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RDSI: planificación de redes avanzadas hacia la integración
RDSI 76BIT Planificación de redes avanzadas hacia la integración La aparición de nuevos servicios de telecomunicaciones y las mayores capacidades de las tecnologías en desarrollo presentan nuevos retos para los diseñadores y planificadores de redesI Se presenta aquí un resumen del papel que juega el análisis y planificación de redes en los entornos integradoSj así como recientes desarrollos que permiten la evaluación y toma de decisiones en la operación de redes avanzadas1 Textoi Osear González Soto L Los equipos y redes de telecomunicación constituyen un importante activo de las sociedades modemasp no sólo por su va lor económico sino por su impacto en la calidad de vida y su efecto amplificado potenciador de la sociedad de la inforrr Conseguir la disponibilidad de servicios para los usuarios manteniendo el equilibrio entre demanda1 calidad de servicio e inversiones es el objetivo básico de la planificación de redes de telecomunicación La consecución de dicho equilibrio en la operación del complejo sistema que constituye la red actual de comunicaciones sólo es posible por la aplicación r gurosa de un proceso iterativo basado en las s guientes actividadesi Supervisión de los parámetros tecnoconóm cos esenciales de la red existente1 Conocimientocuantitativoj de las relaciones causales del comportamiento de reil t Predicción de demanda de servicios1 tráfico y equipamiento para cada tecnología w Evaluaciónde alternativaseficacesencoste1 performance y calidad para las posibles sol ciones de sistemas y redes Diseño de planes de evolución e inversiones en equipamiento de red e infraestructura a corto1 medio y largo plazo Operación de red para su adaptación a las va riaciones de demanda inherentes a su natu leza estadista Dicho proceso iterativo se refleja en el Cuadro 1t donde las anteriores actividades han de realizarse en forma coordinada y en grado de detalle creciente1 tanto en la planificación estratégica para las decis nes de importantes transiciones de redt como en la específica que contempla la evolución de red en cada país y área de red La creciente demanda de los servicios de teleco municación que transporta información de voz1 tex tos1 datos e imágenes y la fuerte ampliación de ca pacidades de la tecnología digital conduce de forma natural a la introducción de la Red Digital de Serv cios Integrados como la arquitectura de red con rr yor potencialidad para aprovechar las economías de escala del nuevo entorno y mejorar asi los ratios de calidad y rentabilidad a coste Es en este contexto de nuevos servicios1 gía y arquitectura de red donde se acrecienta la rele vancia de la planificación estratégica y se hace ev dente la necesidad de implantar nuevos procesos de planificación que sustituyan a los aplicados ante riormente para las redes especializadas El Cuadro 2 resume la relación entre dicha planifica ción y el triángulo básico de interacción en la eco RDSI Fig1 L Proceso iterativo de planificación nomía de las Telecomunicacionesi usuarios de serv ciosestores de reduministradores de equipo El grado de expansión de los nuevos servicios depende en gran medida del éxito en el encuentro de los nue vos equilibrios tecnoconómicos y su aplicación coordinada a la evolución de red Desde hace más de dos décadas el Centro de vestigación de Alcatel Standard Eléctricat S AM ha mantenido una actividad constante en la innovación y desarrollo de métodos para el análisis y planifica ción de redes en sus diversas etapas tecnológicas Analógica1 Digital y Redes IntegradaSp estas últimas en sus opciones de Banda Estrecha y Banda Ancf El resultado de dicha actividad ha sido la elabo ción de metodologías y herramientas informatizadas para análisis y planificación de red que se han apl cado en más de 30 países1 Entre las aportaciones cientes para la RDSI se mencionan las siguientesi Caracterización unificada de tráfico integrado para la evolución de su demanda en función del modo de comunicación írer Análisis de impacto de los protocolos en las capacidades de interfaces de red frer 2 Metodología estructurada para la planifica ción RDSI cei 3 Modelación estadística de mezclas de tráfico en flujos modo paquete y ATM íreL Al he rramientas y métodos para predicción de demanda1 diseño y planificación de distintas áreas de red 59J Las actividades actuales se dirigen fundamenta mente hacia la extensión de las metodologías para el análisis de Redes Integradas de Banda Ancha con el objetivo de completar un sistema integrado de plan ficación para redes avanzadas A continuación se sumen algunos de los retos planteados y se expone un avance del proceso desarrollado RETOS EN EL ANÁLISIS DE REDES INTEGRADAS El salto cualitativo y cuantitativo de los desarrollos tecnológicos actuales hacia las redes integradas obliga a una revisión de los procedimientos que se venían aplicando en la transición analógicojigitaL La variedad de soluciones que ofrecen hoy los de arrollos de sistemas tecnológicos da lugar a un nín mero de alternativas considerablemente mayor que en las redes dedicadas Entre los nuevos retos que obligan a la actualizaciónxtensión de los proced mientos convencionales se enfatizan a continuación aquellos que dependen de los nuevos servicios1 de la tecnología y de la red en sl Retos asociados a nuevos Servicios En la transición de asignación de servicios a redes dedicadas1 interconectadas e integradast los siguie tes factores han de ser evaluadosi e Agrupación deserviciosen clasesdesdeel punto de vista de consumo de recursos y de ca lidacT Caracterización de tráfico para cada servicio y sus mezclas en interfaces de usuario y de red w Impactos de los modos de transferencias de red tsíncrono y asíncronoj en las distintas relac nes de tráfico cursado en las etapas de red y la demanda en usuar o Evolución del comportamiento de los usuarios según el proceso de aprendizaje y los cambios tecnológicos en la red y los terminales Predicción de demanda de serviciosp efectos de cooperación entre servicios y efectos sustitut vosI Es fundamental en este último factor de predicción de demanda la consideración de relaciones causales y una correcta modelación de los factores socioeco PLANIFICACION ESTRATÉGICA PLANIFICACIÓN ESPECIFICA LARGO PLAZO PLAZOS MEDIO Y CORTO GESTIÓN Y OPERACIÓN Relaciones básicas de la planificación y el triángulo de las telecomunicaclones1 Volumen de Demanda t Sobrevaloración I kI jI Evolución TipicaInfravaloración Despegue Maduración Saturación t gI 3 Evolución tipica en demanda de servicien nómicos implicados que origina crecimientos no Ih neales del tipo indicado en el Cuadro 3 La inco rrecta modelación de dichos factores puede dar lugar a infravaloraciones en épocas iniciales de des pegue o sobrevaloraciones en una fase posterior de maduración como también se indica en dicho Cua dro 3 Retos asociados a la Tecnología La rápida evolución tecnológica producirá el rr yor impacto en las capacidades de comunicación dimensionamiento de equipos1 calidad de servicio y ratios capacidad a coste1 Deben destacarse los s guientes factoresi w Evolución tecnológica de los medios de trans misiónp tales como fibra óptica1 conectores1 componentes optoelectrónicos1 etc que anr plían los márgenes de capacidad y dan lugar a nuevas modularidades de equipos 9 Nuevos modos de transferencias como el ATM que unifican los procesos de comunicación y mejoran su flexibilidad s Técnicas de codificación y compresión de c digo que incrementan la capacidad extremo a extremo de la red w Evolución de las técnicas software1 que perm ten la implantación de un mayor grado de inte ligencia en la operación de red y en su flexibil dad funcionaL Cambios en la estructura de costes que varían en función del mayor peso en los recursos de procesamiento y la gran influencia de la eco nomía de Retos asociados a la Red La red de comunicación está influenciada por los factores previamente mencionados e incluye otros factores específicos adicionalesp como los que se re sumen a continuación Arquitecturas de redp niveles jerárquicosY topo logíal funcionalidad por nodo y su localizador 9 Evolución desde las redes actuales hacia la red objetivo1 interconexión entre redes y modos de transferencia Particular atención merecen los conceptos de redes de control y señalización mantenimiento1 redes inteligentes y de Valor Añadido feoncepto COSMIV Evaluación de comportamiento de protocolos en la interacción serviciosed que impacta en las capacidades por interfaz1 Reglas de dimensionado aplicables a los recu sos de la redt que son función de las reglas de asignación de recursosl performance de la red y manejo de flujos de servicios Criterios de diseño global de red para encontrar los nuevos equilibrios tecnoconómicos der vados de los nuevos ratios capacidadcoste y economías de esca Grado de inteligencia en la reúl que ha de asig nar recursos en forma dinámica e interaccionar con los procedimientos de enrutamiento y de reparto de carga Con el objeto de abordar los retos previamente mencionados y en base a la experiencia desarrollada en transiciones tecnológicas anteriores se ha defh nido un sistema integrado para el análisis y planif cación de redes en un entorno avanzado que en los apartados siguientes se expone de forma resumida SISTEMA INTEGRADO PARA LA PLANIFICACIÓN DE REDES AVANZADAS En base a los fuertes cambios cualitativos y cuant tativos que se están proyectando para las redes f RDSI BC BDC 600 Btk Figs 4 Beneficios relativos a la elección del modo de conmutación ras se ha desarrollado una metodología estructurada de planificación Í2J con arreglo a los principios siguientesi t Identificación y estructuración de las activida des de planificación para cubrir el ciclo corrv pleto de planificación desde el análisis de co texto socioeconómico de un país hasta la elabo ración de planes de inversión Partición jerárquica en diferentes niveles se de talle de acuerdo con el tipo de planificación es tratégica o especifica Flexibilidad para incorporar en la misma estru tura diferentes complejidades de modelación y algoritmo en función del nivel de integración de red Sin entrar en la descripción del proceso complete su estructuración interrelación de actividades y aso ciación de datos se resumen los cinco subprocesos fundamentales del primer nivel de detallei 9 Análisis de contexto iniciaL Comprende e inte rrelaciona los datos existentes taño ceroj que han de utilizarse en la modelación y planifica ción de las Telecomunicacionesl tales comoi distribución de población caracterización ec nómica1 estructura de redes existentesr servicios ofrecidos1 medidas de tráficc calidad de serv cio1 etc t Predicción de demanda multiservicioi Predice la evolución de la demanda en el período de esti dio para cada servicio y agrupación de servicios como función de su utilidad1 coste proyectado y complejidad Se ha desarrollado un proceso de realimentación entre las distintas actividades de proyección de serviciosP tráficop diseño de red y evaluación de coste asignado por servicio que permite reducir la incertidumbre de evolución de los nuevos servicios Asimismo se ha des arrollado una herramienta de predicción con distintos procedimientos de ajuste según el grado de conocimiento e historia de cada se vicic Caracterización de demanda de tráficoi Evalúa la demanda de tráfico para cada servicio y sus mezclas partiendo de las predicciones del p ceso anterior y los volúmenes de tráfico por servic Se realiza aquí la asignación de modo de transferencia por servicio para obtener las matrices de tráfico en red y su evolución como función de las transiciones de arquitecturas de red La demanda de flujos de tráfico entre áreas es la entrada para el proceso siguiente Planificación de alternativas de redi Diseña1 compara y optimiza las estructuras de red en un instante fijado del tiempo1 Debido a la complej dad de la red en su conjuntol se subdivide el problema por áreas de red tales como la red de acceso urbana1 red ruraL red interurbana o co nexión internacional extremo a extrerr fv diante la asignación de flujos de tráfico a cada recurso de redP su dimensionado y costes de analizan los distintos niveles de integración y opciones de estructuras de red que consiguen la máxima capacidad y calidad al mínimo coste La planificación estratégica de redes y equipos adquiere en la RDSI una importancia especial al existir gran número de opciones que obligan a una preselección de inversiones y desarrollos hacia aquellos de mayor rentabilidad para el conjunto de las Telecomunicaciones CONSIDERACIONES FINALES Los desarrollos tecnológicos de redes integradas suponen una mejora sustancial en las capacidades de las redes de telecomunicación y a su vez plantean nuevos retos para lograr el aprovechamiento de su potencial y rentabilidad1 La planificación estratégica y específica dirigida a los tres sectores fundamentalesi usuariosl operado res de red y administradores de equipo1 es conside rada como una actividad fundamental para lograr los nuevos equilibrios en la relación demandaimens nadocostes Una aplicación coordinada y científica de cada uno de los procesos de planificación permitirá una adecuación óptima de recursos de red a necesidades yt en definitiva1 una mayor desponibilidad de serv cios de telecomunicación siguiendo los estándares internacionales de calidad poner todas las clases de usuarios en nuestra sociedad COSTES RELATIVOS DE PROCESAMIENTO 200 150 100 COSTES RELATIVOS DE TRANSMISIÓN0 50 100 150 200 Fig 5 Sensibilidad de los costos futuros del servicio facsímil a los costes de la tecnologíaBIT Planificación de evolución de redi Analiza el camino de evolución desde las redes existentes hacia la red objetivo a largo plazop teniendo en cuenta el crecimiento de demanda1 las trans ciones tecnológicas1 interconexión entre redes y entre modos de transferencia1 así como las ne cesidades o limitaciones de inversiones La rr delación económica juega un importante papel en esta actividad de planificación y permite se leccionar el número de transiciones de red ade cuado para cada país1 manteniendo la continu dad en la calidad de servicio y la rentabilidad de las inversiones Herramientas informáticas para la planificación Para lograr una realización eficaz del proceso p vio con su conjunto de modelos y algoritmos para dimensional costean evaluar y optimizar la red1 se hace necesaria su implantación en modernas her mientas informáticas A continuación se enumera un conjunto de herramientasi PREDEMt para la predicción de demanda mult servicio a largo1 medio y corto plazc o PREMATRDS para proyección de las matrices futuras de tráfico origenestino debido a cada servicio y sus mezclas en cualquier modo de transferencia incluyendo ATM m CATS1 para el dimensionado y la evaluación de costes por servicio1 o grupo de servicios1 en des extremo a extremo con diversos grados de integración WIREDIC para diseñar la estructura básica de la red urbana y optimizar el número y localiza ción de centralest su tamaño y su área de serv cio1 o ADJN1 para optimizar la red de interconexión y enrutamientos de las redes urbanas1 interurba nas e iternacionales SUBSCRIBERt para diseñar y optimizar las re des de acceso de abonado en áreas urbanas RURAL1para diseñan evaluar y optimizar las redes en área ruraL CERCA1 para diseñar y evaluar la cobertura x dio en redes de radio móvil celular PPFO1 para optimizar las instalaciones de facil dades de transmisión a lo largo de una ruta Como un ejemplo de aplicación de la herramienta CATS para la comparación de costes por servicio en la futura RDSI se exponen los Cuadros 4 y 5 para un marco temporal 19925 El Cuadro 4 ilustra los beneficios relativos en coste fBCJ debidos a la elección de conmutación modo paquete o circuito en función de la tasa de bloques de información por llamada BfX La variación de dicho beneficio se representa para diversas durac nes medias de cada llamada h Se observa el conv portamiento creciente de BC en modo paquete al aumentar la duración media de la llamada así como el comportamiento decreciente al aumentar la tasa de información transmitida El eje de abcisas refleja los puntos de igual coste para ambos modos de transferencia Se representan también en la figura 4 los costes relativos proyectados para tres servicios concretos como son el Facsímile ÍFAXjP Teletex ÍTTXJ y Datos en modo masivo fBDCJ El Cuadro 5 ilustra un análisis de sensibilidad de los costes del servicio facsímile para el mismo marco temporal como financiero de las posibles variaciones de costes de los recursos de procesamiento y de transmisión en la red integrada La aplicación de este conjunto de herramientas permite una planificación robusta de las redes fut ras para cada tecnología y nivel de integración D chas herramientas son continuamente actualizadas y extendidas con nuevos modelos y algoritmos1 s guiendo los desarrollos tecnológicos En paralelo a la estandarización de procedimientos de operación en Banda Ancha se está completando un sistema i tegrado de herramientas incluyendo sus Bases de Datos asociados que hará más eficaz y rápida su aplicación REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 O GONZÁLEZ SOTOi MOn tratfic modeling and charao terlzation of ISDN traffic First InternationaL Seminar of Data services in the ISON E IFIP1 1985 TeLAv 2 IVl MEDINAP RTUDELA1 J M SILVER1 O GONZÁLEZ SOTOi Protocol aspects Xo be considered in planning the ISDNI ISS Phoenix1 Arizona1 1987 3 O GONZÁLEZSOTOi Planning ISDNrAstructural wiewand Key ResultsI5th InternationalTelettraffic Congress Seminar Come 1987 B FONTANA1 A GUERREROi Pacbet Traffic rizatio Arrival laws and iniciting times 12 th Interna tional Teletraffic Congress Turino1 1988 5 O GONZÁLEZ SOKX M SILVERi Methodology for the strategical planning of ISDI EUROTELECOM 88i Madrid 6 J M MORALi Demand forecasting for the ISDN servU ces planning 9th International Conference on Compi ter Communication Tel Avivt OcL 88 L O GONZÁLEZ SOTC J AGUSTL P LEMONDREt I PUEBLAi Planning Communication Alternations in the ISDNI 12 th International Teletraffic Congress1 Turin1 1988 8 J1 SOLEi Modeling the Common Clinical Signalling te hourle for Planning the structure of a Target Retrom 12 th International Teletraffic Congress Turin1 1988 9 O GONZÁLEZ SOTC M DE MIGUELí IBC Retourde Planning TodsI RACE workshop en Quantitative tools for IBC implementation strategicaL Brussels1 1988 Osear González Soto es Ingeniero Superior de Telecomunicación por la ETSITM en el año 196 Ha desarrollado su actividad profesional en el Centro de Investigación de Alcatel Standard Eléctrica S AP en los campos de Teletráfico y Planificación de Redes Actualmente dirige el Grupo de Análisis de Redes en dicho Centro y es coordinador de Tecnología de Red para Alcatel N V BIT 81
30 oct 2015