NGN-Resumen

May 12, 2015

Arquitectura NGN

Servicios y Aplicaciones Servicios y aplica-

ciones alcanzables en la red NGN

Control Identica los tipos de datos, para dar

calidad de servicio. Crea circuitos vir-

tuales para voz.

Transporte Se encarga del transporte de pa-

quetes

Acceso Comunica al usuario nal con la red IP

PCM

Es necesario tener 256 rangos de frecuencias, demanera que se necesitan 8 bits para su repre-sentacin. Para esto se toman por segundo 8000muestras, a una tasa de 8 bits por segundo, dedonde obtiene que la capacidad mnima para la

digitalizacin y transmisin de la llamada son

8000 8bps = 64000bps =64Kbps

TDM (E1)

Canales totales 32, cada uno de 8bits. Ca-pacidad = 8000/s8bits/canal32canales =2048000bits/s = 2.048Mbps

Sealizacin 2 canales de (el 0 y el 16). Ca-

pacidad = 8000/s 8bits/canal 2canales =128000bits/s = 128Kbps

Datos 30 canales de datos. Capacidad

= 8000/s 8bits/canal 30canales =1920000bits/s = 1.92Mbps

NGN

Switch-Clase5 Conecta los usuarios nales

con la red mediante el protocolo SS7 (Sig-

nalign System 7) atravs del Signaling

Point para continuar con la sealizacin

MG Su funcin es pasar de conmutacin de cir-

cuitos a conmutacin de paquetes. Para

ello, mediante el SG, convierte los men-

sajes ISUP del SS7 usando SIGTRAN. Los

pasa al softswitch para continuar con la

comunicacin.

MGC Su funcin principal es manejar las se-

siones de los MG, mediante el protocolo

MEGACO. Tambin sirve para leer los

mensajes ISUP de los MG e identicar la

ruta que deben seguir

Red de conmutacin de paquetes Es in-

ternet, red IP

SS7 Signalling System No. 7 Es el sistema de

sealizacin usado en la PSTN. Actua en

las capas de acceso, transporte, control y

aplicaciones. ISUP hace parte de este pro-

tocolo.

Sigtran Protocolo que encapsula ISUP en IP

MEGACO Protocolo que usa el softswitch

para el manejo de sesin de los MG (lo-

calizacin, estado, registro y desconexin)

Conexiones Home-SwitchC5 E1: 2.048Mbps.

Switch5-MG STM1/ STM4 155.52Mbps/

622Mbps Metroethernet(to IP) 1Gbps

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Figure 1: NGN

NGMN

2G

BTS Antena a la que se conectan los disposi-

tivos mviles 2G para recibir y/o transmi-

tir a la red

BSC Controladora de las antenas. Se encarga

de procesos como handover horizontal y

empezar la sealizacin de las llamadas

MG Pasa entre conmutacin de circuitos y de

paquetes. Se encarga tambin de contin-

uar con el proceso de sealizacin, pero en

IP mediante SIGTRAN con el MGC para

luego establecer conexin con otros MG y

continuar con las llamadas.

3G

NodeB Es la antena para dispositivos de 3G.

La nica diferencia con el BTS es la ca-

pacidad y alcance que ofrece. Su funcin

sigue siendo la de conectar los dispositivos

con la red.

RNC Es responsable de controlar los NodeB,

tiene algunas funciones de movilidad y es

donde se lleva a cabo la encriptacin de

los datos enviados por y hacia el usuario.

MG Igual a 2G

4G

eNodeB Es la antena para conectar los dispos-

itivos con la red. Integra algunas de las

funciones del BSC, pues en 4G no hay una

controladora

PDN-GW Es el gatewy en 4G. Se encarga de

realizar las comunicaciones de los paque-

tes a la red

MME Realiza handover, y funciones de auten-

ticacin y autorizacin.

Conexiones

2G BTS-BSC E1:2.048Mbps. BTS-MG

STM1/ STM4: 155.52Mbps/ 622Mbps.

Metroethernet(to IP) 1Gbps

3G NodeB-RNC E3/STM1:34Mbps/ 155Mbps.

RNC-MG STM4/ STM16: 622Mbps/

2.48Gbps. Metroethernet(to IP) 1Gbps

4G eNodeB-PDN-GW ?

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Figure 2: NGMN

IMS

El objetivo principal de IMS es garantizar QoS y

acceso multiplataforma. Para esto, se manejan

sesiones de usuario asociadas a tipos especcos

de servicios El acceso a estos servicios se puede

realizar tanto desde puntos de acceso mviles

como no mviles

P-CSCF Proxy: Es el intermediario, o primer

contacto que se tiene con IMS. Dene polti-

cas de QoS dependiendo del tipo de servi-

cio. Hace el proceso de identicacin.

I-CSCF Interrogating: Es el punto de acceso

a entidades externas a la red, pues su ip

es publicada en DNS. Consulta el HSS

para obtener la direccin del S-CSCF para

signrsela al usuario y suele ser intermedi-

ario para redirigir los mensajes entre estas

dos entidades

S-CSCF Service: Maneja tanto servicios

como sesin de usuarios. Aplica polti-

cas de QoS. Redirige los mensajes SIP al

servidor de aplicaciones correspondiente

SLF Suscriber Location Fn: Es la entidad

a la que se comunican el S-CSCF y I-

CSCF para establecer el HSS asociado a

un usuario. Esto se usar cuando la red so-

bre la que est implementada es de gran

tamao y se tienen varios HSS

HSS Home Suscriber Server: Es la base de

datos en donde estn almacenados los

usuarios. Se encarga de autenticacin y

autorizacin. Usando diameter se comu-

nica con las subentidades de CSCF

EPC

Su objetivo es permitir handover vertical, es de-

cir a travs tanto de protocolos como tecnologas

(wi, ethernet, gms..)

PCRF Tiene conocimiento del servicio que se

debe prestar y los requerimientos mnimos

de calidad de servicio. Puede ordenar un

handover vertical a nivel de servicio (over

the top apps)

3

MME Mobility Management entity: Se en-

carga de persistir la conexin y la sesin

en el cambio de punto de acceso

PDN GW Se encarga de aplicar polticas so-

bre los recursos (reglas denidas por el ne-

gocio) y funciona como punto de salida ha-

cia los servicios. Tambin recibe los acce-

sos desde redes como Wi y Wimax

AAA Se encarga de autenticacin y autor-

izacin de usuarios y accountability

ANDSF Access Netw Discov & Selec Fn:

Su funcin es identicar el tipo de acceso

(asistir en la identifcacin) cuando se trata

de conexiones no 3GPP y selecciona la red

que aplique segn los requerimientos de

cada servicio.

MTC

Objetivo MTC es el plataforma que estandariza

y facilita Machine to Machine communications

(M2M) al ubicarse tanto en la cada de acceso

como de red. La idea principalmente es permitir

sensores y actuadores comunicarse y conectarse

sin intervencin humana. Permite las smart

cities e IoT. MTC puede estar tanto en dispos-

itivos nales, Mg o el Core

M2M Devices Son los dispositivos con ca-

pacidades de comunicacin M2M por s

mismos (sin gateway) Tambin puedes ser

proveedores de servicios.

M2M Gateway Recibe la informacin de los

actuadores y se la envia a los servidores

de M2M. Es el puerto de acceso para dis-

positivos D'

M2M SC Son los servicios.

ZigBee Tecnologa para conectar los sensores a

los gateways

Protocolos

SIP Sealizacin para el control de sesiones

multimedia. El agente usuario (como

cliente emitiendo SIP, o servidor recibi-

endo SIP) se conecta a los servidores de

Registro, Redireccin y Proxy.

El de registro ingresa el usuario en la DB

de localizacin, el de redireccionamiento

traduce las direcciones SIP (user@host)

que recibe a direcciones no SIP y las re-

gresa al cliente.

El proxy es un intermediario que recibe

mensajes SIP, los trata y modica, para

luego remitir los SIP resultantes a otros

servidores.

Las pasarelas SIP/ SIP gateway son las

que conectan la red SIP con otros protoco-

los/tecnologas como la PSTN, red H.323,

etc.

Los principales mensajes son {INVITE,

ACK, BYE, OPTIONS, CANCEL, REG-

ISTER}

Figure 3: SIP

H.323 RTP y RTCP para el transporte de

voz y video. Familia de protocolos que

hace posible pasar la telefonia digital a la

telefonia ip. Camilo pon lo tuyo :)

4

Figure 4: H323

MGCP/MEGACO/H.248 para el control

de la llamada en el contexto NGN

Q.BICC SIP-T y SIP-I para el intercambio

de sealizacin entre Softswitches

SIGTRAN para el transporte de la seal-

izacin SS7 sobre IP

MSRP para el transporte de los datos del

usuario tal como trco chat

DIAMATER para la autenticacin, la autor-

izacin y la contabilidad

COPS para el control de los recursos de la red.

Polticas relacionadas con la calidad de

servicio

Calidad de Servicio

Es la capacidad de la red para asegurar a ciertos

servicios/ tipos de servicios caractersticas mn-

imas (ancoh de banda, retardo) Hay 3 niveles

Best Eort (FTP, HTTP)

Integrated Service: Provee aplicaciones con

un nivel de servicio garantizado, a travs

de la negociacin de los parmetros ex-

tremo a extremo

Dierentiated Service: Incluye un conjunto

de herramientas para la clasicacin y

mecanismos de manejo de colas para

proveer a ciertos protocolos o aplicaciones

una cierta prioridad sobre otros trcos de

red. El trco puede ser clasicado medi-

ante direcciones de red, protocolos, puer-

tos o interfaces a travs del uso de listas

de acceso

Se usan varios protocolos para el manejo de re-

querimientos de calidad de servicio

RSVP (Protocolo de reservacin de recurso):

Es un protocolo de control de la red que

permite a las aplicaciones obtener cali-

dad de servicio especial para sus ujos de

datos. Es un protocolo de enrutamiento

que se encuentra en el nivel de transporte.

Soporta 3 tipos de trco:

Mejor esfuerzo: IP tradicional

5

Sensible a la tasa: Dispuesto a renun-

ciar a la entrega a tiempo, a cambio

de una tasa garantizada. Ej: Apli-

caciones con requerimientos de 100

kbps. Otro ej: H.323

Sensible al retardo: Requiere puntual-

idad para la entrega. Ej: Video

MPEG-II

DiServ: Consiste en dividir el trco en

mltiples clases y tratarlas de diferente

forma. Utiliza el campo DS Field para

diferenciar los servicios. Los servicios son:

Premium: Conabilidad, Baja demora,

Bajo Jitter

Gold, Silver, Bronze: Conabilidad y

ciertos tiempos de transmisin.

Best Eort: Internet tradicional

Administracin de la congestin: Involucra

diferentes tipos de estrategias de manejo

de colas para manejar situaciones donde

la demanda de ancho de banda de la apli-

cacin excede la capacidad total de ancho

de banda que puede ser proveda por la

red. No puede controlar antes de que la

congestin ocurra. Tcnicas:

FIFO

Priority

Queuing Custom Queuing

Weighted Fair Queuing (WFQ)

802.1p Tiene las siguientes clases de servi-

cio/prioridades donde 0 es la mnima y 7

la mxima

0 Background

1 Best Eort

2 Excellent Eort

3 Critical Applications

4 Video, < 100 ms latency and jitter

5 Voice, < 10 ms latency and jitter

6 Internetwork Control

7 Network Control

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