necesarias
para controlar la red de servicio
múltiple. Los elementos de red
Optinex
TM
proporcionan facilida-
des al estado del arte como la
Conmutación y Calificación de
Protocolo Múltiple (MPLS) y los
servicios diferenciales IP. Así, no
Page 7
orientación del tráfico como la
orientación de recursos.
Los objetivos de las prestaciones
orientadas al tráfico incluyen as-
pectos que aumentan la Calidad
de Servicio (QoS) del caudal de
tráfico. En un modelo de servicio
Internet de clase simple, del me-
solo optimizan la red conjunta,
sino que también organizan el
tráfico de la mejor forma para
responder a la congestión y cam-
bios en el modelo de tráfico. La
optimización de la utilización de
los recursos de red y desempeño
del tráfico se realiza utilizando
ingeniería de tráfico, como se
muestra en la
Figura 10.
La ingeniería de tráfico ha llega-
do a ser una función indispensa-
ble en varios grandes sistemas IP
autónomos (campos de encauza-
miento IP) a causa del alto coste
de los activos de la red y de la na-
turaleza comercial y competitiva
de Internet. Estos factores po-
nen de relieve la necesidad de la
máxima eficacia operacional. Las
claves de los objetivos de las
prestaciones asociadas a la inge-
niería de tráfico son tanto la
Figura 10 ­ Ingeniería de tráfico utilizando MPLS.
ANT :
Terminación de Red ADSL
FOX :
Extensión de Fibra Óptica
OLT:
Terminación de Línea Óptica
ASAM :
Multiplexor de Acceso de Abonado ATM
HDSL:
Línea Digital de Alta Velocidad de Abonado
RNC :
Controlador de Red de Radio
AT M F:
Us ua r io de ATM cone c t a do por Fibra Óptic a
L M D S:
S e r v ic ios de Distribución Mu l t i p u nto Local
U M T S:
S i s t e ma Universal de Te l e c o mu n ic a c io nes Móviles
FDDI :
Interfaz de Datos de Distribución de Fibra
NT:
Terminación de Red
Figura 9 ­ Aplicaciones en el borde para Alcatel OMSN/G con ISA.
Page 8
El MPLS es significativo estraté-
gicamente para la ingeniería de
tráfico porque puede potencial-
mente proporcionar la mayoría
de las funciones ofrecidas por el
modelo superpuesto, pero a un
coste más bajo. Igualmente im-
portante, el MPLS ofrece la posi-
bilidad de automatizar varios as-
pectos de la función de ingenie-
ría de tráfico controlando la
asignación de calificación y re-
serva de ancho de banda para
cambios y trayectorias a favor de
la gestión de alto nivel.
Conclusiones
La familia de servicio múltiple
Optinex
TM
está dedicada a pro-
porcionar soluciones de trans-
porte rentables para todas las
aplicaciones de redes desde los
accesos a la parte central y des-
de los datos al SDH. Puesto que
el SDH y las tecnologías de las
aplicaciones ópticas están siendo
cada vez más solicitadas hasta
las instalaciones de los clientes,
también se facilita el acceso al
usuario final por SDH. El ATM
avanzado y la funcionalidad IP
han sido cuidadosamente selec-
cionados para alcanzar la plena
utilización de la infraestructura
desplegada, y por ello se rebajan
los costes totales de red, facili-
tando una fácil migración paso a
paso al futuro entorno de banda
ancha e IP. I
Bibliografía
1. M. Huterer, J. Minnis, P. O'-
Connel, E. Traupman: «Next
Generation Networks»: A
Cost effective Combination of
Transport and Switching La-
yers»,
Revista de Telecomu -
nicaciones de Alcatel,
2º. tri-
mestre de 1999, págs. 109-
117.
jor esfuerzo, los objetivos clave
de las prestaciones orientadas al
tráfico incluyen: disminución de
las pérdidas de paquetes, dismi-
nución de demoras, máximo del
caudal, y reforzamiento de los
convenios de nivel de servicio.
Minimizar la congestión es un
objetivo de las prestaciones
orientadas a los recursos y al trá-
fico primario. En este caso, la im-
portancia está en los problemas
de congestión prolongados más
bien que en la congestión de
tránsito resultante de ráfagas de
tráfico instantáneas.
Las posibilidades de control
ofrecidas por los existentes Pro-
tocolos de Puerta Interior (IGP)
no son adecuadas para la inge-
niería de tráfico porque tales
protocolos están basados en al-
goritmos de trayectorias más
cortas (trayectoria con el coste
más bajo de encauzamiento).
Esto hace difícil realizar una vi-
gilancia eficaz para dirigir la ac-
tuación de la red puesto que to-
do el tráfico ha seguido la ruta
IGP «optima» a través de la red.
Por otra parte, un modelo com-
pletamente superpuesto que se
apoya en el ATM como aplica-
ción de transporte y control, no
es eficaz en la red de larga dis-
tancia a causa de su propia tara
(o carga de celda).
Davide Marazza
es director
de producto para los Nodos de
Servicio Múltiple Optinex con
responsabilidad para aplica-
ciones IP y ATM en la división
de Red Terrestre del Grupo de
Óptica de Alcatel en Vimerca-
te, Italia.
Harry Kleine-Altekamp
t r a-
baja en la estrategia de pro-
ducto con responsabilidad en
la definición de los equipos de
transmisión en la división de
Red Terrestre del Grupo de
Óptica de Alcatel en Stuttgart,
A l e m a n i a .