Redes de Próxima Generación

La arquitectura e implementación de la Red de Próxima Generación (NGN) deberán partir de interfaces y protocolos abiertos basados en normas. Ello es esencial para obtener el interfuncionamiento de productos de distintos proveedores, y para acelerar el ritmo de las innovaciones. También es generalmente aceptado que la NGN debe basarse en una arquitectura distribuida que ayude considerablemente a reducir los costos de ejecución, al mismo tiempo que flexibilice su introducción. La Recomendación Y.2001 del UIT-T, “Visión general de las redes de próxima generación”, Dic. 2004 contiene una definición de una NGN.

Las NGN deberán poder trabajar con servicios sumamente adaptables, que puedan crearse fácil y rápidamente, así como establecerse económicamente en toda la red. Si bien es importante habilitar nuevos servicios, también es importante preservar los servicios existentes provenientes de las redes anteriores

Arquitectura NGN de red convergente de voz y datos

En la Figura 1 se muestra una arquitectura NGN de red convergente de voz y datos acorde en general con la visión de la mayoría de las empresas explotadoras. La arquitectura puede descomponerse en varias capas: conectividad de núcleo, acceso y equipo del local del cliente (Access and Customer Premise Equipment = CPE), y gestión.

Figura 1 – Arquitectura convergente de voz y datos de red de próxima generación

Services: Servicios
Voice Services: Servicios de voz
Multimedia Services: Servicios de multimedios
Data Services: Servicios de datos
Management: Gestión
MG: Media Gateway (pasarela de medios)
End-to-End Network Management: Gestión de red de extremo a extremo
ATM/IP Core: Núcleo ATM/IP
Other Carriers: Otras empresas de comunicaciones
TDM Equipment: Equipo TDM
New Access: Nuevo acceso
Access: Acceso
Premise: Local (del cliente)
Customer Premise Portfolio: Cartera del local del cliente
Capa de conectividad primaria

La capa de conectividad de núcleo proporciona el encaminamiento y conmutación general del tráfico de la red de un extremo de ésta al otro. Está basada en la tecnología de paquetes, ya sea ATM o IP, y ofrece un máximo de flexibilidad. La tecnología que se elija dependerá de las consideraciones comerciales, pero la transparencia y la calidad del servicio (QoS) deben garantizarse en cualquier caso, ya que el tráfico de los clientes no debe ser afectado por perturbaciones de la calidad, tales como las demoras, las fluctuaciones y los ecos.

Al borde de la ruta principal de paquetes están las pasarelas: su función principal es adaptar el tráfico del cliente y de control a la tecnología de la NGN. Las pasarelas se interconectan ya sea con otras redes, en cuyo caso son llamadas pasarelas de red, o directamente con los equipos de usuarios finales, en cuyo caso se las denomina pasarelas de acceso. Las pasarelas interfuncionan con los componentes de la capa de servicio, usando protocolos abiertos para suministrar servicios existentes y nuevos.

Capa de acceso

La capa de acceso incluye las diversas tecnologías usadas para llegar a los clientes. En el pasado, el acceso estaba generalmente limitado a líneas de cobre o al DS1/E1. Ahora vemos una proliferación de tecnologías que han surgido para resolver la necesidad de un ancho de banda más alto, y para brindar a las empresas competidoras de comunicaciones un medio para llegar directamente a los clientes. Los sistemas de cable, xDSL e inalámbricos se cuentan entre las soluciones más prometedoras que están creciendo e introduciendo innovaciones rápidamente.

El equipo del local del cliente, ya sea de su propiedad o arrendado, proporciona la adaptación entre la red de la empresa explotadora y la red o equipo del cliente. Puede tratarse de un simple teléfono, pero podemos apreciar una migración progresiva hacia dispositivos inteligentes que pueden trabajar con servicios tanto de voz como de datos.

Capa de servicio

Esta capa consiste en el equipo que proporciona los servicios y aplicaciones disponibles a la red. Los servicios se ofrecerán a toda la red, sin importar la ubicación del usuario. Dichos servicios serán tan independientes como sea posible de la tecnología de acceso que se use. El carácter distribuido de la NGN hará posible consolidar gran parte del equipo que suministra servicios en puntos situados centralmente, en los que pueda lograrse una mayor eficiencia. Además, hace posible distribuir los servicios a los equipos de los usuarios finales, en vez de distribuirlos a la red. Los tipos de servicio que se ofrecerán abarcarán todos los de voz existentes, y también una gama de servicios de datos y otros servicios nuevos de medios múltiples.

Capa de gestión

Esta capa, esencial para minimizar los costos de explotar una NGN, proporciona las funciones de dirección empresarial, de los servicios y de la red. Permite la provisión, supervisión, recuperación y análisis del desempeño de extremo a extremo necesarios para dirigir la red.

Arquitectura convergente del servicio NGN

Si bien la convergencia de voz y datos ha permitido nuevas eficiencias, la convergencia de servicios permitirá a los proveedores de servicios distribuir nuevos servicios innovadores a cualquier dispositivo sobre cualquier tipo de red de acceso. Los abonados se definirán por su perfil y presencia en la red, en vez de por su línea de acceso o su microteléfono. En el centro de la red convergente habrá una nueva infraestructura de servicios conocida como el Subsistema Multimedios IP (IMS). El IMS es producto del extenso trabajo llevado a cabo por 3GPP y 3GPP2 para describir aspectos de la red central para las normas de movilidad y actualmente se está utilizando como base para las redes convergentes en la elaboración de normas NGN del UIT -T. Las redes de próxima generación deberán respaldar una amplia gama de tecnologías de acceso y servicios centrales, y el IMS está diseñado para satisfacer este requisito. Como se muestra en la Figura 2, el Subsistema Multimedios IP es uno de los diferentes subsistemas posibles previstos en la evolución de una arquitectura NGN.

Figure 2: Arquitectura del Subsistema NGN, en la que se muestra el IMS

El IMS permite a los operadores de redes ofrecer servicios multimedios basados en aplicaciones, servicios y protocolos de Internet. Los ejemplos de aplicaciones multimedios IP incluyen la comunicación de señales vocales, aplicaciones multimedios en tiempo real y aplicaciones para reuniones y conferencias virtuales. El IMS permite sesiones multimedios IP que respaldan las aplicaciones multimedios IP. La aplicación del IMS en las redes convergentes precisa de acceso independiente e interoperabilidad. Para lograr independencia de acceso y asegurar la interoperabilidad de las redes, el IMS se basa en las normas de Internet ampliamente aceptadas del Grupo Especial sobre Ingeniería de Internet (IETF), siendo el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) uno de estos ejemplos. El IMS tiene como propósito servir de apoyo a la red central para el desarrollo y distribución de servicios. El IMS permite al usuario final la convergencia de la voz, video, mensajes, datos y tecnologías basadas en la Web, y el acceso a los mismos.

Condiciones para la definición de normas

Las organizaciones normalizadoras (SDO) deben cumplir una serie de condiciones al especificar las normas para las redes de próxima generación. Algunas de esas condiciones son las siguientes:

• interfuncionamiento sin transiciones difíciles de la red IP con la RTPC;
• niveles de desempeño del servicio como los ofrecidos actualmente por la infraestructura telefónica tradicional (p. ej., en la espera para el establecimiento de llamadas);
• interfuncionamiento de dominios administrativos múltiples teniendo en cuenta los diferentes protocolos de señalización;
• variación a escala para trabajar con un gran número de clientes;
• simplicidad; y
• la capacidad para trabajar con nuevos servicios.

Debe tenerse en cuenta que muchas de las normas usadas para interfaces y aplicaciones de la NGN están evolucionando y cambiando rápidamente.