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CORE IMS: Convergencia Tecnológica de Redes Móviles

Sobre las Arquitecturas de las Redes de Acceso y CORE de Paquetes existentes en el Paraguay, se adecuo el diseño de una Red que permita la Convergencia a través del montaje del CORE IMS mediante sus interfaces, protocolos y elementos principales
by

Carlos Augusto Duré Silva

on 22 July 2014

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Transcript of CORE IMS: Convergencia Tecnológica de Redes Móviles

Interfaz Sv / 3GPP 29.280
Gy
SGi
Gx
Gxc
S7
Rx
S4
S13
S12
Iu-CS
Gb
S3
Creciente velocidad de acceso
Creciente sofisticación de servicios móviles
Introducción
Marco Teórico
Conclusiones y Recomendaciones
Ingeniería de Diseño
Análisis Financiero
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
Evolución de las Redes Móviles
Demanda de Servicios
Telefonía Fija
Telefonía móvil y datos
Servicios
Convergente
s
OBJETIVOS
MARCO TEÓRICO
Objetivo General
Objetivos Específicos
Capa de
Arquitectura IMS
PoC: Hablar con un solo botón desde el Celular
Presencia y Disponibilidad
Convergencia de 3 Mundos

Exponer las ventajas que conlleva el proceso de handover tecnológico de datos y voz entre las Redes de Telefonías Móviles
Video Conferencias
Servicio de Localización

Llamadas de Emergencias
INGENIERÍA DE DISEÑO
ANÁLISIS FINANCIERO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Servidores y Servicios Comunes
Ingresos
Ingresos totales
Cantidad de ventas de servicios IMS
Costo mensual de los planes IMS
INGRESOS TOTALES
X
Inversión de Capital
Centro de O&M
Infraestructura
CORE IMS
Resumen
Flujo de Caja
Clases de QoS: Y.1541 / ITU-T
PCRF como
Proxy de Control de Borde
Describir los requerimientos de ingeniería necesarios para la implementación de una Red CORE IMS
Demostrar la viabilidad económica del proyecto mediante su análisis financiero
*Especificaciones Técnicas ITU Y.1541 Series Y:
Conclusiones
*Se verificaron las múltiples ventajas de la tecnología IMS
respecto a las redes de telefonías móviles
*Se presentó un diseño robusto, basado en los requerimientos de ingeniería descritos por las principales asociaciones de investigación
*Se analizaron los procesos de handover de tecnologías móviles y las ventajas que conllevan su implementación
*Mediante la evaluación económica realizada se comprobó la rentabilidad de la red piloto recomendada
Recomendaciones
*Expandir el diseño actual con los elemetos funcionales que permitan integrar servicios de Televisión sobre el Protocolo de Internet (IPTv)
*Realizar un estudio detallado sobre la seguridad del tráfico de la red CORE IMS, así como del sistema de gestión
*Del mismo modo, investigar respecto a los diferentes escenarios de migración necesarios para las etapas de implementación que requiera el proyecto final


Mantenimiento Preventivo
Eventos de Emergencia

Mantenimiento Correctivo
Actividades de O&M

Optimización
Indicadores de Rendimiento

Soporte de Ingeniería
1.
3
.

2.
4.
5.
6.
GSM: Sistema Global para las comunicaciones Móviles
EDGE: Tasas de Datos Mejoradas para la evolución de GSM
GPRS: Servicio General de Paquetes vía Radio
UMTS: Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles
HSDPA: Acceso de paquetes de alta velocidad en enlace descendente
HSUPA: Acceso ascendente de paquetes a alta velocidad
LTE: Evolución a Largo Plazo
Asociaciones de Investigación
Proyecto de Asociación de Tercera Generación
Unión Internacional de Telecomunicaciones
Servicios, Protocolos de Telecomunicaciones e Internet Convergentes para Redes Avanzadas
Múltiples Accesos
MPLS: Conmutación Multi-Protocolo mediante Etiquetas
Fuente: http://www.coreims.co.uk/
MPLS: Conmutación Multi-Protocolo mediante Etiquetas
Una sola Sesión
Gestión de Red
Unificado y
Optimizado
Streaming
Multimedia

Sistema unificado de Tráfico de voz
Alternativa de Solucion actual para llamadas en LTE

Instituto de Estandarización de Telecomunicaciones Europeo
NGN: Red de Siguiente Generación
Aplicaciones
Dimensionamiento
Fuente: http://www.openimscore.org/
IMS es un conjunto de especificaciones que proporcionan servicios multimedia convergentes a través del Protocolo de Internet (IP), posibilitando incorporar servicios de voz, datos y video en una única plataforma de gestión a través de cualquier medio con conexión a internet (fij0 o móvil)
IP Multimedia Subsystem
(Subsistema Multimedia IP)
Fuente: http://www.4gamericas.org/
Objetivos
Fuente: http://www.3gpp.org/

Mecanismo de Autenticación y Control de Acceso AKA (Autenticación y Concordancia de Claves) +

IPSec (Seguridad del Protocolo de Internet)
"Seguridad de Acceso a los Servicios basados ​​en IP para IMS"
*Especificaciones Técnicas 3GPP 33.203

Amenazas
"Objetivos de Calidad de funcionamiento para Servicios IP IMS"
O&M: Operación y Mantenimiento
Plataforma de Gestión
Actividades bajo el régimen 24x7
Gx
Gxc
S7
Protocolo de Comunicación Diameter
Gx
Tpc
Tpu
Tpu = (cu) (Th) ..(3)
T(Gx) = Tpu + Tpc ..(2)
Tpc = (Tpu) 2% ..(4)
T(Gxc) = T(Gx) 3% ..(5)
T(S7) = T(Gx) 4% ..(6)
Tt (Mbps): Tráfico Total (Mbps)
T(Gx): Tráfico Interfaz Gx (Mbps)
T(Gxc): Tráfico Interfaz Gxc (Mbps)
Tpu: Tráfico Plano de Usuario (Mbps)
Tpc: Tráfico Plano de Control (Mbps)
cu: Cantidad de Usuarios Hora-Pico
Th: Throughput para usuarios (Mbps)
3,47 =
Ancho de banda de conmutación de datos de
2,5 Tbit / s
Disponibilidad del sistema de
99,999%

Altamente escalable
Capacidad de
600.000
Sesiones IMS simultáneas
Abonados:
900.000
SMS: Servicio de Mensajes Cortos
MMS: Sistema de Mensajería Multimedia
VoIP: Voz sobre el Protocolo de Internet
IPTv: Televisión sobre el Protocolo de Internet
Rack N68E-22

Subrack:

Subrack:
14 Ranuras Frontales y 14 Ranuras de la parte posterior del Bastidor
Protocolos Diameter, UDP, RTP, TCP y RTCP
UDP: Protocolo de Datagrama de Usuario
RTP: Protocolo de Transporte de Tiempo Real
TCP: Protocolo de Control de Transmisión
RTCP: Protocolo de Control RTP
Fiabilidad
Energía
SBC: Controlador de Sesiones de Borde

MRP6600: Multimedia Resource Processor V100R003C03
Equipo PCRF
Rack N68E-22 utilizado por la MRP6600
Especificaciones MRP6600
Rendimiento
Ambientales
Seguridad 3GPP 33.203
CORE IMS:
El CORE Network IMS diseñado, garantiza la implementación de la Alta definición en llamadas de Voz transportado por un medio 100% IP sin utilizar aplicaciones específicas como sucede actualmente con la tecnología OTT (Servicio de Valor Agregado)
Protocolo SRVCC (Continuidad de Llamada de Voz de Radio Única)
Handover de voz de una red LTE a una red 3G o 2G con QoS
*Especificaciones Técnicas
"Interfaz S3 y Sv para SRVCC"
EPS: Sistema de Paquetes Evolucionado
3GPP: Proyecto de Sociedad de Tercera Generación
MME: Entidad de Gestión de Movilidad
MSC: Central de Conmutación Móvil
SGSN: Nodo Servidor de GPRS de Servicio
GPRS: Servicio General de Paquetes vía Radio
OTT: Servicio de Valor Agregado
Sv
Interfaz S3 / 3GPP 29.280
Traspaso de Voz a un canal de CS 2G una vez que el UE abandona el área de cobertura LTE y Viceversa
CS: Conmutación de Circuitos
UE: Equipo de Usuarios
LTE: Evolución a Largo Plazo
Traspaso de Voz a un canal de PS 3G una vez que el UE abandona el área de cobertura LTE y Viceversa
PS: Conmutación de Paquetes
UE: Equipo de Usuarios
LTE: Evolución a Largo Plazo
Voz Carrier Grade
2
Marlene Mendieta
Carlos Duré
3
Marlene Mendieta
Carlos Duré
5
Marlene Mendieta
Carlos Duré
6
Marlene Mendieta
Carlos Duré
7
Marlene Mendieta
Carlos Duré
2013
2014
2015
2016
2017
Proyección Anual
Susucriptores a Nivel Mundial (Mil Millones)
Suscriptores en Laptops, Tablets y Routers
Suscriptores de Smartphones
7
Mil
Millones
2017
Fuente: http://www.ericsson.com/
Proyección de Incremento de Suscriptores
8
Marlene Mendieta
Carlos Duré
9
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Fuente: http://www.4gamericas.org/
Conjunto de especificaciones que definieron la Arquitectura

de las Redes de Siguiente Generación con CORE IMS
Capa de Control común para todo tipo de acceso
4G
3G
2G
Capa de Acceso
Convergencia Total con las Redes De Acceso
CORE IMS
Capa de Transporte
IPTv
Red Móvil
Red Fija
Redes de accceso, de transporte y de conmutación diferentes

Modelo
Vertical
Servicios y Gestiones independientes

Fuente: http://www.3gpp.org/
12
Marlene Mendieta
Carlos Duré
11
Marlene Mendieta
Carlos Duré
14
Marlene Mendieta
Carlos Duré
13
Marlene Mendieta
Carlos Duré
15
Marlene Mendieta
Carlos Duré
CORE IMS
16
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Fuente: http://www.openimscore.org/
18
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Fuente: http://www.xatakamovil.com/
Servicios Ofrecidos
Definiciones
21
Marlene Mendieta
Carlos Duré
24
Marlene Mendieta
Carlos Duré
22
Marlene Mendieta
Carlos Duré
23
Marlene Mendieta
Carlos Duré
25
Marlene Mendieta
Carlos Duré
26
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Calidad de Servicios: QoS
27
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Interface Gx
30
Marlene Mendieta
Carlos Duré
31
Marlene Mendieta
Carlos Duré
32
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Marlene Mendieta
Carlos Duré
33
Vista Posterior
Vista Frontal
Marlene Mendieta
Carlos Duré
34
35
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Marlene Mendieta
Carlos Duré
36
Especificaciones MRP6600
Función de Control de Políticas y Reglas de Cobro
37
Marlene Mendieta
Carlos Duré
38
Marlene Mendieta
Carlos Duré
41
Marlene Mendieta
Carlos Duré
39
Marlene Mendieta
Carlos Duré
40
Marlene Mendieta
Carlos Duré
20
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Descenso
Tecnológico
Valores utilizados:
Resultados:
T(S7): Tráfico Interfaz S7 (Mbps)
Tt = T(Gx) + T(Gxc) + T(S7) ..(1)
Interfaces: Gx, Gxc y S7
Mapeo
28
Marlene Mendieta
Carlos Duré
29
Marlene Mendieta
Carlos Duré
VoLTE
43
Marlene Mendieta
Carlos Duré
42
Marlene Mendieta
Carlos Duré
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Marlene Mendieta
Carlos Duré
O&M: Operación y Mantenimiento
45
Marlene Mendieta
Carlos Duré
46
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Redes de Siguiente Generación
Una sola Sesión por Usuario
Múltiples Sesiones
Redes de Telefonías Clásicas
IMS:
CORE IMS
ACCESS/CORE 2G-3G-4G
Gs
Universidad Nacional de Asunción
Carlos Augusto Duré Silva

Tutores: Prof. Ing. Teodoro Salas y César Duarte
CORE IMS: Convergencia Tecnológica
Trabajo de fin de grado, requerido para la Titulación de Ingeniero en Electrónica, énfasis en Teleprocesamiento de la Información
San Lorenzo - Junio 2014
Facultad Politécnica
PBX: Central Secundaria Privada
Modelo Red Horizontal
Fuente: http://www.4gamericas.org/
Tecnología IMS
Fuente: http://www.coreims.co.uk/
Operación y Mantenimiento

Arquitectura abierta, escalable y multivendor
HSPA+: Acceso de Alta Velocidad de Paquetes Evolucionado
4
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Convergencia Tecnológica

Es la tendencia hacia el uso de un medio de comunicación común para la provisión de múltiples servicios, mediante la simplificación de los sistemas de telecomunicaciones, permitiendo a los operadores ofrecer aplicaciones finales mejoradas a través una arquitectura estandarizada que posibilita la unión de 3 mundos paralelos:
voz, datos y video
Fuente: http://www.etsi.org/
10
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Interfaces de Comunicación
17
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Diameter: Protocolo de Autenticación de Usuarios
SIP: Protocolo de Inicio de Sesiones
GSM: Sistema Global para las comunicaciones Móviles
UMTS: Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles
LTE: Evolución a Largo a Plazo
Fuente: http://www.4gamericas.org/
Jitter: Variabilidad temporal durante el envío de señales digitales
SMTP: Protocolo para la Transferencia Simple de Correo Electrónico
FTP: Protocolo de Transferencia de Archivos
HTTP: Protocolo de Transferencia de Hipertexto
TDM: Multiplexación por División de Tiempo
Tt (Mbps): Tráfico Total (Mbps)
T(Gx): Tráfico Interfaz Gx (Mbps)
T(Gxc): Tráfico Interfaz Gxc (Mbps)
T(S7): Tráfico Interfaz S7 (Mbps)
Tpu: Tráfico Plano de Usuario (Mbps)
Tpc: Tráfico Plano de Control (Mbps)
Th: Throughput para usuarios (Mbps)
cu: Cantidad de Usuarios Hora-Pico
TPR: Relación de Extensión Típico
Gracias

HSPA+: Acceso de Paquetes de alta velocidad evolucionado
CORE
LTE
de Redes Móviles
Blanca Marlene Mendieta Pérez
Indicar los beneficios de la tecnología IMS
3,47
Constante de Variabilidad de Tamaño de Paquetes
"Diseñar una red de Conmutación de Paquetes con Núcleo de Datos IMS que permita la convergencia de las plataformas de redes móviles con tecnologías de acceso de Segunda, Tercera y Cuarta Generación en un ambiente Multivendor desde el punto de vista estructural"
3GPP 29.280:
Fuente: http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/109-ims
Fuente: Technical Description HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Incremento de Clientes
Años
Usuarios
Fuente: Technical Description HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Fuente: Technical Description HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Fuente: Technical Description HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Fuente: Technical Description HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD
Interfaz Sv / 3GPP 29.280
*Por último, profundizar la investigación respecto al Billing Server como plataforma de facturación de servicios IMS
Fuente: http://radioaccess.blogspot.com
19
Marlene Mendieta
Carlos Duré
Estado actual VoLTE en el Paraguay
Usuarios con Smartphones en el Paraguay
Fuente: www.latamclick.com/
Proyección
Aumento de Usuarios
500.oo0
785.oo0
800.oo0
1.100.oo0
1.150.oo0
1.300.oo0
Población Actual:

6.900.000
103% de Aumento
de Celulares:
32% Aumento de
Smartphones en 2 años
Voz y Datos
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