mba serviÇos de telecomunicaÇÕes ngn (next generation network) redes de nova geração 2013

MBASERVIÇOS DE

TELECOMUNICAÇÕES

NGN (Next Generation Network) Redes de Nova Geração

2013

EMENTA• Arquitetura NGN

•Serviços NGN

•Protocolos NGN

•MPLS

•Estudo de Caso

Objetivos

A evolução da tecnologia IP permite hoje a convergência de aplicações de voz, dados, imagens, TV, entre outras, utilizando uma única infra-estrutura, com banda adequada , QoS e SLA, com segurança.

Esta arquitetura é chamada de NGN (Next Generation Network). Portanto, seu conhecimento é uma necessidade estratégica para qualquer empresa moderna, seja usuária, operadora ou industria de telecomunicações.

A NGN integra redes tais como WAN (Wide Area Network), LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network), e redes sem fio, antes discutidas em separado, otimizando custos e investimentos das empresas e prestadores de serviços.

O objetivo deste curso é fornecer os conhecimentos necessários para o entendimento do processo de convergência de serviços utilizando o protocolo IP em redes NGN.

EVOLUÇÃO DA REDE CONVERGENTE

1887 – Invenção do telefone

1981 – Definição do IPv4 - (guerra fria)

1983 – ARPANET adota o TCP/IP

1987 – Início da experiência piloto da RDSI brasileira

1990 – Lançamento do Serviço Móvel (banda A)

1991 – Fim da URSS e da guerra fria

1993 – Início da exploração comercial da Internet

1995 – Início do projeto NGN pelo ITU e chegada da Internet no Brasil

1998 – Definição do IP v6

2000 – Internet Banda Larga e serviços de voz sobre IP

2005-10 – Convergência Multimídia orientada a serviços – NGN e 3G (2007)

2011 – Convergência NGN, IPv6

2014 – Soma de celulares, smartphones, notbooks e modens 3G deve chegar a 2,25 bilhões de aparelhos (fonte – NIC.BR)

Plataforma NGN

A NGN é composta de:

Camada de acesso – redes de telefonia fixa e móvel 2,3 e 4G, acesso de clientes corporativos multimídia, Telefonia IP, IP TV, Internet das coisas, etc.

Camada de transporte – utiliza protocolos avançados tais como MPLS, GMPLS, SDH NGN, redes ópticas de nova geração, classificadas como redes de comutação de circuitos ópticos (OCS, Optical Circuit Switching), de comutação de rajadas ópticas (OBS, Optical Burst Switching), e de comutação de pacotes ópticos (OPS, Optical Packet Switching), todos IETF e redes óticas automaticamente comutadas (ASON) do ITU, entre outras.

Camada de controle - Responsável pelo encaminhamento, supervisão e liberação das conexões que trafegam pela rede IP. É realizado pelos Media Gateway Controller (MGC) ou Softswitch que é a inteligência da rede.

Camada de serviços - permite aplicações tais como telefonia IP, IP TV, jogos, audio e vídio de alta definição, serviços legados (telefonia fixa e móvel, número único, PBX virtual) e novas aplicações (streaming de vídeo, e-commerce, videoconferencia com compartilhamento de documentos, etc.)

Vantagens de uma rede NGN

Baixo investimento em infra-estrutura, - toda a tecnologia e serviços de transportes estará na infra-estrutura da prestadora do serviço.

Menor custo na implementação do serviço - a infra-estrutura oferecida pela prestadora de serviços pode ser utilizada por outros clientes.

Maior qualidade nos serviços utilizados - estrutura baseado na rede IP e com a arquitetura de camadas, torna muito maior a transmissão de dados e mais rápido o roteamento da rede.

Menor investimento com equipamentos - todo o gasto com servidores, firewalls, roteadores ficam por conta da prestadora de serviço.

Menor investimento com tecnologia - toda a parte de segurança e roteamento fica por conta da prestadoras de serviços.

Menor investimento com manutenção - a maior parte dos equipamentos está dentro da prestadora de serviços.

Padronização da NGN

A padronização da NGN foi iniciada em 2003 pelo ITU e o ETSI

Em 2005 foi publicado pelo ITU o framework da NGN R1

As recomendações da ITU estão contidos na série Y.2001 a Y.2399

ITU-T é responsável pela arquitetura do plano de controle e da interação desses componentes funcionais.

IETF é responsável por estabelecer protocolos que permitirão interoperabilidade para as redes ASON e GMPLS, entre outras.

OIF (Optical Internetworking Forum) finalidade de fomentar o desenvolvimento de soluções e serviços para redes óticas.

TMF (TeleManagement Forum) é responsável pelas melhores Práticas e Normas para a funcionalidade, custos e simplificação de implementações (Resumo em Anexo).

MEF (Metro Ethernet Forum) responsável pela especificação, interoperabilidade e implementação de redes Metro- Ethernet.

Algumas Recomendações NGN do ITU:

o Y - 2001 - General Overview of NGN

o Y – 2091 - Terms and definitions for Next Generation Networks

o Y - 2011 - General Principles and General Reference Model for NGN

o Y - 1414 - Voice Services over MPLS

o Y - 1912.5 - Interworking ISUP/SIP

o Y - 2233 - Service Capabilities – accounting and charging

o Y - 2051 - Frameworks and functional architecture models IP V6

Recomendações NGN do ITU

Serviços na NGN

Principais serviços:

o Voz

o Vídeo

o Chat

o Sessão multimídia

o E-mail

o SMS e MMS

o IP TV

o Imagens fixas (médicas)

o Serviços móveis 3G e 4G

o Jogos, música e filmes

o Serviços de valor agregado, Internet das coisas.

FIBER

SDHDWDM

SDH

Comutação

Físico

Hoje Migração Passo 1 Passo 2

SDH

CircuitSwitching ATM

ATM

IP

IntelligentOptical

Network(DWDM-

Based)

IP/MPLS

Evolução das Redes de Transporte

Arquiteturas legadas, Plataformas NGN e Serviços

NGN – CORPORATIVA

H 323

SIP

IAX

GSM

IP

MPLS – TP

WDM...

ISUP

DSS-1 / Q.SIG / R-2

SIP-T

SIP-I

MGCP

MEGACO

SIGTRAN

BICC

RTPC

NGN – PÚBLICA A

Fixo-TV-dados- fimes...

SoftSwitch A

E-1

IP

MPLS – TE

SDH ...

GATEWAY

I W U (TDM – IP)

SIP.....

PABX

IPETHERNET

Móvel-TV-dados -Rádio...

NGN – PÚBLICA B

PCS – AAA– POLICY - APLICATION SERVER - INTERNET...

SoftSwitch B

Protocolos NGN da

camada de controle:

SIP – T e SIP - I

SIP – T IETF NGN

Definido pela IETF em 2002, como na RFC 3261 para possibilitar o transporte de parâmetros das mensagens ISUP na extenção SDP e suporta as seguintes RFCs:

o RFC 3204 “MIME media types for ISUP and QSIG Objects” - regras de encapsulamento das mensagens ISUP.

o RFC 3372 “Session Initiation Protocol for Telephones (SIP-T):Context and Architectures” - interfuncionamento entre ISUP e SIP-T.

o RFC 3398 “Integrated Services Digital Network (ISDN) User Part (ISUP) to Session Initiation Protocol (SIP) Mapping” - regras explícitas para o interfuncionamento entre ISUP e SIP.

o RFC 3578 “Mapping of Integrated Services Digital Network (ISDN) User Part (ISUP) Overlap Signaling to the Session Initiation Protocol (SIP)” acrescenta uma discussão do manuseio do overlap na sinalização . Nota: O overlap na sinalização não é uma indicação para redes que usam ISUP ANSI.

o RFC 3264 “An Offer/Answer Model with SDP” - para fornecer informações específicas de mídia para sessões que estão sendo estabelecidas.

SIP – T IETF NGN

No caso de pacotes de áudio, transporte RTP/AVP são usados, como definido nas RFC’s 3550 e 3551, além de várias RFC’s específicas para codecs:

o A RFC 3372 especifica duas (2) configurações de rede gerais: “gateway” e “bridging”. No 1º caso a I W U (Interworking Unit) promove o interfuncionamento entre ISUP e SIP. Nem todos os serviços ISUP serão suportados fim a fim já que somente a informação mapeada nos cabeçalhos SIP estará disponível no ponto terminal SIP

o No 2º caso, o SIP-T é usado para conectar centrais PSTN através de uma rede SIP (PSTN-SIP-PSTN). A ISUP encapsulada é usada para transportar informação de serviço ISUP.

No tempo da publicação (2002), o SIP-T representava a única forma padronizada de suporte dos serviços ISUP através de uma rede de pacotes, tendo sido rapidamente adotado por alguns provedores de redes, contudo, ele não ganhou aceitação pelos órgãos de telecomunicações. Ao contrário, eles publicaram depois sua própria solução: o SIP-I.

SIP – t respostas e ISUP causas

Normal event

ISUP Cause value (Q.850) SIP-t response (RFC 3398 ) ---------------- ------------ 1 unallocated number 404 Not Found 2 no route to network 404 Not found 3 no route to destination 404 Not found 16 normal call clearing Bye ou cancel 17 user busy 486 Busy here 18 no user responding 408 Request Timeout 19 no answer from the user 480 Temporarily unavailable 20 subscriber absent 480 Temporarily unavailable 21 call rejected 403 Forbidden (+) 22 number changed (w/o diagnostic) 410 Gone 22 number changed (w/ diagnostic) 301 Moved Permanently 23 redirection to new destination 410 Gone 26 non-selected user clearing 404 Not Found 27 destination out of order 502 Bad Gateway 28 address incomplete 484 Address incomplete 29 facility rejected 501 Not implemented 31 normal unspecified 480 Temporarily unavailable

SIP – T IETF Bridging (PSTN - IP - PSTN)

SIP – I ITU NGN

O SIP-I é uma extensão ao protocolo padrão SIP da RFC 3261,

idealizada para transportar mensagens ISUP através de uma rede SIP,

como extensões coladas às mensagens SIP através do campo SDP.

Este protocolo foi padronizado pela ITU-T

A padronização da ITU-T ocorre em 2004 via Q 1912.5. Cobre o

interfuncionamento do SIP com a ISUP (Q761 – Q764) e com o BICC

(Q 1902.1 – Q 1902.4) , usando a RFC 3402 para a especificação do

encapsulamento. Ela especifica ações para tres (3) perfis, A, B e C,

que cobrem cenários chave de interfuncionamento

SIP – I ITU NGN

Perfil A:

o SIP 3GPP - TS 24.229 - A função de controle do “Media Gateway” (MGCF) do 3GPP usa este perfil, com poucas e pequenas diferenças observadas em um apêndice da 3GPP TS 29.163.

Perfil B:o Utilizado no 3GPP para cobrir o interfuncionamento com uma gama de

redes ISUP. Por exemplo, ele permite a opção de propagação do “overlap” de sinalização através da rede SIP, enquanto o perfil A não o faz (porque redes de terminais móveis nunca geram overlap de sinalização).

Perfil C:o Conhecido como SIP-I, é o mesmo perfil B com a adição do encapsulamento

ISUP. Isto é aplicável onde as ilhas ISUP são interconectadas via uma estrutura de rede SIP. A ISUP encapsulada é utilizada para atender requisitos regulatórios que não são ainda suportados pelo SIP. Ela pode também ser usada para suportar serviços chave legados, sempre que o SIP não forneça nenhuma funcionalidade equivalente.

SIP – I ITU NGN

A Q 1912.5 da ITU-T é similar à combinação das RFC’s 3398 e 3372 da

IETF, exceto por diferenças nas regras tanto de interfuncionamento quanto de encapsulamento. A Q 1912.5 veio para especificar as regras de interfuncionamento para os serviços ISUP onde estas foram deixadas de lado pela IETF.

A Q 1912.5 da ITU-T também faz uso dos protocolos RTP/AVP de transporte e “framing” como especificado nas RFC’s 3550, 3551 e várias RFC’s específicas para codecs. O SIP-I referencia explicitamente as regras “SDP offer/answer” como especificado pela RFC 3264 da IETF (não há referencia explícita pelo SIP-T a estes procedimentos).

Uma vez padronizada pelo ITU-T, o SIP-I foi incorporado por outros grupos de padronização, específicamente o ETSI (European Telecommunication Standards Institute) e o ANSI (American National Standards Institute), e de forma geral abraçado pela indústria como uma especificação mais completa se comparada ao SIP-T.

SIP – I ANSI NGN

Uma vez padronizada pelo ITU-T, o SIP-I foi adotado pelo ANSI (American

National Standards Institute)

A T 1.679 do ANSI também cobre o interfuncionamento SIP com a ISUP (T

1.113 – 2000) e com o BICC (T 1.673 – 2000). A T 1.679 é baseada na Q

1912.5 e é compreendida como compatível com esta recomendação.

Contudo, ela usa “opções de rede” (encapsulamento ISUP, precondições

SIP, etc.) ao invés de perfis SIP (p. ex. , perfis A,B ou C). Existem também

algumas diferenças menores entre o que estas duas (2) especificações

consideram como sendo parte de seus respectivos escopos.

Nota: a ISUP ANSI não é compatível com a ISUP ITU utilizada no Brasil.

BICC ITU NGN

Protocolo BICC – “Bearer Independend Call Control” foi desenvolvido pelo ITU para incapsular a ISUP sobre redes IP e ATM, conforme as recomendações – Q. 1901 e 1902), inicialmente foi utilizado nas redes 3GPP.

Existem três (3) razões gerais por que o SIP com encapsulamento ISUP é preferido ao BICC.

o Não existência de trabalho de melhoria do BICC sendo executado em qualquer fórum de padronização, implicando isto em que o BICC ficará limitado às capacitações que suporta presentemente, não se vislumbrando qualquer rota para evolução e aperfeiçoamento.

o Existem preocupações sobre o grau de interoperabilidade com o BICC que

existirão em outros domínios de aplicabilidade além do GMS/UMTS.

o O 3GPP escolheu padronizar o IMS em torno do SIP e não do BICC, o que implica que o 3GPP não vê o BICC como uma solução de longo prazo.

SIP – I : MENSAGENS

PROXYRTPC Gateway

RTPC Gateway

PROXY

INVITE (SDP, IAM) INVITE (SDP, IAM)

INVITE (SDP, IAM)

IAM

IAM

100 Trying100 Trying

100 Trying (Note 1)

180 Ringing (SDP, ACM)180 Ringing (SDP, ACM)

180 Ringing (SDP, ACM)

ACM

ACM

200 OK (INVITE) (SDP, ANM)

ANM

ANM

ACKACK

ACK



PROXYRTPC Gateway

RTPC Gateway

PROXY

INVITE (SDP, IAM) INVITE (SDP, IAM)

INVITE (SDP, IAM)

IAM

IAM

100 Trying100 Trying

100 Trying (Note 1)

180 Ringing (SDP, ACM)180 Ringing (SDP, ACM)

180 Ringing (SDP, ACM)

ACM

ACM


ANM

ANM

ACKACK

ACK



Chamada normal – assinante B livre

SIP – I : MENSAGENS

Chamada normal – desconexão pela Origem (Assinante A)

PROXYRTPC Gateway

RTPC Gateway

PROXY

BYE (REL)

BYE (REL)

REL

REL

200 OK (BYE) (RLC)

200 OK (BYE) (RLC)

200 OK (BYE) (RLC)RLC

BYE (REL)

RLC

SIP – I : PARÂMETROS ISUP RFC 3204

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP den3.level3.com From: sip:[email protected] To: sip:[email protected] Call-ID: [email protected] CSeq: 8348 INVITE Contact: <sip:[email protected]> Content-Type: application/SDP/ISUP; charset=ISO-10646 v=0 o=jpeterson 2890844526 2890842807 IN IP4 126.16.64.4 s=SDP seminar c=IN IP4 MG122.level3.com t= 2873397496 2873404696 m=audio 9092 RTP/AVP 0 3 4 01 00 49 00 00 03 02 00 07 04 10 00 33 63 21 43 00 00 03 06 0d 03 80 90 a2 07 03 10 03 63 53 00 10 0a 07 03 10 27 80 88 03 00 00 89 8b 0e 95 1e 1e 1e 06 26 05 0d f5 01 06 10 04 00

SIP – T e I respostas x ISUP causas

REL ISUP -Cause Disconnect Values - SIP Message (IETF RFC 3398) SIP Message (ITU-Q.1912.5)

1("Unallocated (unassigned) number") 404-Not found 404-Not found

2 ("No route to network") 404-Not found 500 Server Internal Error

3 ("No route to network") 404-Not found 500 Server Internal Error

17("User busy") 486-Busy here 486-Busy here

18 ("No user response") 408-Request Timeout 480 Temporarily unavailable

21("Call rejected") 403-Forbidden 480 Temporarily unavailable

23("Redirection to new destination") 410-Gone No interwork

29("Facility rejected") 501-Not implemented 500 Server Internal Error

31("Normal, unspecified") 480-Temporarily unavailable 480 Temporarily unavailable

PROTOCOLOS

NGN

MGCP

H.248/MEGACO

Arquitetura: NGN MGCP/MEGACO-H248

GS GS

MGC

MG MG

Central públicaPABX/PBX IP

LCentral públicaPABX ou PBX IP

L

PTS PTS

ISUP - TDM

ISUP SOBRE SIGTRAN OU BICC IP

Canais de mídia RTP

Rede IP NGNE-1 ou ETH

SS.7 ISUP

SS.7 ISUP SS.7 ISUP

SS.7 ISUP

E-1 ou ETHH.248/MGCP

SIGTRAN

PTS - Ponto de transferência de sinalização

GS – Gateway de Sinalização

ETH - Ethernet

IAXSIPDSS-1

Controle dos MG -SoftSwitch

MGCP - Elementos

MG – Media Gateway (troncos, terminais residenciais, etc.) - realiza a conversão de mídia da rede de circuitos para rede de pacotes, solicitação de serviços pelos usuários.

MGC – Media Gateway Controller - gerencia as conexões na rede de pacotes,

Controle e gerência centralizada : implementação de novos serviços apenas

no MGC, sem alteração para o MG.

SG – Gateway de sinalização - Interface para a RTPC, converte ISUP sobre

TDM em ISUP sobre IP através dos protocolos Sigtran ou BICC.

PTS – Ponto de Transferência de Sinalização (OPC/DPC/CIC), realiza a

transferência da sinalização SS#7 fora de banda entre o PTS e o SG.

MGCP – Media Gateway ControlProtocol

Protocolo desenvolvido pelo IETF, RFC 2705 e 3435:

o Assume modelo de inteligência centralizada.

o Facilita a tarifação e barateia os terminais e gateways.

o Interfunciona com DSS-1 ou SSC nº 7, SIP, H.323 e outras sinalizações.

o Utiliza o protocolo RTP para o transporte de mídia (voz, vídeo JPEG,

MPEG, entre outros).

É a junção dos protocolos IPDC(Internet Protocol Device Control),

protocolo para controle de dispositivos de mídia e o SGCP(Simples

Gateway Control Protocol) .

MGCP - Recursos

O MGCP controla os seguintes recursos:

o Recepção e geração de tons DTMF.

o Controle de Cancelador de Eco.

o Controle de Codecs.

o Geração de tons(Controle, Ocupado, etc).

o Estatísticas e testes dos pontos finais.

o Reserva, liberação e bloqueio dos pontos finais.

o Criptografia.

O MGCP controla a sinalização da chamada e utiliza o SDP para a

sinalização de mídia (Áudio e Vídeo).

MGCP - comandos

entre MGC e MG

• Notification Req/ACK: Determinação para o MG acompanhar os eventos de

uma chamada telefônica ou resposta do MGC a uma solicitação do MG.

• Notification: Envio de pedidos do MG ao MGC.

• Create Connection: Enviado para o MG criar uma conexão entre dois pontos.

• Modify Connection: Permite que o MGC modifique uma conexão já

configurada .

• Delete Connection: Enviado a cada um dos GW envolvidos na chamada,

para desconexão da mesma.

• Audit EndPoint: Permite o MGC verificar se uma chamada está conectada.

• Audit Connection: Permite o MGC recuperar parâmetros ligados à conexão .

Notify request(verificar evento)

Notify ACK

Notify(tel. fora do gancho)

Notify ACK

Notify (Dígitos)

Notify ACK

Create connection (codec, Porta, Inactive)

Create connection ACK( Codec, porta Local)

Modify connection(receive)

(Codec, IP e Porta Remota)

Modify ACK

Tom de Controle

Create connection(send / receive)

(Codec, IP e portaRemota)

Create Connection ACK(Codec e Porta

Local)

BD

Ring

MGC GW2GW1

Notify request (armazenardígitos, bloco ou overlap)

Notify ACK

Atualizaçãoe Consulta

Nº BxIP

Notify request(enviar Tons / Ring)

Protocolo MGCP:-Chamada local

Modify connection(send / receive)

Modify Connection ACK

Notify (A Desliga)

Notify ACK

Notify ACK

Delete connection


Delete connection

Notify (ANS)

Notify ACK

Notify ACK


A B

Atendimento (ANS)

Delete connection ACKDelete connection ACK

Protocolo MGCP: chamada local

Mídia RTP / RTCP

Protocolo ngn H.248 – MEGACO

H.248/MEGACO – Protocolo desenvolvido pelo ITU e pelo IETF para comunicação e controle entre o MGCP e o MG, para aplicações de Audio, Vídeo e Comunicações Multimídia (RFC 3054, RFC 3015)

Evolução do MGCP: MEGACO (IETF) + MSForum (Industrias) + H.248 (ITU) =

Protocolo MEGACO/H.248

Megaco/H.248 – comandos entre MGC e MG

• ADD: Determinação do MGC para ao MG para mudar um estado de uma conexão

.

• NOTIFY: Notificação enviada nos dois sentidos (MG/MGC) .

• SUBTRACT: Determinação do MGC para o MG encerrar uma conexão.

• MODIFY: Permite que o MGC modifique uma conexão já configurada .

• AUDIT: Permite o MGC verificar se uma chamada está conectada.

• SERVICE CHANGE:Notificação ou registro enviada nos dois sentidos (

MG/MGC).

Protocolo H248/MEGACO:- Chamada local

Notify (tel fora gancho)

Notify ACK

NotifY (Tom de disco,receber dígitos)

Notify ACK

Notify (nº discado)

Notify ACK

Add (only receive)

Add ACKLocal

C = IN IP 124.124.124.222M = Audio 2222 RTP / AVP4

ModifyRemote

C = IN IP4 125.125.125.111M = Audio 1111 RTP / AVP4

Modify ACK

RBT

Add (receive / send)Remote

C = IN IP 124.124.124.222M = Audio 2222 RTP / AVP4

Add ACKLocal

C = IN IP4 125.125.125.111M = Audio 1111 RTP / AVP4

BD

Ring

MGC MG2MG1

Atualizaçãoe Consulta

Modify(Sender / Receiver)

Modify ACK

Modify (release)

Subtract

Notify (acompanharevento)

Modify ACK

Estatísticas (Parâmetros)

Notify (ANS)

NotifY ACK

Notify (RetirarRBT/Ring)

Notify ACK

Audit

Parâmetros

Subtract ACK

Subtract

Subtract ACK

Notify ACK

Notify (acompanharevento)

Mídia RTP / RTCP

Audit ACK

Desconecção

Protocolo H248/MEGACO: Chamada Local

CHAMADA TRÂNSITO – MEGACO/H.248

MGC

Rede IP

MGC

Rede IP GW voz A

GW voz A

GW voz BGW

voz B

E-1

ISUP

E-1

ISUPISUP – GS-SIGTRAN

ISUP – GS-SIGTRAN

SIGTRAN – GS ISUP

ETHsigtran

ETH

sigtran

CHAMADA TRÂNSITO – MEGACO/H.248

SIGTRAN – GS - ISUP

ISUP – GS-SIGTRAN

GW VOZ AGW VOZ A GW VOA BGW VOA B

MGC

Rede IP NGN

MGC

Rede IP NGN

E-1

ISUP

E-1

ISUP

ETHsigtran

ETHsigtran

SIGTRAN

SIGTRAN(Signaling Transport ) é uma família de protocolos, RFCs 2719,

3873, 4166, 4165, 3331 para transporte de SS# 7 (ISUP) ou DSS-1 sobre

protocolo IP entre o GWs e MGC

****** SS7 ****** IP ******* *SEP *-----------* SG *-------------* MGC * ****** ****** ******* +----+ +----+ |S7UP| |S7UP| +----+ +----+ |MTP3| |MTP3| | | (NIF) | | +----+ +----+----+ +----+ | | | |M2UA| |M2UA| | | | +----+ +----+ |MTP2| |MTP2|SCTP| |SCTP| | | | +----+ +----+ | | | |IP | |IP | +----+ +---------+ +----+ MGC - Media Gateway Controller SG - Signalling Gateway SEP - SS7 Signalling Endpoint NIF - Nodal Interworking Function IP - Internet Protocol SCTP - Stream Control Transmission Protocol

SIGTRAN – Arquitetura - RFC 4165

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ \ \ / Common Message Header / \ \ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ \ \ / M2PA-specific Message Header / \ \ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ \ \ / Message Data / \ \ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Camada M2UA - RFC 4165

M2PA : Camada de adaptação peer to peer para camada superior e serviços

SCTP – Serviços

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type = 5 | Length = 8 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | IPv4 Address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Endereçamento IP – RFC 4960

Type = 6 Length= 20 para IP v6

PROTOCOLO

IP v6 – NGN

INTRODUÇÃO – IPv6 (IPv6.br)

Atualmente, os 4.294.967.296 endereços IPv4 formado por 32 bits, estão se esgotando devido a crescente utilização da internet (1984)

Para contornar este problema o IETF criou o IPv6 (Internet Protocol version 6), constituído por 128 bits, que aumenta drasticamente o numero de endereços para (1994):

340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

Aproximadamente 3.4 x 10e38

Dividindo o número acima pela população mundial, que é de aproximadamente 6,6 bilhões, haverá 5×10e28 de endereços para cada habitante.

Antes do IPv6 existiu o IPv5, que foi uma pequena modificação experimental no IPv4. Era um padrão de streaming para trafegar áudio e vídeo, entretanto nunca foi introduzido ao público em geral, mas atualmente muitos de seus conceitos estão presentes no protocolo MPLS.

INTRODUÇÃO – IPv6

RIR’s

De acordo com as projeções da IANA (Internet Assigned Numbers Authority) a exaustão dos endereços IPv4 ocorrerá em abril de 2011 (ocorreu em janeiro de 2011, conforme

divulgação do IANA) e segundo a RIR (Regional Internet Registries) a previsão é para agosto de 2012.

LACNIC – Latin American and Caribbean Internet Address Registry

FORMATO DO CABEÇALHO

O cabeçalho IPv6 básico é constituído por um cabeçalho inicial de 64 bits distribuídos em 6 campos, seguido dos endereços de origem e destino de 128 bits, totalizando 40 bytes.

40 bytes


Version (4 bits) - Versão do IP utilizado. No IPv6, este campo vale 0110.

Traffic Class (8 bits) – Permite diferenciação de classes de tráfego e mecanismos de prioridade para que os roteadores possam prover tratamento apropriado. Similar ao Type of Service no IPv4 – por ex. DSCP para selecionar classe de tráfego.

Flow label (20 bits) - Permite que um fluxo de pacotes de uma origem para um determinado destino receba um tratamento especial pelos roteadores.( Ex- um serviço em tempo real que necessita um tratamento específico nos roteadores, roteado sem necessidade de examinar o restante do cabeçalho)

Payload Length (16 bits) - Tamanho, em octetos, do restante do pacote, após o cabeçalho.

Next Header (8 bits) - Indica o tipo do possível cabeçalho de extensão que segue o cabeçalho IPv6. Caso não esteja se utilizando cabeçalho de extensão, este campo indica a qual protocolo de transporte o pacote deve ser repassado. ex. no caso existir cabeçalho de autenticação de dados, N.H=51, ou =o hop by hop, etc..

Hop Limit (8 bits) - Número máximo de roteamentos que o pacote

pode sofrer. Similar ao campo time to live do IPv4.

Source Address (128 bits) - Endereço de origem.

Destination Address (128 bits) - Endereço de destino.

No IPv6 a fragmentação é sempre na origem, se algum

roteador descobre um pacote de tamanho incompatível,

devolve o mesmo para a origem para fins de fragmentação,

melhorando o desempenho da rede. (N.H.=44)


FORMATO DO CABEÇALHOIPv4 vs. IPv6

Valor Descrição

0 Cabeçalho de Opções Salto a Salto (Hop by Hop Options Header)

43 Cabeçalho de Roteamento (Routing Header)

44 Cabeçalho de Fragmento (Fragment Header)

50 Conteúdo de Segurança de Encapsulamento (Encrypted Security Payload)

51 Cabeçalho de Autenticação (Authentication Header)

60 Cabeçalho de Opções de Destino (Destination Options Header)

Valores para o Next Header


Cabeçalhos de Extensão

FORMATO DO CABEÇALHOIPv4 vs. IPv6

Comparando-se o formato do IPv6 com o do IPv4, seis campos foram suprimidos (header length, type of service, identification, flags, fragment offset e header checksum);

Três foram renomeados e, em alguns casos, ligeiramente modifficados:

Dois foram criados (traffic class e flow label).

IPv4 IPv6

Total length (cabeçalho IPv4) Payload Length (conteúdo após cabeçalho IP)

Protocol type Next Header (cabeçalhos ou protocolos)

Time to live Hop Limit

ENDEREÇAMENTO

Notação

A simplificação por (::) pode ser usado apenas uma vez na

notação de um endereço IPv6. Se existirem mais grupos de

zeros que não sejam consecutivos, apenas um deve ser

substituído; os outros devem ser representados por 0. Exemplo:

Endereço estendido:

FE80:0000:0000:0000:A4B1:0000:0000:FF5A

Endereço simplificado: FE80::A4B1:0:0:FF5A

ENDEREÇAMENTO

Notação

Nos endereços IPV4, divide-se os 32 bits em 4 grupos de 8 bits, cada um representado por um número de 0 a 255. Ex.: 200.184.27.1

No IPv6, os 128 bits são divididos em 8 grupos de 16 bits, e escrito no formato hexadecimal separado por dois pontos (:), por exemplo:

o FE80:0000:0000:0000:0001:0800:23E8:FF5A

Para simplificar a notação dos endereços, os zeros inertes em quaisquer dos grupos podem ser omitidos: FE80:0:0:0:1:800:23E8:FF5A.

Grupos consecutivos de todos os zeros, podem ser substituídos por dois dois-pontos (::), exemplo: FE80::1:800:23E8:FF5A

ENDEREÇAMENTO

Tipos de Endereços (4 primeiros campos indicam o tipo de roteamento e os últimos 32 podem incapsular IPv4)

Na arquitetura de endereçamento IPv6, há 3 tipos de endereços: Unicast, Multicast e Anycast. Os endereços do tipo Broadcast foram abolidos da arquitetura, mas essa funcionalidade é provida pelos endereços Multicast.

AnycastPara o roteador mais próximo de uma sub-rede

Multicast (FF00::/8 uns) ver

:www.iana.org/assignments/ipv6-address-space

Faz o papel brodcast IPv4

Pacote é enviado a todas as interfaces do grupo

Unicast – acessa uma

única interface

Global unicast – rede poública (RFC 4291)

Unique local Unicast – rede privada

AUTOCONFIGURAÇÃO

Uma das maiores vantagens do protocolo IPv6 é a sua capacidade de atribuir automaticamente um endereço à uma interface na hora da inicialização, com a intenção de que a rede torne-se operacional com mínima, senão nenhuma, ação da parte do administrador.

Espera-se, por exemplo, que ao comprar um computador o usuário possa simplesmente conectá-lo a uma rede e acessá-la, sem necessidade de lidar com a configuração de interfaces, protocolos e etc.

AUTOCONFIGURAÇÃO

Existem dois tipos de autoconfiguração:

o Autoconfiguração Stateful: as máquinas obtêm endereços através de um servidor DHCP. Funcionamento semelhante no protocolo IPv4.

o Autoconfiguração Stateless: as máquinas geram seus próprios endereços usando uma combinação de informações locais, e informações divulgadas pelos roteadores. Os roteadores divulgam o prefixo que identifica a sub-rede, enquanto as máquinas configuram seu endereço IP concatenando ao prefixo divulgado mais o seu endereço MAC.

AUTOCONFIGURAÇÃO

AUTOCONFIGURAÇÃO

Autoconfiguração stateless: se não existirem roteadores

na rede para divulgar as informações, as máquinas poderão

usar o seu endereço IPv6 local, formado pelo prefixo

FE80::/64 concatenado ao seu endereço MAC, ou seja,

FE80:0:0:0:0:XXXX:XXXX:XXXX, onde XXXX:XXXX:XXXX

simboliza o endereço MAC de 48 bits.

SEGURANÇA

Mecanismos de segurança como Authentication Header (AH)

e Encapsulated Security Payload (ESP) podem ser

adicionados no IPv4 através do protocolo de segurança IPSec

(IP Security), no entanto o IPv6 apresenta a grande

vantagem de já possuí-los nativamente.

O AH é usado para prover integridade e autenticação para

toda informação fim a fim transportada em um pacote IP.

O ESP além de prover serviços de integridade e autenticação

(opcional) do AH, realiza também serviço de criptografia para

toda informação fim a fim transportada em um pacote IP.

SEGURANÇAModo de Transporte

Utilizado para autenticação fim a fim entre duas máquinas.

Authentication Header (AH) Next Header=51 solução mais simples de autenticação

Encapsulated Security Payload (ESP)

SEGURANÇAModo de Túnel

Utilizado quando gateways de segurança provêem proteção para diversas máquinas na rede.

Authentication Header (AH) Next Header=51

Encapsulated Security Payload (ESP)

SEGURANÇA

Estes dois métodos podem ser utilizados em conjunto. Apesar do ESP realizar autenticação como no AH, este último não pode ser descartado pelos seguintes motivos:

o O ESP requer a implementação de algoritmos

criptográficos avançados.

o O AH tem um desempenho melhor se comparado ao ESP

apenas no serviço de autenticação, devido ao seu

formato simples e menor processamento.

o Ter dois protocolos diferentes significa ter um controle

maior em rede IPsec e opções de segurança mais

flexíveis.

Técnicas de Transição

Técnica de Pilha Dupla (Dual Stack): permite que os

protocolos IPv4 e IPv6 operem num mesmo equipamento e

numa mesma rede.

Técnica de Tunelamento (Tunneling): permite o tráfego

do IPv6 sobre uma infra-estrutura IPv4 existente.

Técnica de Tradução (Translation): permite nós que

trabalham somente com IPv6 se comuniquem com outros

nós que trabalham somente com IPv4.

PROTOCOLO

MPLS (Multiprotocol Label

Switching)

Redes IP's Tradicionais

Roteadores tradicionais: problemas de escalabilidade

Grande número de usuários: roteamento se torna ineficiente à media que a rede cresce.

Protocolos de Roteamento se tornam ineficientes: crescimento das tabelas de rota, congestionamentos nos principais links, instabilidade

Alocação de:

Tráfego em função de QoS, jitter, delay...

Recursos de banda, Redundância....

Traffing Engineering - MPLS TE.

NGN

Label Switching (comutação)

Último passo na evolução da tecnologia de comutação para o núcleo da Internet, sendo uma forma avançada de se realizar o encaminhamento de pacotes de dados.

O objetivo principal é fornecer uma solução econômica para que o transporte de dados em alta velocidade possa ser suportado nas redes IP que formam a Internet.

O encaminhamento convencional baseado na informação do cabeçalho IP do pacote é substituído por um algoritmo de envio mais simples e mais eficiente denominado Label Swapping (substituição de label).

NGN

Rótulos: Associação e Distribuição.

O rótulo é um identificador de tamanho fixo e reduzido

utilizado para as tomadas de decisão de envio durante o

encaminhamento de pacotes em um domínio Label Switching.

O rótulo é restrito a um único enlace físico e, portanto, não

possui significado global.

Ele pode ser acrescentado ao pacote IP, ou embutido no

cabeçalho de um quadro. IP pode ter tamanho variável!!

NGN

Benefícios do MPLS

Suporte a Engenharia de Tráfego: A habilidade de definir rotas dinamicamente, plano de comprometimento de recurso baseado na demanda conhecida e otimização da utilização dos recursos de rede tem sido referenciada como sendo Engenharia de Tráfego. No MPLS é possível criar rotas específicas para fluxos de pacotes, por exemplo, cujo destino e origem sejam nós particulares na rede. Além disso, com o roteamento explícito é possível criar caminhos preferenciais para fluxos de pacotes específicos (LSP – Label Switched Path ).

Suporte a QoS: Baseado nos itens anteriores é possível garantir qualidade de serviço (QoS) no domínio MPLS.

NGN

Onde se encaixa o MPLS

Transmissão de um segmento TCP com a utilização de IP, MPLS e PPP.

NGN

Cabeçalho MPLS

Em que camada atua o MPLS?oPodemos considerar que o MPLS nesse caso não faz parte nem da camada de enlace e nem da camada de rede.

O cabeçalho MPLS genérico tem quatro campos:oLabel – o mais importante, contem o índice.

oQoS – Indica a qualidade de serviço.

oS – Destinados a empilhamento de vários rótulos.

oTTL – Controla o tempo de loop, semelhante ao protocolo TTL no protocolo IP.

NGN

Entendendo o funcionamento do MPLS

Para entendermos o funcionamento do MPLS, é necessário respondermos a seguinte pergunta:

Para que serve o MPLS? o Permite o encaminhamento de datagramas IP, em

dispositivos que não possuem a capacidade de encaminhamento IP pelo modo normal.

o Permite encaminhamento IP através de rotas pré-estabelecidas.

o Permite o uso de túneis pelos caminhos MPLS para implementar VPN.

NGN

O que é encaminhamento por rótulos?

• Como podemos ir de A para B ?• BROADCAST:

– Difusão da mensagem para qualquer lugar que é repetida até quando chega a B.

• ROTEAMENTO POR SALTO (HOP-BY-HOP):– Em cada salto pergunta qual o melhor caminho para B

até chegar nele, quando termina. “Quer ir para B? É melhor ir por X e perguntar lá como seguir para B.”

• ROTEAMENTO PELA ORIGEM:– O emissor sabe o caminho completo até B e coloca

previamente na mensagem o caminho até o destino. “Quer ir para B? Siga por aqui 5 quadras, vire a direita e ande mais 3 quadras até chegar a B.”

NGN

MPLS - Arquitetura

GMPLS

MPLS

NGN

Roteamento IP

47.1

47.247.3

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

1

2

3

• Tabelas de encaminhamento construídas com protocolos OSPF, IS-IS, RIP, etc.

NGN

Roteamento por salto(Hop-by-Hop)

47.1

47.247.3

IP 47.1.1.1

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

23

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

1

2

1

2

3

IP 47.1.1.1

IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1

Dest Out

47.1 147.2 2

47.3 3

NGN

Roteamento MPLS

Roteamento IPCOMUTAÇÃO DE RÓTULOSRoteamento IP

IP IP #L1 IP #L2 IP #L3 IP

Roteamento nas bordas e comutação no núcleo

NGN

MPLS: Funcionamento (troca de rótulos)

UDP-Hello

UDP-Hello

TCP-open

Solicitação de rótuloIP

Mapeamento de rótulo#L2

Iniciação

NGN

Terminologia MPLS

LDP: Label Distribution Protocol cria os rótulos.

LSP: Label Switched Path, estabelece o o caminho.

FEC: Forwarding Equivalence Class classificação dos pacotes de entrada.

LSR: Label Switching Router – roteador com tabela de comutação de rótulos.

LER: Label Edge Router - roteador de borda com o cliente.

NGN

Label Distribution Protocol (LDP)

O LDP (Label Distribution Protocol – realiza o controle de rólutos)

Tem a função de disseminar as informações utilizadas para criar e manter as tabelas de encaminhamento (LIB-Label Information Base) nos LSR, permitindo assim que os pacotes sejam encaminhados corretamente.

Conjunto de procedimentos e mensagens que torna possível LSRs (Label Switching Router) estabelecerem LSPs (Label Switched Path) na rede mapeando diretamente as informações de roteamento da camada de rede sobre os caminhos criados pela camada de enlace.

Associa uma FEC a cada LSP criado e estabelece sessões LDPs

entre LSRs parceiros, isto é, LSRs que trocam informações entre si e que não necessariamente são nós adjacentes na rede .

NGN


O LDP define quatro tipos de mensagens que podem ser trocadas entre LSRs parceiros:o Discovery Messages (Mensagens de Descobrimento):

Anuncia e mantém a presença de um LSR na rede

o Session Messages (Mensagens de Sessão): Estabelece, mantém e termina sessões entre parceiros LDP.

o Advertisement Messages (Mensagens de Anúncio): Cria, altera e finaliza mapeamento de etiquetas para FECs.

o Notification Messages (Mensagens de Notificação): Provê informação consultiva e sinaliza informações com erro.

NGN

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

3 0.40 47.1 1

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 0.50 47.1 1 0.40


47.1

47.247.3

1

2

3 1

2

1

2

3

3IntfIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 47.1 1 0.50

Mapping: 0.40

Request: 47.1

Mapping: 0.50Request: 47.1

NGN

Label Switched Path (LSP)

• LSP (Label Switched Path – é o caminho)• É um conjunto de LSR que definem a rota que cada pacote deve

percorrer desde a entrada até a saída do domínio MPLS.• Existem duas maneiras de se ativar um LSP:

o roteamento “hop-by-hop” em que cada LSR (Label Switching Router) seleciona de forma independente o próximo salto para onde deve ser enviado o pacote, ou seja, trabalha da mesma forma que o encaminhamento IP convencional.

o roteamento explícito o LER de entrada no domínio especifica a lista de nós através dos quais o ER-LSP (Explicit Routing LSP) irá atravessar. A rota especificada, em alguns casos, pode não ser o caminho ótimo entre fonte e destino, porém, é o mais apropriado para o fluxo de dados em questão. Desta forma, os recursos podem ser alocados ao longo do caminho para garantir QoS ao tráfego.

NGN

Label Switched Path (LSP)

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

3 0.40 47.1 1

IntfIn

LabelIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 0.50 47.1 1 0.40

47.1

47.247.3

1

2

31

2

1

2

3

3

IntfIn

Dest IntfOut

LabelOut

3 47.1 1 0.50

IP 47.1.1.1

IP 47.1.1.1

NGN

Forwarding Equivalence Classes (FEC)

• FEC (Forwarding Equivalence Class):

o É a representação de um conjunto de pacotes que possuem os mesmos requisitos de transporte. Todos os pacotes de uma dada FEC serão enviados da mesma maneira, ou seja, sobre o mesmo caminho e com o mesmo tratamento de encaminhamento.

o Uma vez que um pacote foi atribuído a uma determinada FEC na entrada do domínio MPLS, o encaminhamento é feito baseado apenas na etiqueta agregada no mesmo.

o A determinação das FECs pode ser feita baseada nos requerimentos de QoS de um determinado fluxo de dados ou simplesmente através dos endereços fonte e destino deste fluxo (exemplo de FEC: VoIP).

NGN

Forwarding Equivalence Classes (FEC)

• Pacotes com requisitos semelhantes são classificados na mesma FEC e tratados da mesma forma pelos roteadores

• FEC proporciona flexibilidade e escalabilidade

• Em MPLS um pacote é classificado em um FEC na borda do domínio e assim permanece até sua saída

Pacotes para destinos diferentes podem ser mapeados em caminhos (classes) iguaisPacotes para destinos diferentes podem ser mapeados em caminhos (classes) iguais

IP1

IP2

IP1

IP2

LSRLSR (Label Switch Router) LER Label Edge Router LER

LSP Path

IP1 #L1

IP2 #L1

IP1 #L2

IP2 #L2

IP1 #L3

IP2 #L3

NGN

Label Switch Router (LSR SÓ COMUTAÇÃO DE RÓTULOS)

Label Edge Router ( BORDA – MARCAÇÕES-CLASSIFICAÇÕES, POLICIAMENTO)

LSR de entrada

ou LER

LSR de saída ou

LER

Caminho mais curto

LSR

LSR (Label Switching Router)

LSR

NGN

MPLS – Campo TTL

• .

NGN

LIB (Label Information Base)

• Cada LSR (Label Switching Router) possui uma tabela conhecida como LIB que é utilizada no encaminhamento dos pacotes e é montada de acordo com as FECs e as etiquetas associadas a elas. Estas tabelas são responsáveis pelo correto encaminhamento dos pacotes dentro do domínio MPLS.

• A LIB consiste em uma seqüência de entradas e cada entrada é formada por um campo de índice, preenchido com o valor da própria etiqueta, e uma ou mais subentradas. Cada subentrada contém a etiqueta de saída, a interface de saída e o endereço IP do próximo salto. Através das várias subentradas para uma única entrada é possível fazer o encaminhamento multicast .

NGN

MPLS - Vantagens

• Simplifica funcionamentoo Modelo integrado sem superposição

• Melhor desempenhoo Não trata pacote IP em cada roteador

o Sem consulta “longest prefix match”

• Perenidadeo Compatível com tecnologias atuais (Ethernet, ATM, FR) e futuras (IP/WDM)

o Escalabilidade para grande redes

o Padrão aberto e interoperável

• Suporta QoSo Garantia de QoS com escalabilidade

NGN

SDH – Hierarquia Digital Síncrona

NGN

Com a expansão dos centros urbanos, os sistemas PCM de 24/30

canais tornaram-se insuficientes, exigindo o desenvolvimento de

sistemas com capacidades maiores.

Apareceram então os sistemas PCM de 2ª, 3ª,4ª e 5ª ordem.

A hierarquia também é conhecida como Hierarquia Digital

Plesiócrona (PDH).

Hoje esta hierarquia (PDH) está sendo SUBSTITUIDA pela

Hierarquia Digital Síncrona (SDH).

PLANO DE HIERARQUIA DIGITAL

NGN

HIERARQUIA BÁSICA TDM - PDH

1

32

...1

4

... 1

4

... 1

4

...

64 kbit/s

1ª ordem2048 kbit/s

2 ª ordem8448 kbit/s

3 ª ordem34.368 kbit/s

4 ª ordem139.264 kbit/s

E1

E2

E3

E4

120 canais de voz8 canais para: Alinhamento,Controle e Justificação positivaou negativa.



NGN

140 Mbps 140 Mbps34 Mbps

CentralTelefô-

nica

34 Mbps 34 Mbps8 Mbps

8 Mbps8 Mbps 2 bps

E-1E-1

Mapeamento do Quadro de 2Mbps

NGN

Hierarquia Digital SíncronaSDH

Os primeiros sistemas de transmissão baseados em fibras ópticas utilizados em redes, utilizavam tecnologias proprietárias na sua arquitetura, nos formatos de multiplexação, no software e hardware.

Em 1984, iniciou-se a criação de novos padrões de tecnologias a cargo da ECSA-EUA (Exchange Carrier Standards Association), que desenvolveu o padrão SONET (Synchronous Optical Network).

O SDH foi desenvolvido algum tempo depois, pelo ITU-T-EUROPA, onde desejava-se criar um sistema que possibilitasse que redes distintas pudessem ser interligadas.

NGN

Vantagens e Restrições

Vantagens:

o Cabeçalho existente no frame permite a gerência centralizada

da rede.

o Arquitetura de multiplexação síncrona e a padronização,

permite níveis mais altos de multiplexação e taxa de bits.

o Estrutura de multiplexação é flexível, permitindo o transporte

de sinais PDH e na versão NGN permitindo acesso ethernet

com QoS.

o Compatibilidade entre equipamentos de fabricantes diferentes.

NGN

REDES SDH

Uma rede SDH é composta por:

o Rede Física:é o meio que de transmissão utilizada para interligar os equipamentos SDH e pode ser composta por fibra óptica, enlaces de rádio e sistemas ópticos de visada direta.

o Equipamentos:São o multiplexadores SDH de diversas capacidades.

o Sistema de Gerência:é o sistema de gerenciamento da rede SDH, responsável pelas funcionalidades de supervisão, controle da rede e configuração dos equipamentos.

o Sistema de Sincronismo:é o sistema de clock de referência para os Equipamentos.

NGN

REDES SDH

Gerênciade RedeSincronismo

SDH

SDH

SDH SDH

SDH

SDH Rede Física(Ótica)

Servidor

PC

Servidor

PC

A figura a seguir apresenta um exemplo de rede SDH.

NGN

HIERARQUIA BÁSICA TDM - SDH

...1

4

... 1

4

...

STM-1155.520 kbit/s

STM-4622.080 kbit/s

STM-162.488.320 kbit/s

PDH

1

4

...STM-64

9.953.280 kbit/s

NGN

Conceitos Básicos de SDH

TRATAMENTO NO NÍVEL DE BYTE: O quadro SDH está organizado no nível de BYTE e não em bit como no PDH.Assim,os espaços de carga para os tributários são intercalados byte à byte.

DURAÇÃO DO QUADRO UNIFORME: Repete-se 8.000 vezes por segundo,à semelhança do quadro primário de 2 Mbits/s.Isto significa que cada byte do espaço de carga possui a capacidade de transportar 64 Kbit/s.

PONTEIROS: Indicam o início de cada quadro dos tributários.São números de 10 bits e designam em qual dos bytes do espaço de carga encontra-se o primeiro byte do quadro do contentor virtual.

QUADROS TRIBUTÁRIOS: Referidos como VCs (contentores virtuais),tem a posição de seu início no espaço de carga indicado pelos ponteiros.Há um ponteiro associado à cada espaço de carga.

JUSTIFICAÇÃO DA CARGA(VCs) : Os ponteiros servem também para resolver diferenças de velocidade entre os VCs e os TUs ou as AUs,conforme o caso,nos quais os VCs são copiados para serem transportados.

OVERHEAD: Muito alto , o que permite designar vários canais de grande capacidade para funções de supervisão,operação,manutenção e gerencia dos elementos da rede de transporte.

NGN


Estrutura de multiplexação do quadro SDH. TU (Tributary Unit) - AU (Administrative Unit) - AU (Administrative Unit) - Numero de canais de 2Mbps em 10G !

NGN


Mapeamento - onde os tributários são sincronizados com o equipamento multiplex (justificação de bit), encapsulados e recebem seus ponteiros (POH) para formar os VC's;

Alinhamento - onde os VC's recebem novos ponteiros para formarem as unidades TU (Tributary Unit) ou AU (Administrative Unit), para permitir que o primeiro byte do VC seja localizado;

Multiplexação byte a byte - onde os VC's de baixa ordem (vc11, VC12..) são agrupados para compor os VC's de alta ordem (VC3,VC4) ou os VC's de alta ordem são processados para formar os AUG (Administrative Unit Group);

Preenchimento - onde, na falta de tributários configurados ou para completar o espaço restante de tributários de baixa ordem, são adicionados bits sem informação para completar o frame.

NGN

Padronização de Equipamentos SDH

TM – Terminal Multiplex : Equipamento que permite a inserção (ADD) ou retirada (DROP) de tributários de diversas Hierarquias e possui uma interface de Agregado

ADM – Add and Drop Multiplex : Equipamento que permite duas interfaces de agregado e a insersão e retirada de diversas hierarquias de tributários

SDXC – Synchronous Digital Cross-connect : Equipamento que permite diversas combinações de tributários e agregados

NGN

SDXC

ADMTM (cliente)STM

1/4/16/64STM

1/4/16/64STM

1/4/16/64

STM1/4/16/64

STM1/4/16/64

2M 2M

34/45 M 34/45 M

STM 1/4/16 STM 1/4/16

34/45 M 34/45 M

2 M 2 M

Tributários e Agregados na Rede SDH

NGN

Site 1

Site 6 Site 2

Site 5 Site 3

Site 4

LINHAPRINCIPAL

LINHAPRINCIPAL

LINHAPRINCIPAL

LINHAPRINCIPAL

Rede SDHEM ANEL ÓPTICO

LINHAPROTEÇÃO

LINHAPROTEÇÃO

Topologia de Rede SDH em anel com diversidade de caminho

NGN

Objetivos do SDH NGN

Suportar qualquer tipo de tráfego, inclusive pacote de dados. Ex:Ethernet, GigE

Manter as Interfaces TDM (legado)

Trazer novas funcionalidades

Proteger o investimento feito em SDH

Manter o que consagra o SDH:

o Confiabilidade

o Escalabilidade

o Gerenciamento Centralizado

o Re-roteamento

NGN

O que é NG SDH ?

SDH NGN = SDH + GFP + VCAT + LCAS

NGN

GFP – Generic Frame Protocol

Definido pelo ITU-T Rec. G7041

Permite a acomodação de tráfego variável na estrutura fixa do SDH.

Há dois tipos:

o GFP-T (Transparent): encapsulamento de camada 1 com

frames de tamanhos constantes. Otimizado para tráfegos do

tipo Fiber Channel, 1000BASE-T, ESCON.

o GFP-F (Framed): encapsulamento de camada 2 com frames de

tamanhos variáveis. Otimizado para tráfegos do tipo Ethernet, PPP.

NGN

Equipamentos de uma rede SDH NGN

NGN

Concatenação (VCAT)

Definido pelo ITU-T Rec. G707 e 783

Proporciona um mecanismo que oferece estruturas de transporte com maior granularidade de acomodação do tráfego, não são obrigatoriamente exponenciais e permite uma utilização da capacidade das ligações da rede de forma mais eficiente.

Há dois tipos:o Continua: Cria grandes containers que não podem ser

divididos durante a transmissão. Neste caso cada terminal deve ter a funcionalidade de concatenação

o Virtual: Transporta os VC individuais e os agrega sempre em um ponto de entrada ou saída da rede SDH NGN. Neste caso a funcionalidade de concatenação é necessária somente nos elementos de terminação.

NGN

Concatenação Virtual e Continua

NGN

LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme)

Definido pelo ITU-T Rec. G - 7042

Proporciona a alocação e retirada de banda para atender as

necessidades do transporte dos dados ou pode implementar

flexibilidade e alternativas entre dois pontos de tráfego.

A concatenação, na maioria dos casos, o VCAT, pode ser usado sem

LCAS, mas o inverso não é verdadeiro.

NGN

Protocolo LCAS

NGN

Aplicação do LCAS

NGN

[email protected] (21) 8258 - 9315(21) 2621 - 3488

mba serviÇos de telecomunicaÇÕes ngn (next generation network) redes de nova geração 2013

Documents