NGN Capas y Modelo Funcional

Open mind
Open eyes
Open ears
Customers
Markets
Society
Change
Ángel GómezÁngel Gómez
Redes de Siguiente Generación
(NGN)
Any MM Service, Anywhere, Anytime
Curso 2012 - 2013

Introducción
• En capítulos anteriores hemos visto una “red pasiva” capaz de
transferir información de un lugar a otro (puntos de acceso) con dos
exigencias claras: velocidad y calidad/disponibilidad.
• Aspectos clave como la convergencia de servicios diluyen la
diferenciación de redes de voz y datos, fijas y móviles. Esta “red
simple” necesita ofrecer algo más que conectividad para satisfacer
las demandas de usuarios y empresas: “Servicios multimedia en
cualquier momento y lugar”.
• Sin embargo, la transformación de las redes “legacy” con
arquitectura, gestión y operación independientes, así como la
migración de los usuarios representa un enorme reto.
• “The network is not just becoming more agile, but also evolving to
become a globally dispersed utility grid which will provide not just
content distribution and collaboration, but enable new types of
distributed batch and transaction processing.” (Joe Weinman,
Emerging Services VP, AT&T) 2

Objetivos del capítulo
• Describir la arquitectura de la “Red de Siguiente
Generación”.
• Identificar los diferentes elementos que constituyen la
arquitectura, así los beneficios que aporta este nuevo
concepto de red.
• Describir IMS (IP multimedia subsystem), núcleo básico
para la provisión de servicios avanzados.
• Evaluar la repercusión sobre servicios y aplicaciones.
• Dibujar un hipotético escenario de evolución de las
redes actuales a esta nueva arquitectura.
3

Programa
4
Redes de Siguiente Generación (NGN)
La Capa de Control IMS
(IP multimedia subsystem)
Servicios NGN
Evolución hacia NGN
Aspectos regulatorios de NGN

5
Redes de Siguiente
Generación
(NGN)

¿Porqué NGN?
• Si en capítulos anteriores hablábamos de SDH y su impacto
en el sector de las Telecomunicaciones, NGN representa un
cambio todavía mayor.
• Los nuevos servicios multimedia no pueden ser soportados
por las redes existentes con las prestaciones de calidad,
seguridad y movilidad requeridas.
• La creación de nuevos servicios debe de ser rápida y además
“compartida” entre varios actores.
• Es necesario, en un entorno competitivo reducir costes de
gestión y operación.
• Se necesitan arquitecturas abiertas tanto de gestión como de
interconexión con otros “actores” del negocio.
• Los operadores deben redefinir su papel en el mercado,
nuevos paradigmas como «red abierta», «neutralidad», etc.
junto a la necesidad de ingentes inversiones configuran un
entorno desconocido hasta hoy.
6

Definition de la red NGN
• A Next Generation Network is a packet-based network
able to provide telecommunication services, able to
make use of multiple broadband, QoS-enabled transport
technologies and in which service-related functions are
independent from underlying transport-related
technologies.
• It offers unrestricted access by users to different service
providers.
• It supports generalised mobility which will allow
consistent and ubiquitous provision of services to users.
– Study Group 13 (Study Group NGN) is one of thirteen study
groups in the telecommunication standardisation sector of the
ITU
– At the World Telecommunications Standardisation Assembly
(October 2004) it was given the task to lead the standardisation
work on Next Generation Networks.
7

NGN refleja un cambio de paradigma
8
Servicios de voz
y datos
Servicios
Multimedia
Conectividad Contendios
Ancho de banda
Fijo
Ancho de banda
bajo demanda
Servicios
sencillos
Servicios
inteligentes
Control del
Proveedor
Control del
Usuario
Propietario
Abierto y
distribuido

NGN es la evolución natural de las redes fijas y
móviles
9
STBSVNM
IP MPLS
Banda Ancha
IMS SoftSwitch
Banda Estrecha
Plano Servicios-Aplicación
Plano Control
Plano Transporte
Plano Acceso
STB
TV
PC
IP Phone
ATA
RDSI
POTS
Equipos de Cliente
UR
UR UR
UR
CL CL
CT CT
CT CT
Red Datos
CT CT
Evolución de la red circuitos...
Servicios Voz y Datos
CONVERGENCIA
SERVICIOS MULTIMEDIA
UR
UR UR
UR
CL CL
CT CT
CT CT
Red Movil
CT CT
UR
UR UR
UR
CL CL
CT CT
CT CT
Red RTB
CT CT

Atributos de las redes NGN (I)
• NGN es una arquitectura de red basada en modelo de capas
o planos independientes, transporte, control y aplicación,
interconectados entre sí a través de interfaces normalizadas.
– Definición, provisión y acceso a los servicios independiente de la
tecnología de la Red. (Decoupling Access and Services)
– El plano de transporte está basado en tecnología de
conmutación de paquetes IP/MPLS.
– Soporta múltiples tecnologías de acceso.
– Interfaces abiertos y protocolos estándares.
• Interfuncionamiento con las redes existentes a través de
interfaces y protocolos estándar.
– Soporte de servicios de diferente naturaleza: real time/non real-
time, streaming, servicios multimedia (Voz,video,texto).
– Los servicios “legacy” deber de ser portados a esta red sin
cambios en la funcionalidad.
– Servicios convergentes fijos – móviles.
10

Atributos de las redes NGN (II)
• Seguridad.
– Mismos criterios de confidencialidad que las redes “legacy”
• Calidad de servicio garantizada extremo a extremo.
• Red “neutra”.
– Acceso no restringido de los usuarios a proveedores de
servicios
• Cumplimiento de todos los requerimientos regulatorios:
– Comunicaciones de emergencia.
– Seguridad
– Privacidad
– Intervención policial.
11

Evolución histórica hacia NGN
12
199019741876
Public Switched Telecommunication Network (PSTN)
Intelligent Network (IN)
Open Systems Interconnection Internet (OSI)
Commercial Mobile Radio Systems
2000
NGN
IP Internet (IP)
private quasi-public
Nunca fue diseñada como
una infraestructura
pública

13
Un nuevo enfoque en la estandarización

Estrategia en el diseño de NGN
• Pragmatismo: resolver las necesidades de hoy.
– Protocolos estándar (IP)
– Interoperatividad global y de mercados (público, empresas..)
– Infraestructura segura y estable.
– Compatible con infraestructuras existentes.
– Satisface requerimientos regulatorios.
• Involucrar a todos los organismos de estandarización.
– Identificando los estándares utilizables.
– Nuevos estándares solamente si son necesarios.
• Foco sobre servicios construidos en base a “módulos
abiertos” y conjuntos de capacidades.
– Modelo de evolución en base a “releases”.
• Participación de los actores más importantes de la industria
a nivel mundial, nacional y regional.
14

Organismos de estandarización NGN*
15
ITU-T
ATIS
ETSI
NGN
Framework
NGN
OSS
3GPP
NGN
Focus
Group
STF
NGN
GSC
SG17
GSC9
WAE FG
MWS FG
VoIP FG
TISPAN WG8
WG1
WTSC
T1P1 PTSC
(T1S1)
OPTXS
(T1X1)TMOC
(T1M1)
Cable Labs
OASIS
SA5
DSL Forum
ECMA
NGN@home
Parlay
JWG
PAM
CCUI CBC
PM
Applications
LI
AT-D
WG7
WG3
WG4
WG5
WG6
WG2
Global
NGN
Framework
WTSA
SG11
SG02
SG19
SG04
NGNMFG
SG09
SG13
3GPP2
TSG-C
TSG-S
TSG-A
TSG-X
SG03
TIA
TR-41TR-8.8
3GPP2 OP
TR-45.2
TR-45.6
TR-34.1.7
CPWG
MESA
SG15
TeleManagement
ForumSA2
OBF
IPDR
RosettaNet
EPCglobal
OSS/J
DMTF
OMA
NGN*
Focus
Group
General
Internet
O&M
Routing
Security
Transport
PGC
SA1
SA4
GSC10
W3C
SG16
INC
TR-45
SA3
NIIF

Recomendaciones relativas a NGN
• Y.2000-Y.3099 : Next Generation Networks
– Y.2000-Y.2099 : Frameworks and functional architecture models
– Y.2100-Y.2199 : Quality of Service and performance
– Y.2200-Y.2249 : Service aspects: Service capabilities and service architecture
– Y.2250-Y.2299 : Service aspects: Interoperability of services and networks in NGN
– Y.2300-Y.2399 : Numbering, naming and addressing
– Y.2400-Y.2499 : Network management
– Y.2500-Y.2599 : Network control architectures and protocols
– Y.2600-Y.2699 : Smart ubiquitous networks
– Y.2700-Y.2799 : Security
– Y.2800-Y.2899 : Generalized mobility
– Y.2900-Y.2999 : Carrier grade open environment
– Y.3000-Y.3099 : Future networks
– Y supplements : Supplements to the Y-series Recommendations
16
Adobe Acrobat 7.0
Document

Evolución de Estandares (TISPAN y 3GPP)
17

El modelo basado en “versiones” acelera
el time to market
19
Services
Network Capabilities
Architecture
QoS and Control
Security
Migration
Transport
Management
Protocol
Terminals
Provisioning (NNAR, Charging etc.)
Scope of
FGNGN
Scope of
Other SGs
Scope of
SG13 as NGN
Lead Group
FGNGN R1
ITU-T R1
FGNGN R2
ITU-T R2
Release plan between
FGNGN and SG13
Modelo
basado en
“Releases”
FGNGN R3
ITU-T R3

Ejemplo de la Release 2 de NGN
20
FGNGN Release 2 Scope and Services
 Service Types
 PSTN/ISDN Emulation services
 PSTN/ISDN Simulation services
 Multimedia services
 Internet access
 Other services (data services etc.)
 Public service aspects (LI, ETS/TDR, etc.)
 Service Capabilities
 Basic network capabilities
 Service support capabilities
 Open Service Environment
 Service Enablers
 PSTN/ISDN Emulation support
 Public service support capabilities

Estructura de Capas en NGN
• 1-Capa de Acceso es el conjunto de elementos incluyendo Media
Gateways que soportan la conectividad hacia y desde el usuario
con el núcleo de la red.
• 2-Capa de Transporte. Gestiona el transporte y la conmutación de
servicios convergentes. Está basado en IP.
• 3-Capa de Control. Gestiona los servicios de conectividad, control
de llamadas, y control de los Media Gateways necesarios para la
interoperabilidad con redes existentes
• 4-Capa de Servicio. Es la plataforma encargada de la creación y
gestión de los servicios, SCE (Service Creation Environment en
Red Inteligente). Aporta funcionalidades extendidas para el soporte
de servicios convergentes.
22

Modelo funcional NGN
23
GESTION
CONTROL
USUARIO
•Tres planos

NGN Rel. 1 Arquitectura funcional
24
Tra n sp o rt stratum
S erv ice stra tu m
C on trol
M edia
ManagementFunctions
M anagem e nt
A N I
Transport Control Functions
Resou rce and
A dm ission
C ontrol Fun ctions
N etw ork A ttach m ent
C ontrol Functions
N etw ork A ttach m ent
C ontrol Functions
N N IU N I
N ote: U N I/N N I/A N I are not m eant to represent any specific interfaces.
(This type of note is w ritten in TR -F R A w ord file.)
A pplication S upport Functions & S ervice S upport F unctions
A pplications
Transport F unctions
E nd-U ser
Functions
O ther
N etw orks
S ervice C ontrol
Functions
S ervice U ser
Profiles
S ervice U ser
Profiles
Transport U ser
Profiles
Transport U ser
Profiles

25
Arquitectura NGN
Application/Feature Server
(SCP, Service Logic, LDAP Server)
Service & Application Plane
Transport Plane
Management
Plane
Call Agent, MGC, Softswitch, GK
IP Transport Domain:
IP Backbone, Routers, Switches, BGs
QoS Mechanism (RSVP, Diffserve,
MPLS...), MS (Bearer Portion)
Interworking
Domain:
TG (MG), SG,
Interworking
Gateway
Non-IP Access Domain:
Wireline Access (AG, Access Proxies)
Mobile Access (RAN AG)
Broadband Access (IADs, MTAs)
IN/AIN
Inter-Network
Switch
PSTN/SS7/ATM
Networks
other VoIP
Networks
Non-IP Terminals/
Mobile Networks
IP Phones (H.323, SIP,
MGCP, ...),
IP Terminals,
IP PBX
Subscriber &
Service
Provisioning,
Network
Management,
Operation
Support, Billing
Support
Open APIs (JAIN, Parlay)
Signaling (MGCP, MEGACO, SIP, H323)
SIP/SIP-T;
BICC; H.323
IP
Control & Signaling Plane
SS7;
TDM/ATM
• Plano de Gestión
Proporciona las funciones
de Soporte a los Sis-
temas de Operación
(OSS)
• Plano de Transporte
Transferencia de informa-
ción en la red.
• Plano de Control de
Llamada y Plano de
Señalización Gestionan
los procesos de conexión,
desconexión y funciona-
miento del servicio
• Plano de Servicio /
Aplicación, suminisra y
ejecuta las aplicaciones
(telefonía, datos, multi-
media) o bloques de
servicios.

Arquitectura NGN
26
Multimedia &
application servers
Control plane
IP Phones
Voice Online
IP PBX
xDSL
POTS,
ISDN
VoDSL
PBX
Next-Gen
Access Node
IP clients
Access plane
IP/MPLS
Backbone
Media
Gateways
PSTN / ISDN
Media
Gateways
PLMN
Core plane
Signaling & Media Gateway Controller
Application Plane
Softswitch

Arquitectura final NGN
27
Telephony
ADSL
Telephony
ADSL
Telephony
ADSL
FTTH
Cable
xDSL
3,5 G
4 GLTE
MSC Mobile Switching Centre
HLR Home Location Register
HSS Home Subscriber Server
MGCF Media Gateway Control F.
CSCF Call Session Control F.

Arquitectura detallada NGN
28
Backbone
IP/MPLSCentro de
Acceso
Centro de
Acceso
Centro de
Acceso
Red
Acceso
Red
Acceso
Centro de
servicio
Red
Acceso
RTB
Centro de
servicio
AS (PS) AS (FS) MS AS (FS) AS (FS)
Presencia Centrex
+
Residencial
Centrex Residencial
AS (FS)
Plano de Servicios
Servidores de Aplicación
•Servidores de telefonía
•Servidores de centrex IP
•Servidores de Presencia
•Servidores interacción IN
•Servidores de
conferencia
•Servidores de mensajería
• etc
CCF
EMA
MGCF/SGW
S-CSCF
P/I-CSCF
P/I-CSCF
P/I-CSCF
HSS
DNS/ENUM
S-CSCF
Plano de Control
•Control de Registro:
•Autorización y Autenticación
•Contactos, múltiples contactos
•Control de Sesión:
•Control de admisión
•Localización de S-CSCF
•Manejo de Sesión SIP
•Control de Servicios:
•Trigger a Servicios
•Perfil de Servicios
•Localización de AS
•Encadenamiento de servicios
•Interfuncionamiento PSTN
•Facturación Unificada
MAG
MAG
MAG
Plano transporte (Adaptación)
•Conectividad
•Punto de acceso a NGN
•Seguridad (Firewall)
•NAT tranversal
•Oculta topología L3&L5
•Control de admisión de sesión
•QoS
•Control de flujos Real Time
•Asigna recursos por sesión
MGW
MGW
MGW
MRF
MRF
Plano transporte (Adicional)
•Conexión PSTN (MGW)
•coding
•Emisores/receptores DTMF
•Recursos de Media (MRF)
•Locuciones de Red
•MCUs
•Transcoding
Charging
Provisión
Sistemas de Gestión,
Operación y Provisión
O&M
Equipamiento de cliente
•ATA + telefono
•Telefono IP
•Softphone

Protocolos en NGN
• Alta disponibilidad, compatibilidad, ciclo de vida y
escalabilidad son los atributos que han de poseer los
protocolos utilizados en NGN.
• La estrategia “pragmática” de evolución de NGN implica
la utilización de interfaces abiertos y protocolos estándar
– Extensiones de protocolos existentes para nuevas necesidades.
– Nuevos protocolos si es absolutamente necesario.
• Los sistemas han de de ser suficientemente flexibles
para soportar cambios de protocolo.
– Ejemplo: Para servicios de Telefonía H.323, SIP, MGCP(Media
Gateway Control Protocol) y SIGTRAN
29

Protocolos utilizados en NGN
30

Ej. Protocolos en NGN para PSTN
H.323 SIP MGCP/H.248/MEGACO
Standards body ITU IETF MGCP/Megaco-IETF
H.248
Architecture Distributed Distributed Centralized
Current version H.323v4 RFC2543-bis07 MGCP1.0,MEGACO,
H.248
Call Control Gatekeeper Proxy/Redirect Server Call Agent/Media Gateway
Controller
Endpoints Gateway, terminal User agent Media Gateway
Signaling
transport
TCP/UDP TCP or UDP MGCP-UDP
Megaco/H.248-both
Multimedia
capable
Yes Yes Yes
DTMF-relay
transport
H.245(signaling) or
RFC 2833(media)
RFC 2833 (media) or
INFO(signaling(
Signaling or RFC
2833(media(
Fax-relay
transport
T.38 T.38 T.38
Supplemental
services
Provided by
endpoints or call
control
Provided by endpoints
or call control
Provided by call agent

Programa
33
Servicios NGN

De redes de servicios a una infraestructura de red común
34
Broadcast.Telecom
A B
• Sep. Reg. Authority
• Stable Bus. Structure
• Stable Tech. Infras.
Voice
Data Video
Telecom
Network
Broadca.
Network
Broadca.
Services
Telecom
Services
Start
Convg.
Telecom. mixed with Broadcast.
A B
• Comp. btw. Reg. Aut.
• Comp. btw. Bus. Play.
• Comp. btw. Tech. Inf.
A B
• Sep. defini. (each side)
• Exten. each Bus. area
• Exten. of Tech. capa.
Voice
Data Video
Telecom
Network
Broadca.
Network
Broadca.
Services
Telecom
Services
A·B Convg.
• Integ. Reg. Auth.
• Confirmed Bus. Area
• Stable Tech. Infras.
Convg.
Tele-Broadcast.
* 3M : Multimedia, Multiparty, Multicasting
Contents
NGN
3 M *
Services

Evolución NGN, IMS and NGI
• Hacia una única arquitectura de distribución de
contenidos.
Source: WIK-Consult
3

36 http://www.stttelkom.ac.i
d/pmb
Convergence… the before picture
Data
Network
Voice
Network (PSTN)
Backbone
Routers
Distribution
Routers
Class 5
Switch
Class 4
Switch
Separate voice, data
and wireless networks
Wireless
Network (Cellular)

37
Evolución hacia la convergencia
Aplicaciones
IP MPLS
SDH GE
Datos/Multimedia
AdvancedApps
Video
Voz
Internet
2002-03
SDH
ATM
GE
2001
Voice
Switching
AIN
Video
SwitchedData
CircuitData
ManagedIP
Internet
TDM
IP
Apps
DWDM/fibre
SDH
Voice
Switch
AIN
Video
SwitchedData
CircuitData&OCN
ManagedIP&VPNs
Internet
ATM
Apps
IP
IP
TDM
DWDM/fibre G,709DWDM/fibre
Contenidos

Evolución de la tecnología en NGN
38
Wire-Wireless
Open API
Comm. + Broadcasting
Open API
DCS/SDH OXC/DWDM/G.709
IPv6IPv4
xDSL FTTH
4G3G(EV-DO)
Wired
10~50Mbps
Wired
50~1,000Mbps
3G
2~10Mps
3G
2Mbps
4G
100Mps
QoS (x-MPLS)Best Effort
Service Layer
Transport Layer
Access Layer
Network Speed

¿Cuál es la mejor estrategia?
• Es necesario construir un enlace entre redes “antiguas y
NGN” que permita la continuidad de los servicios y su
integración
39
Telephony
SMS/MMS
Transport
Legacy Telecom &
Wireless Services
Next Generation Networks
Transport
Intelligent
Network
Intelligent
Infrastructure
Gateways
Gateways
IP-Enabled Services
Access
VoIP and
Multimedia
Services
Access

El despliegue de NGN no es sencillo…
40

Estrategias de migración en NGN
• Con tan elevado número de variables, existen diferentes
alternativas que dependerán fundamentalmente de la
capacidad inversora del operador, de la madurez de la
tecnología y de la demanda de nuevos servicios.
• Básicamente se siguen dos estrategias, una que
podríamos llamar de superposición. y otra de
sustitución o islas.
– La estrategia de superposición trata de proveer servicios NGN extremo
a extremo con infraestructura “ad hoc”. Así NGN puede avanzar de
manera separada de la red legacy y de acuerdo a su propia
planificación de demanda de servicios.
– Modernizando determinados elementos de las redes legacy,
especialmente elementos de control y señalización, es una
aproximación paso a paso hacia NGN.
41

• Protección de la inversión.
• Utilización de protocolos estándar e interoperatividad con los
sistemas legacy de soporte a la operación.
• Ahorro de costes tanto en CAPEX como en OPEX.
• CAPEX :Naturaleza distribuida de la red, competencia entre
fabricantes y utilización de equipamiento IP/Ethernet.
• OPEX: Una sola red. Equipamiento fácilmente gestionable
• Calidad y disponibilidad (carrier grade)
• Fabricantes de equipamiento Telco y de Internet disponen de
equipamiento que cumple los exigentes niveles de disponibilidad
necesarios.
• Muchos protocolos empleados en NGN disponen de mecanismos
que mejorar la disponibilidad (ej. Fast rerouting en MPLS).

• Escalabilidad.
– La propia arquitectura de NGN, construida en base a bloques
funcionales estándar, junto con la naturaleza modular de los
propios elementos de red permiten ampliar la capacidad del
equipo, o bien añadir nuevos elementos a coste razonable.
• Selección del fabricante
– Al ser equipamiento basado en estándares e interoperable entre
diferentes fabricantes, permitirá al operador escoger las mejores
opciones en tecnología, escalabilidad y precios.
• Innovación e introducción rápida de nuevos servicios.
– Es la razón más importante para la migración a NGN.
– Utilización de tecnologías y protocolos de internet.

Estrategias de Migración
• Los Operadores ven una oportunidad de conseguir ingresos a
través de nuevos servicios y disminuir costes de operación, pero
las fuertes inversiones necesarias, el no muy claro retorno de la
inversión, la “inmadurez” tecnológica y los costes de la migración
frenan sus planes.
• Los fabricantes ven la oportunidad de conseguir relanzar un
negocio que ha sufrido grandes dificultades en los últimos años.
EUROSCOM
Fabricantes
– Alcatel/Lucent
– Siemens
– ZTE
Operadores
– BT
– KT Korea
– FT
– KPN
– Telefónica

Escenario de migración Euroscom
45
PSTN a IP

Escenario de migración Euroscom
Móvil a IP

Escenario de migración Alcatel-Lucent
• Alcatel presenta un escenario de migración evolutiva en
6 pasos.
– Mantener PSTN para servicios telefónicos.
– Consolidar PSTN con Softswitch (tránsitos Class 5).
– Voz sobre Packet Trunking (emulación de circuitos sobre IP)
– Voz sobre Packet en el acceso (xDSL, FTTH, Cable)
– Introducción de servicios multimedia.
– Migración a Full NGN

Escenario de migración Siemens
• Siemens propone una migración basada en la
sustitución de las centrales de conmutación
digital de tránsito (class 4/5) por Softswitch.

• Introducción de nuevos servicios que
atraigan ingresos
• Voz sobre Banda Ancha

51
• Finalmente sustituir centrales de acceso
• Migrar usuarios a IP

Escenario de migración ZTE
• ZTE propone la sustitución de la red de tránsito
PSTN por softswitches.
– Mantener la central de tránsito y conectar un
softswitch que haga de “trunk gateway” asumiendo
las funciones de enlace y señalización en el nivel de
tránsito.
– Sustituir todo el nivel de tránsito por softswitches
(conmutación y señalización)
– En pasos sucesivos introducir Acess Gateway para
susituir las centrales de acceso.
– El bucle de abonado no se cambia.

53

• Sustitución nodos de acceso

Estrategia de evolución de BT
55
Traditional focus
New wave focus
21CN
transformation
Long-term partnership
with our customers
– Improved service
– Aggressive & creative
marketing
– Price innovation
– Reduce costs
– Broadband
– Mobility
– ICT
– Global Solutions

Why a 21st Century Network?
• Make it easier to create new services
– Faster
– More people can create
• Make it easier to buy and use services
– Enable customers
• Make it simpler to deliver and maintain service
– Process automation
• 30-40% cost reduction
56
Speed to
market
Customer
experience
and
empowerment
Cost
transformation
• “We will empower the customer with control, choice and flexibility
like never before and offer them communications from anywhere to
any device”.
• “We’ll make exciting new services available for customers faster than
has been possible before”
• “We’re reducing our costs – we’ll make growing cash cost savings
which are expected to amount to £1 billion per annum.”

La Red de BT
• PSTN network infrastructure
– About 80,000 SCs
– About 6,000 MDFS
– Relatively outdated network infrastructure (primarily analogue)
• Future: 21st Century Network (21CN)
– ALL-IP network, complete migration to VoIP
– Focus primarily on core network; (not yet) FTTx
– No phasing out of MDF locations (up until now) envisaged
– Overall investment outlays till 2010: about 10 bill. ₤
– Expected decrease OPEX: 1 bill. ₤ p. a,

La Red de BT
Begin
Fibre
to the
PCP
~30,000
Multi-
Service
Access
Devices
~130
Metro
Routers
~20
Core
Routers
End
Customer
Internet
Peering
Data
Centre
International
Networks
Logical
Nodes
~80,000
PCPs
in the
Access
Network
~100,000
Remote
Concs,
DLAMS
and Data
Muxes
~1000 +
Voice Switches
and Data Cross
Connects
~170 Core
Switches
(DMSU / NGS)
Data
Centre
Logical
Nodes
Today
Aggregation Service Edge Core

IP
ATM
PSTN
DSL
KStream
PSTN DPCN
PDH
Fibre
Copper
DWSS
ASDH
End
User
~5k
nodes
~2k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
~15
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Mesh -SDH
Inter-node
transmission
provided by
SDH/PDH
platforms
CWSS
Today we have multiple
Services
on multiple platforms
ROW
&
Other
Networks
Current Networks..

ROW
&
Other
NetworksIP
ATM
PSTN
DSL
Kilostream move to DSL
PSTN
PDH
Fibre
Copper
DWSS
ASDH
End
User
~5k
nodes
~2k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
~15
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Mesh -SDH
Inter-node
transmission
provided by
SDH/PDH
platforms
CWSS
Platform consolidation..

IP
PSTN
DSL
PSTN
PDH
Fibre &
Copper
Copper
ASDH
End
User
~5k
nodes
~2k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
~15
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Inter-node
transmission
provided by
SDH/PDH
platforms
Call Server
Frame and Cell service
moves to IPVPN
IP out to ~100 nodes
DWSS & CWSS
migrates to ASDH
ROW
&
Other
Networks

IP
PSTN
DSL
PSTN
Fibre &
Copper
Copper
Agg Box
End
User
~5k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
MSH -SDH
~1k
nodes
Inter-node
transmission
provided by SDH
platform
Call Server
ASDH derivative agg.
box relieves PDH
ROW
&
Other
Networks

IP
PSTN
DSL
PSTN
Fibre &
Copper
Copper
Agg Box
End
User
~5k
nodes
~400
nodes
~100
nodes
Call Server
Megastream & ISDN30 access
evolves to IP based service
ROW
&
Other
Networks

IP-MPLS-WDM
DSL
Fibre &
Copper
Copper
Agg Box
End
User
~5k
nodes
~100
nodes
Class 5
Call Server
GFP on SDH
Content
WWW
ISP
PSTN services migrate to IP
ROW
&
Other
Networks
After consolidation..

21C High Level Network Architecture
Branch Office
Corporate / Campus
Home Network
Nomadic
Data Centre
LAN
LAN
NTECG
LAN
Home
Network
NTECG
NTECG
NTECG
Fibre-copper
L1
Transport
High touch
processing
Multi-service
MPLS
Voice
Internet
Peering
Storage &
Processing
Policy Control
Optical
switch
Packet
switch
SDH
switch
Packet switched
core network
(MPLS/DWDM)
Intelligence
(session control, resource management etc.)
OLO’s, MNO’s,
ISP’s, ASP,s
Internet
Apps hosting
and Datacentres
Capability Exposure Layer
Applications Layer
Resource Management
Call-server
Profile
Directory Location
Presence
Authentication
i-Node
MSAN Metro Node Core NodeCustomer Environment
xDSL
Fibre
Resilient
backhaul
High bandwidth
direct links to Metro
SDH, GFP,
GE
OSS / BSS
(end to end service management etc.)
Roaming &
Remote Access

66
Converged network
• Reducing complexity of our
infrastructure
• Eliminating 100,000 network
components and significant cost
• Establishing a single platform that
is multi-service and future proof on
IP
• Optimised for reliability and
performance
• Closely aligned to PSTN
transformation
• Phased roll-out begins this year

La red actual y la red 21BcN
Source: Ofcom (2005), Next Generation Networks
Future arrangements for access and interconnection; Figure 1, page 11

La red actual y la red 21BcN
• BT planea reducir los actuales 3.000 puntos de Interconexión (POI)
a 100-120 en la nueva red, reduciendo drásticamente el OPEX
• Red abierta: Una nueva organización de negocio mayorista
separada del resto de la compañía (Open Reach “structural
separation light” in cooperation with OFCOM)

69
21CN - key milestones
2004
2005
2006
2007
2008
Broadband available to 99.6%
Strategic vendors announced
Broadband growth on MSAN/combo cards
First new service launches based on re-usable capabilities
Mass PSTN migration begins
17 new product launches/enhancements based on re-usable capabilities
New operations & service management capability in place
Broadband dialtone
available to
most customers
Large scale non PSTN service migration begins
2009
Mass PSTN migration reaches more
than 50% of customers
PSTN transformation trial
Deep fibre trial
Converged network
Service creation
Experience development centre

Korea’s Vision
71
BcN
The Best
IT infrastructure
IT New Growth
Engine Hub
The First and the Best BcN
Broadband IT Korea
The Best
IT Service

BcN Concept
• Next generation network which provides seamless
converged services from communication, broadcasting
and Internet at any time, anywhere.
72
QoS Broadband IPv6
Converged Service
Security
Open API
Wired
FTTH
Wireless
Wire+Wireless Voice+Data
Phone Internet
Comm.+Broadcasting
CATV DMB

73
Broadband Convergence Network (BcN)
(2004~2010)
• Converged Service Over single
Transport Layer
– Voice Network
– Internet
– Mobile Network
– Broadcasting
– High-speed Data Network
• Supporting New Service
Requirements
– Broadband
– QoS
– Security
– Mobility
– Multicasting
OSS/BSS
Application
Server
Integrated Network based IP (IPv6/MPLS)
Open API G/W
4G
HFC, FTTHHpi,WLAN
Integrated Terminal
DMB
Integrated
Softswitch
OXC
CP/PP
QoS/Security
Control Server
Intelligent Home Network/ u-sensor Network
AGW
Converged Service Network

Estrategia de migración de la red de KPN
• PSTN network infrastructure
– About 1,350 MDFs
• Future
– FTTC (SC), VDSL; relatively “short” sub-loops
– Objective: ALL-IP; “closing down” of PSTN by 2011; entirely new access and
core network
– Substantial diminution of MDF locations
– Essential contribution to overall investment financing of about 1 bill. Euro
through sale of MDF real estate

Source: OPTA (2006) „KPN’s Next Generation Network:
All-IP“, Positionpaper, OPTA/BO/2006/202771; October 2
dsl access
Metro Ethernet
Metro Ethernet
Fiber Metro Network Fiber Metro Network Fiber Core Network
Local Loop Metro Access Metro Core Backbone IP Edge Dienste
Customer
Locations
MA
Locations
(28k)
Metro
Locations
BB Locations
(2x14)
AURA
Locations
(2x2)
Metro mpls BB MPLS
Internet
VoDdsl access
dsl access
Fiber Access
PtP /Ring ~ 1000 m
PtP /Ring ~ 70 km
PtP /Ring
~ 70 km Ring ~ 70 km Ring ~ 80 -120 km Ring ~ 80 -120 km
TV
IMS
dsl access
dsl access
dsl access
Metro Ethernet
Metro Ethernet
Fiber Metro Network Fiber Metro Network Fiber Core Network
Local Loop Metro Access Metro Core Backbone IP Edge Services
Customer
Locations
MA
Locations
(28k)
Metro
Locations
BB Locations
(2x14)
AURA
Locations
(2x2)
Metro mpls BB MPLS
Internet
VoDdsl access
dsl access
Fiber Access
PtP /Ring ~ 1000 m
PtP /Ring ~ 70 km
PtP /Ring
~ 70 km Ring ~ 70 km Ring ~ 80 -120 km Ring ~ 80 -120 km
TV
IMS
dsl access
dsl access
La propuesta de red ALL-IP de KPN

Estrategia de migración de la red de
France Telecom
• Current PSTN network infrastructure
– About 13,500 MDFs
– Average length of the sub-loop: about 750 m
– Theoretical coverage ADSL2+
 30 % of the population could get 15 Mbit/s
• In the summer of 2006 France Télécom launched a FTTH pilot in 6
„arrondissements“ of Paris and cities in the „Hauts-de-Seine“. This network
upgrading affects several thousand households.
• Since March 2007 FT offers a total of 2.5 Gbps (each 1.2 Gbps download und
upload) (per „tree“) in Paris.
• Summer 2007: Launch of FTTH activities also in Marseille

Estrategia de migración de la red de FT
• Inhouse cabling by FT
Source: pcimpact 2006
FT deploys fiber up to the apartment in
which a „Boîtier optique“
(electrical-optical interface)
changes the optical signal into an
electrical signal. Each customer
receives such a device
in his/her apartment.

¿Dónde han puesto foco cada operador?
• British Telecom
– NGN en el core, poco énfasis en el acceso NGN
– Ahorro en costes, rápido time-to-market
– Separación entre infraestructuras y servicios.
• KPN
– Modernización de TODA la red (es un operador pequeño).
– VDSL en el acceso, bucles generalmente cortos.
– Posibles problemas con desagregación de sub-bucles.
• FT
– FTTB/FTTH in áreas metropolitanas densamente pobladas.
– Múltiples incertidumbres regulatorias respecto a la desagregación de blucle.
• Telefónica
– FTTB/FTTH in áreas metropolitanas densamente pobladas.
– Mercado de empresas (accesos primarios virtuales, metroEthernet)
– Múltiples incertidumbres regulatorias respecto a la desagregación de
blucle..

Programa
79
Servicios NGN

Importante impacto en el marco regulatorio
• Arquitectura abierta para favorecer la competencia.
• Los modelos de regulación de la red pública e internet comenzaron hacia mitad de
los 80 con the FCC Computer III framework for the Intelligent Networks en USA and
ITR’88 en el ámbito internacional
• Los elementos de este modelo regulatorio que ha funcionado durante más de 20
años estaban basados en:
– Interfaces abiertos
– Elementos del servicio desagregados
– Acceso a directorios
– Seguridad en la infraestructura.
– Persecución de prácticas anticompetitivas
– Protección del consumidor.
• Podemos aplicar un modelo equivalente para NGN, pero será más complejo.
– NGN necesitará mayor actividad regulatoria.
– Nuevos tipos de usuarios (nomadismo)
– Difícil separación de servicios.
– Estándares menos desarrollados
– Protección de los derechos de los usuarios.
80

Consideraciones básicas sobre regulación
en NGN
• La responsabilidad de la infraestructura pública nacional corresponde a las
autoridades nacionales y ha de ser coordinada a través de tratados
internacionales.
• Las infraestructuras públicas nacionales son críticas para el funcionamiento
del país
• Todos los gobiernos imponen requisitos en las infraestructuras públicas (las
regulan)
• Se necesita innovación en los servicios globales y favorecer la
competencia en el mercado.
• Pueden aparecer vulnerabilidades en la infraestructura pública de la red de
comunicaciones.
– Introducción rápida de nuevas tecnologías, especialmente las plataformas que no
estén diseñadas para el uso en infraestructura pública
– Dispositivos de acceso no controlados con capacidades desconocidas.
– Crecimiento de la ciber delincuencia y posibles actos terroristas.
– Abrir la infraestructura de la red a terceros.
– Nomadismo de usuarios y proveedores.
81
Open Workshop
Identifying policy and regulatory issues
Next Generation Networks
Centre Albert Borschette
Brussels

Requerimientos regulatorios globales para NGN
• National Security and Critical Infrastructure Protection
– network attack mitigation
– public safety emergency and law enforcement/national security assistance
– priority access during or after disasters
– priority service provisioning and restoration
– analysis and reporting of network metrics and outages
82
Cada uno de estos requerimientos
depende en general de múltiples
organismos que hay que coordinar
• Legal System Requirements
– cybercrime mitigation
– digital rights management
– fraud detection and management
– juridical evidentiary and forensics
• Consumer Requirements
– consumer emergency calls (E112/E911) including
location of caller
– consumer protection and privacy (Do Not Call; SPAM)
– authenticated caller or sender identification
– disability assistance
• Operations Requirements
– roaming and service provider coordination
– default service and routing options
– intercarrier compensation
– transaction accounting
• Competition Requirements
– number portability
– service interoperability
– unbundling
– directory access

Importante impacto en el marco regulatorio
83
Phone
PSTN
Internet
IP-Net
M-Ph
Mobile
Pol. A
Reg. a
Entorno regulatorio actual
(vertical)
Pol. B
Reg. b
Pol. C
Reg. c
Reg. basada en recursos
NGN
Voice Internet
IP (Future Packet ?) Platform
xDSL/Optic based Fixed-Mobile
Pol.
Reg.
Pol. X
Reg. x
Nuevo entorno regulatorio
(Horizontal)
Video MM
• La separación ahora es entre Servicios y Transporte
• De mercados verticales a mercados horizonales
•Regulación para servicos
•Regulación para recursos
Reg. basada en servicios.

Legislación europea aplicable en NGN
• Global Instruments
– International Telecommunication Regulations - originally crafted as core
“protective” internet instrument for meeting infrastructure protection and
other public requirements
– Cybercrime Convention – crafted as a post hoc internet instrument for
dealing with the resulting problems of inaction
• CEC Instruments
– Directives, legislation, action plans: Framework, eEurope, Internet,
Network Security, Data Protection
– Consultations and Reports: IP Voice and Associated Convergent
Services, Convergence of Naming Numbering and Addressing,
• State (Spain CMT – as an example of many)
– Consultas sobre NGN: NGN, roaming, number portability, universal
service
84

La situación en España
85
SE INICIA LA BATALLA CAMPAL POR LAS NGN 11/02/2008
15:42:12
Ante la nueva regulación que se avecina, todos los implicados
barren para casa en la consulta iniciada por la CMT a cuento de la
futura implantación de las Redes de Próxima Generación. Los
operadores se atrincheran frente a la CMT. La polémica está
asegurada.
8 de Mayo 2008
Están en juego más de 10.000 millones de euros de inversiones
en infraestructuras y gran parte del futuro del sector de las
telecomunicaciones en los próximos años. La Comisión del
Mercado de las Telecomunicaciones (CMT) aprobó la pasado
semana el documento que marcará la regulación de las redes de
nueva generación, que sustituirán a las actuales infraestructuras
basadas en cobre para multiplicar la capacidad de transmisión de
las operadoras.

IP-based network layer
Interconnection
Assured Quality of Service (QoS)
Capa física
(infraestructuras)
Aplicaciones
La regulación debe de adaptarse al nuevo
mercado.
• De mercados verticales (18 en España) a mercados
horizontales.
STBSVNM
IP MPLS
Banda Ancha
IMS SoftSwitch
Banda Estrecha
Política
regulatoria
Política
regulatoria
Política
regulatoria

Aspectos regulatorios de la capa física
• La red de acceso entra de lleno en la polémica porque existen
múltiples formas tanto físicas como lógicas (bitstream) para soportar
servicios
– Fijo vs. móvil.
– Operadores de Cable ¿?
– ADSL, ADSL2+, SDSL  ya está la OIBA
– VDSL ¿qué hacer?  inversiones cuantiosas. OJO con el OPEX
– FTTB/FTTH
• Algunos operadores de NGN no tendrán ningún acceso físico,
operarán solamente el núcleo de red.
• Existirán también casos mixtos.
• Aparecen retos muy importantes con
– Las inversiones.
– El acceso de terceros a las redes (oferta mayorista / NEBA).

Capa física: El problema del cobre y del VDSL
0 1 2 3 4 5 6 7km
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Italy
U.K.
Germany
India
U.S.
%ofreachablehomes
Spain
Lenght local loop
Source: A.H. Wulf; presentation at WIK VDSL Conference March 22,.2007

Cable 0,5mm Loop, 12 self Xtalk Disturbers: 2x SDSL 1024 Kb/s, 4x SDSL 2304 Kb/s, 1x 2-pair HDSL 2B1Q, 10x ADSL2+, Annex B, 41x ISDN 4B3T
Velocidad(kbit/s)
Distancia (m)
100
1000
10000
100000
1000000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
ADSL2+ US
ADSL2+ DS
VDSL2 8b US
VDSL2 8b DS
VDSL2 17a US
VDSL2 17a DS

Source: WIK-Consult
Más infraestructura
en calles

El problema del cobre y del VDSL
• Los DSLAMs de la central solamente soportan una parte muy
pequeña de los usuarios.
• Hay que acortar el bucle (sub-bucles) e instalar “armarios”.
• ¿Cómo damos bucle desagregado en los armarios?
Options Challenges
Own build-up, i.e. investments in
deploying own fibre between MDF and SC
Civil engineering costs
Long lasting authorisation processes likely
Leasing dark fibre from a third party Availability; price
Leasing dark fibre from the incumbent Availability; price
Leased lines Economic viability
Leasing of ducts Availability
• Dos alternatvias
• Coubicación
• Acceso “bitstream”. ¿Donde intercambiar el tráfico?

Scenario 1: Sub-Loop Unbundling/Bitstream in
the cable distribution cabinet (1/2)
Cable Distribution Cabinet Central Office
CPE
Home
BRAS
SLU with additional Outdoor Cabinet
PSTN
Backbone
Operator A
DSLAM
DSLAM
MDF
MDF
Aggregation
Backbone
Operator B SLU over DSLAM/Bitstream to
2nd Operators Network
SLU with additional Outdoor Cabinet
Redundancy of Cabinets
SLU over DSLAM (Line Card Leasing Model)
Requires multi-tenant functionality in the
DSLAM
CPE: Customer Premise Equipment
BRAS: Broadband Remote Access Server
MDF: Main Distribution Frame
SLU: Sub-Loop Unbundling

Scenario 1: Sub-Loop Unbundling/Bitstream in
cable distribution cabinet (2/2)
Cable Distribution Cabinet Central OfficeHome
CPE
BRAS
PSTN
Backbone
Operator A
SLU using collocated space in
Cable Distribution Cabinet
DSLAM
DSLAM
MDF
Aggregation
SLU using collocated space in Cable
Distribution Cabinet
Limited by size of cabinets
Potential heat dissipation problems

Scenario 2: Unbundled Local Loop
(ULL)/Bitstream in central office
Central OfficeHome Cable Distribution Cabinet
CPE BRAS
CPE BRAS
Bitstream via Aggregation
ULL feasible up to 1km
Backbone
Operator
A
Backbone
Operator
A
Backbone
Operator
B
DSLAM
DSLAM
DSLAM
MDF
MDF
Aggregation
Aggregation
PSTN
PSTN
DSLAM
Bitstream via Aggregation
Possible at any point in the network
Limited control for 2nd operator
ULL
Limited reach

Capa física: El problema de la fibra (FTTB/FTTH)
• FTTH/FTTB es la solución preferida.
– Donde los bucles son más largos.
– Inversión de futuro.
• Costes muy elevados (aprox 600€/usuario entorno
urbano)
• Escenario regulatorio complejo.
– Acceso y cableado de edificios  dificultades.
• Ninguna propiedad va a cablear por su cuenta.
• Los usuarios no querrán infraestructuras “duplicadas”.
• ¿Acuerdos entre operadores para compartir las verticales?
– Condiciones del mercado mayorista (NEBA).
– Acceso a los conductos (¿Marco?)

MDF
SC
MDF
SCdslam
OF backhaul copper local loop
classical DSL access
DS
US
MDF
SC
copper subloop
dslam
OF backhaul
DS
US
Fiber to the Cabinet
MDF
SC
dslam
OF backhaul
DS
US
Fiber to the Building
MDF
SC
point to point fiber loop
ODF
Optical
Distribution
Frame
NTU
OF backhaul
DS
US
Fiber to the Home
Capa física: El problema de la fibra (FTTC/vdsl)
Source: G. Gauthey, presentation at WIK

Interconexión en la capa de Medios IP (I)
• Traditional telephony: Billing approaches
– Wholesale level
• Calling Party’s Network Pays (CPNP)
• Private negotiated arrangements (à la Coase), often Bill and Keep
– Retail level
• Calling Party Pays (CPP)
• Flat rate ((banded) flat rate, minute contingents)
• Internet
– Wholesale level
• Private negotiated arrangements (à la Coase) with peers, often with
no charges
• Usually banded flat rate to transit customers
– Retail level: diverse, often flat rate

Interconexión en la capa de Medios IP (II)
• CPNP* wholesale arrangements will be difficult to
sustain in their current form in an NGN world.
– Competitive pressure from service providers who do not operate
networks
– Difficulty or impossibility to use a surcharge on the service to pay for
costs of the network when these are not necessarily provided by the
same integrated firm
– Current metrics (minutes of use) correlate only weakly with real
usage-based marginal costs
– The attribution of cost causation to the party placing the call was
always questionable, and much more so in an NGN world
– Substantial challenges with measurement and accounting,
especially where the service provider and the network operator are
distinct entities
*CPNP:Calling Party’s Network Pays

Interconexión en la Capa de Medios IP (III)
• The inherent IP-based nature of the NGN potentially opens the network to
third party applications, including VoIP
– Will best-efforts IP be fully open to competitors, or will incumbents with SMP*
prefer their own services?
– Will IP with assured Quality of Service (QoS) be fully open to competitors, or
will incumbents with SMP prefer their own services?
• Best-efforts IP-based services could, in most cases, enable effective
competition to the incumbent’s own QoS-enhanced applications
• Network operators may prefer a closed environment (“walled garden”)
• Will the incumbent attempt to impact performance of best-efforts IP (QoS
degradation)?
– Intentional degradation
– Failure to upgrade infrastructure as needed (equivalent)
• Regulatory remedies to QoS degradation
– Ex ante nondiscrimination obligations
– Obligation to publish QoS under Article 22 USD
– Competition law (foreclosure)
* Peso significativo en el mercado

IP Network Layer: Transition period concerns
• How long should operators be required to provide
SMP remedies?
– Incumbent should be able to upgrade its network
– Guideline: Preserve competition, not individual competitors
• If POIs for access and interconnection are unilaterally
discontinued, what is the impact on competition?
– Incumbent should be able to upgrade its network
– Risk of stranded investments with competitors
– Guideline: Preserve competition, not individual competitors
– Suggestion: Reliance on consultative mechanisms and on
notice

Application Layer
• Will the migration to NGN facilitate or hinder
competition with providers of application services?
– Each layer of the NGN architecture is in principle open to
competition
– IMS/NGN is well-suited to either enabling or inhibiting third
party access at the Application Layer
• Operators with market power will likely prefer to
maintain a closed “walled garden” rather than an open
competitive environment
• The degree to which this is a concern is unclear;
competition at the IP-based Network Layer might
mitigate concerns with bottlenecks at the Application
Layer

Despliegue de NGN y evolución de la red
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
STM-N/GE
(in duct)
NxE1
copper-
bundle
POTS
POTS
SDH/GE
(in duct)
SDO: Short Distance Office
LDO: Long Distance OfficeE1/E3
SDO
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban

Despliegue de NGN y evolución de la red
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
LDO: Long Distance Office
SDO
50..100 km
50..10010.000
n x
100.000
10.000
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban

Escenario de Evolución de red (I)
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
ADSL2+ from the SDO allows for
 b/w up to 16..20Mbps
 Triple Play
Biz connect will shift from LL
towards VPN.
Biz connect will shift from
LeasedLine towards VPN.
Metro-Aggregation collects
thousands of Access-Nodes.
Metro WDM is an overlay option
Metro-Aggregation collects
thousands of Access-Nodes.
Metro WDM is an overlay option
only few IP-Edge/BRAS for
valued Functions
GE/10GE/WDM
GE
ADSL2+
xDSL
GE
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban
Mobile Backhaul goes xDSLto
 improve throughput for HSxPA
 decrease Opex compared to E1

Escenario de Evolución de red (II)
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
GE/10GE/WDM
GE
VDSL2 xDSL
GE
GE
VDSL2 from the Curb allows for
 enhanced Triple Play
FTTC with VDSL2 allows for
 enhanced Triple Play
VDSL2
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban

Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
GE/10GE/WDM
xDSL
VDSL2
xDSL
POTS
GE
GE (PWDM)
FTTB with VDSL2 inhouse allows
for b/w up to 100/100Mbps
FTTB with Eth inhouse allows for
b/w up to 100BT or 1000BT
Escenario de Evolución de red (III)
GE
Future Cell Sites need fiber
backhaul due to huge bandwidth
demand

Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban
Cell Sites
LDO
HPON Red ópitca pasiva híbrida
NGOA
(e.g. HPON)
Escenario de Evolución de red (V)
Visions:
 reduce/omit SDO offices
 Fiber everywhere at lowest cost

Function split – first DSL deployments
TR-025/TR-059
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
• PPP termination
• AAA, RADIUS
• TM (hierarchichal
scheduling)
• IP edge routing
• MPLS PE
• L2TP LNS
• aggregation to fill
underutilized router
interfaces
aggregation to fill
underutilized router
interfaces
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban
• DSL termination
• Layer 2 switching
„single edge
architecture“

Function split – introduction of Ethernet and Video
TR-101
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
all the previous +
• IGMP proxy
• traffic management
• DHCP opt82 / PPPoE-IA
• ANCP
• PPP termination
• AAA, RADIUS
• IP edge routing
• MPLS PE
• L2TP LNS
more redundancy
• IP edge routing
• MPLS PE
• IGMP, PIM, p2mp LSPs
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban
„multi edge
architecture“

Function split – beyond …
Cell Sites
LDO
Curb
Curb
SDO
all the previous +
• virtual routing
• PSTN substitution
• PPP termination
• AAA, RADIUS
• IP edge routing
• L2TP LNS
more direct
connections
• IP edge routing
• MPLS PE
• IGMP, PIM, p2mp LSPs
„multi edge
architecture“
Large
Enterprise
Small/Medium
Enterprise
DenseUrban

Big Enterprise
Urban
Cell Site
Curb
Copper
Fiber
Local
Office
Small/Medium
Enterprise
Central
Office
Curb
Fiber Penetration: Overall Principle

Programa
112
Servicios NGN

IP Multimedia Core Network Subsystem (IMS)
• IMS es una arquitectura para ofrecer servicios multimedia IP.
– Fue originalmente desarrollada por el el 3rd Generation Partnership Project (3GPP) como
parte de la evolución de las redes móviles para soportar servicios de internet.
– Posteriores versiones de 3GPP2 and ETSI TISPAN ampliaron la arquitectura para ofrecer
soporte de otro tipo de redes como Wireless LAN y líneas fijas.
• Para facilitar la integración con Internet, IMS utiliza donde es posible protocolos
IETF, por ejemplo SIP
• Por otra parte IMS no está orientada a estandarizar aplicaciones, pero sí a ayudar al
acceso a aplicaciones de voz y multimedia desde terminales fijos y móviles, creando
un modelo horizontal que aísla la red de acceso de la capa de servicio.
• Desde la perspectiva de la arquitectura, los servicios no necesitan disponer de sus
propias funciones de control porque estas funciones de control son comunes.
– Esto que puede ser una ventaja, no se ha traducido sin embargo en una reducción de costes
y complejidad.
• IMS es una solución compleja y compite con otras tecnologías para la provisión de
servicios multimedia, en muchos casos más simples, como por ejemplo los
softswitches para el servicio de telefonía, pero que satisfacen las necesidades a un
coste muy inferior.
113

Un modelo ampliamente aceptado
114
Transport
Control
Service
Access 2G, 3G, WLAN, xDSL, FTTH
All IP Transport
Devices
Application
User Experience
- Standards bodies on IMS -
- Arquitectura NGN-Global
Telecom
IP Multimedia
Subsystem
Next generation
wireline networks,
based on TISPAN
IMS extensions
for wireline
networks
(TISPAN)
ATIS is shaping
north American
NGN wireline
networks on
TISPAN work
Cablelabs adopts IMS
as the standard for
Packet Cable
Multimedia

IMS provee importantes ventajas
• Los flujos de datos están dentro de
la misma capa y las iteracciones
son gestionadas a través de los
propios nodos de esa capa durante
la ejecución del servicio.
• Arquitectura flexible, abierta y
fácilmente actualizable.
• Infraestructura homogénea que
facilita la creación rápida de
nuevos servicios, así como la
gestión eficiente de los existentes.
115
Layered data architecture
Transport
Control
Service
Access
Application
User Experience
Backplane&Commondatamodel

Arquitectura de datos en redes legacy
• La información del usuario está distribuida a través de diferentes
elementos y repositorios de datos. La arquitectura de datos es específica
para cada dominio y servicio.
116
HLR
ProvisioningCRMDB
MSC
WAP MMSC
VLR
SCP SMSC
DB
SGSN
Wireless Domain
WAP PrePaid SMS
DB
DB DB SMP
Wireline Domain
DB
ProvisioningCRMDB
DNS/
DHCP
Games MAIL WEB
Server
SSW
IPTV Games VoIP
IPTV
DSLAM
AAA

El concepto IMS está basado en la eficiencia
(ingresos) y en la optimización (costes)
117
Devices
Arquitectura tradicional de datos
Service Specific
Data
Subscriber DB
Session Control
Charging
Access
Service 1
AAA
Service Specific
Data
Subscriber DB
Session Control
Charging
Access
Service 2
AAA
…
Service Specific
Data
Subscriber DB
Session Control
Charging
Access
Service N
AAA
Arquitectura de datos IMS
DB
Application Layer
Service & Control Layer
Transport & Access Layer
Service 1 Service 2
Recursos comunes
e.g. provisión, facturación,
operación…
Converging Devices
DB
DB
Entorno abierto a las
aplicaciones, time to
market, nuevo modelo de
negocio, oportunidades,
…

IMS introduce un repositorio único de datos
• The Home Subscriber Systems (HSS) es un repositiorio que contiene la
información consolidada de los usuarios, así como información necesaria para
soportar las entidades de la red que manejan las llamadas / sesiones.
118
Mobility Management
User Security Information
Generation
User Security Support
Service Provisioning
Support
Call / Session
Establishment Support
Identification Handling
Service Authorization
Support
Access Authorization
Application Services
Support
CAMEL Services
Support
GMSCMSC GGSN SGSN CSCF IM/SSF
CS Domain PS Domain IMS Domain
SIP AS
C D Gc Gr Cx Sh Si
3GPP Logical HSS Architecture
* Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic (CAMEL)
CS circuit switched
PS packet switched

IMS sigue la estrategia de « releases »
IMS Phase 2 - 3GPP Rel6
 Inter-working with non-IMS IP networks (e.g. Internet)
 Inter-working with CS networks (e.g. PSTN, CS PLMN)
 IMS Services combining CS (rt) & PS (nrt) : CSI Phase 1
 Access agnostic IMS specifications
 UTRAN QoS optimisation for PS conversational services
 WLAN/3GPP inter-working for using PS/IMS services
 Presence/Instant Messaging (SIMPLE)  OMA
 Group management & Conferencing (SIP)
 Immediate and Session based messaging
 Service enablers for IMS : PoC  OMA
 Dynamic QoS policy (including Gq (P-CSCF/PDF))
 Lawful interception
 SIP forking
 Full charging framework (incl. Online and Flow based)
 IPv4 option & IPv6 evolution guidelines still applicable
IMS Phase 1 - 3GPP Rel5
 SIP Session Control for IMS Signalling
 Security & IMS Authentication :
 SIP signalling integrity (IPSec : UE / P-
CSCF)
 IMS User/Service authentication (IMS-
AKA)
 QoS :
 SBLP (Go : P-CSCF-PDF / GGSN-PEF)
 SIP Compression (Sigcomp, UE/P-CSCF)
 Header compression in RAN (UE / RNC, re-
use of RoHC)
 Charging (mainly Offline) and OAM&P
 Multimedia codecs
 OSA support
 CAMEL (Phase 4) for IM-SSF
 IPv6 use for SIP signalling and IMS user traffic
 IPv4 optional (guidelines & IPv6 evolution)
 Emergency services
 IMS local services
 Enhanced QoS (extension for IP Inter-working)
 MRFP / MRFC (Mp) & ALG/Tr-GW (Ix) interfaces
 GERAN optimisation for PS conversational services
IMS ‘Phase 3’ - 3GPP Rel7 (Draft contents, depends on Rel6 and company proposals)
 IMS enhancements for Fixed Broadband access
 Interim Security (IP based authentication)
 Merging of Go and Gx (TPF/FBC) interfaces

Estrategia de evolución hacia IMS
• Actualizar la información de los clientes a IMS rquiere una estrategia de
migración que no es nada sencilla.
• Uno de los principales problemas a resolver, es la sincronización de datos entre
los diferentes servicios, perfiles e identidades.
• La migración será evolutiva porque hay que construir pasarelas de señalización,
bases de datos (entre HSS y el resto de las bases de datos), calidad de servicio,
etc. aspecto que entraña muchos riesgos.
• La aproximación preferida podría ser la implementación de HSS para nuevos
servicios y la migración paulatina de clientes.
120Legacy Network
IMS
2G/3
G
WLAN IP
HLR WAS
HSS
AAA
MAP Radius Radius

Descripción funcional de IMS
• El subsistema IP multimedia core network está compuesto por un conjunto
de bloques funcionales que proveen las funciones de control de
establecimiento, seguridad, gestión, facturación, etc. a través de interfaces
estandarizados .
• Cada función, elemento software, puede implementarse en uno o varios
nodos hardware y varias funciones coexistir en un nodo. El operador divide
las funciones en base a criterios de dimensionado, balanceo de carga,
seguridad o por cuestiones administrativas.
• El usuario puede conectarse a IMS bien directamente, si el terminal lo
permite o bien a través de Gateways
– Los terminales IMS pueden registrarse directamente en IMS, incluso si están en
roaming. El único requerimiento es que puedan utilizar IP y ejecutar agentes
SIP. Aplica en terminales móviles de GSM, 3G, LTE, wireless LAN, Wimax,
cablemodens, xDSL, etc.
– Los terminales no IMS como los teléfonos convenciones, sistemas VoIP no
compatibles con IMS (H.323), etc se soportan a través de Gateways (funciones
en la capa de Transporte).
121

Arquitectura IMS (I)
122
Elementos de la arquitectura IMS

Bloques funcionales de IMS-HSS
• HSS – Home Subscriber Server
– The Home Subscriber Server (HSS), or User Profile Server Function
(UPSF), es una base de datos maestra que soporta las entidades IMS
que gestionan las llamadas.
– HSS contiene información sobre.
• Identidades del usuario (IMPU, IMPI, IMSI, MSISDN)
• Perfiles de usuario, autorización y autenticación
• Información sobre localización.
• Información IP (calidad, estadísticas..)
– HSS es similar al Home Location Register (HLR) mas el Authentication
Centre (AuC) utilizados en GSM
– Cuando se utilizan varios HSS se rquiere además la utilización de la
función Subscriber Location Function (SLF) para mapear las
direcciones de los usuarios.
– HSS y SLF utilizan el protocolo Diameter (Cx and Dx interfaces)
123

CSCF – Call Session Control Function
124
Proxy-CSCF (P-CSCF)
Interrogating-CSCF (I-CSCF)
Serving-CSCF (S-CSCF)

• Son funciones que se utilizan para procesar paquetes SIP. Garantizan el
establecimiento, mantenimiento de las llamadas, gestión de recursos,
seguridad, facturación, etc.
• Proxy-CSCF (P-CSCF) es el primer punto de contacto con el terminal.
Tiene como misión proteger la red y al terminal. El terminal descubre su P-
CSCF bien por DHCP o mediante configuración por el operador.
– Se le asigna a un terminal IMS antes de su registro y no cambia.
– Controla la señalización durante la llamada y puede inspeccionar el flujo de la misma.
– Provee autenticación al usuario y puede etablecer una asociación IPSEC o TLS previniendo
ataques y protegiando la privacidad del usuario.
– Puede inspeccionar la señalización y asegura el correcto funcionamiento del terminal.
– Puede comprimir y descomprimir mensajes SIP.
– Puede incluir una Función Policía (PDF) que autriza recursos del plano de transporte, como
por ejemplo Calidad de Servicio, gestión de ancho de banda, etc.
– También genra registros de facturación.
125

• Interrogating-CSCF (I-CSCF) es una función SIP que está ubicada en el borde del
dominio administratvo y tiene como misión ocultar la topología y la red interior del
mundo exterior.
– Actúa como un servidor proxy en el dominio IMS. Durante la fase de registro. El l-CSCF solicita al HSS el
S-CSF que servirá la llamada del usuario,
– Durante las sesiones IMS, I-CSCF actúa como un punto de entrada para terminar peticiones de Sesión. El I-
CSCF encamina las peticiones de sesión entrantes al S-CSCF de la parte llamada.
– Sus direcciones IP están publicadas en el DNS del dominio, de tal manera que los servidores remotos
puden encontrarle y utilizarle como un punto de encaminamiento SIP en este dominio.
• Serving-CSCF (S-CSCF) Es el nodo central del plano de señalización. Se trata de
un servidor SIP y realiza el control de la sesión.
– Utiliza los interfaces Diameter Cx y Dx con el HSS para leer los perfiles del usuario y enviar las
asociaciones del usuario con el servidor. No puede cambiar perfies del usuario, toda la información
necesaria la extrae del HSS.
– Maneja los registros SIP, que permiten relacionar la localización del usuario con la dirección SIP. Por ejmplo
la dirección IP del terminal con la dirección SIP.
– Monitoriza los mensajes de señalización de los usuarios registrados
– Decide a qué Servidor de Aplicaciones enviará los mensajes para proveer los servicios.
– Provee servicios de encaminamiento, utilizando búsquedas Electronic Numbering (ENUM) [PSTN—IP]
– Por razones de seguridad y reparto de carga, existen varios S-CSCF en la red.. El HSS asigna el S-CSCF
al usuario cuando se solicita por el I-CSCF.
126

Application Servers (AS)
• Todas las aplicaciones y servicios en IMS se ejecutan en servidores de
aplicaciones SIP.
• Un servidor de aplicaciones SIP se puede dedicar a un solo servicio o
albergar varios. En IMS, también es posible combinar los servicios de
varios servidores de aplicaciones SIP diferentes para crear una experiencia
unificada para el usuario final (aplicación).
– Por ejemplo, un usuario puede partir de una sola aplicación de terminal, combinar
simultáneamente los servicios de presencia y de llamadas de video, aunque los propios
servicios se encuentran en diferentes servidores de aplicaciones SIP.
• Las principales ventajas de este modelo de servidor de aplicaciones SIP,
son la facilidad de desarrollo de aplicaciones, su rapidez y la
centralización.
• Al estar las aplicaciones ubicadas en servidores SIP, las actualizaciones de
los servicios y aplicaciones pueden garantizarse para todos los usarios. No
existe el riesgo de versiones heterogéneas de la aplicación en la red, ni de
acceder y manipular datos de manera fragmentada.
• Los servidores pueden estar en la red del operador o de terceros.
127

Media Resource Function (Media servers)
• Media Resource Function (MRF) ofrece servicios de comunicación en la red
doméstica del usuario e implementa funcionalidades para administrar y procesar
flujos de multimedia, tales como voz, video, texto a voz, y transcodificación en tiempo
real de los datos multimedia.
• Un MRF normalmente sólo participa cuando una aplicación IMS lo requiere para
proporcionar un servicio de comunicación especializado de la red, como por ejemplo
reproducir anuncios o servicios de multconferencia con varios participantes, y está
activo normalmente durante la duración del servicio de comunicación.
• Cada MRF puede a su vez dividirse en
– Controlador de Función de Recursos de Medios (MRFC) es un nodo del plano
de señalización que actúa como un Agente de Usuario SIP e interpreta la
información que recibe del S-CSCF y del AS
– Función de recursos de procesador de medios (MRFP) es nodo del plano de
comunicación que proporciona las funcionalidades de adaptación, mezcla y
proceso de flujos de datos, esencialmente transcodificación y contenido. Puede
además gestionar derechos de acceso a recursos compartidos.
128

Interconexión con otras redes
129

Breakout Gateway Control Function
• Breakout Gateway Control Function (BGCF) es responsable de
seleccionar el “breakout” de las sesiones a la red telefónica general
conmutada. Es la entidad lógica dentro de la red IMS que decide
cómo enrutar las sesiones deTelefonía iniciadas en la red IMS y con
destino a una red de conmutación de circuitos (GSTN).
• La red puede ser de cualquier tipo, tanto PSTN u otras redes
inalámbricas. Si el breakout se produce en la red IMS, entonces el
BGCF encamina la sesión a un Media Gateway Control Function
(MGCF) que entonces selecciona una Media Gateway para terminar
la sesión en esa red o bien encamina la sesión a otro BGCF de otro
operador.
130

Session Border Controller (SBC)
• Session Border Controllers (SBC), que se conocen como funciones de
control de frontera en las especificaciones de IMS, son gateways IP – IP
desplegados en la frontera entre la red IMS de un operador y otras redes
(interfaz NNI).
• Para un acceso de banda ancha, el P-CSCF y la función de policía pueden
implementarse como un SBC soportando el interfaz de usuario red, UNI.
• El SBC maneja sesiones IMS (correlando señalización y datos) para
garantizar la seguridad, calidad de servicio, SLA, NAT / FW transversal y
otras funciones críticas para flujos de datos IP en tiempo real.
• La funcionalidad de pasarela también se puede utilizar para proporcionar la
traducción de direcciones, ya sea entre direcciones privadas y públicas
IPv4, o entre direcciones IPv4 e IPv6.
131

Funciones adicionales.
• Funcionalidad de Tránsito Aunque no está asignada a una entidad funcional
específico, IMS proporciona la capacidad de detectar sesiones de tránsito, que son
las llamadas entrantes que están destinados para los usuarios en otra red, y
proporciona medios para encaminar hacia adelante y las sesiones para la sesión de
tránsito.
• Soporte de servicios regulados. Además de proporcionar servicios al usuario final,
IMS tiene la capacidad de proporcionar servicios críticos e importantes, tales como
los servicios de emergencia. Los servicios de emergencia se manejan en gran
medida en la red donde se encuentra el usuario, donde el IMS soporta la capacidad
de conectarse a un centro de emergencia con el uso de una CSCF de emergencia.
• Soporte a los servicios de comunicación IMS y aplicaciones. Con el fin de
soportar el uso de múltiples aplicaciones, al tiempo que maximiza la reutilización de
los elementos de la red, el IMS proporciona el soporte de los servicios de
comunicación IMS. Por ejemplo, IMS-based PES (PSTN Emulation System) que
permite a dispositivos no-IMS aparecer como dispositivos SIP-IMS, por ejemplo
terminales analógicos
• provides IP networks services to analog devices. IMS-based PES allows non-IMS
devices to appear to IMS as normal SIP users. Analog terminal using standard
analog interfaces can connect to IMS-based PES in two ways
133

Protocolos utilizados en IMS
• Session Initiation Protocol (SIP) SIP es el principal protocolo de
señalización utilizado en redes IMS. Fue desarrollado por el IETF y fue
seleccionado por el 3GPP como un estándar para IMS de la versión 5. La
función de la SIP es establecer, modificar y terminar sesiones multimedia -
con los medios de comunicación como voz, vídeo y chat - a través de redes
IP, donde se maneja la parte de distribución de medios por separado.
– SIP es un protocolo que trabaja extremo a extremo y soporta múltiples
funciones como establecimiento, localización, disponiblidad, capacidades,
gestión de sesiones, etc.
– el establecimiento, terminación, ubicación disponibilidad del usuario, la
capacidad del usuario, sesión de puesta en marcha y gestión de sesiones.
– SIP también está diseñado para permitir sesiones multimedia donde los
participantes pueden agregarse o quitarse dinámicamente de la sesión.
– SIP es también un protocolo flexible y seguro.
134

Protocolos utilizados en IMS
135
• Diameter – the Authentication, Authorization, and Accounting protocol
Diameter, es un desarrollo basado en RADIUS, y fue escogido como el protocolo
soporte para las funciones de Tarificación, Autentificación y Autorización (AAA).
• Diameter es utilizado por el S-CSCF, I-CSCF y los servidores SIP en la Capa de
Servicio y con el HSS para la transmisión de la información del usuario.
• Comparado con RADIUS Diameter ofrece mejoras en el control de la sesión, mayor
seguridad, proxy mejorado y la utilización de Transmission Control Protocol (TCP) or
Stream Control Transmission Protocol (SCTP), en lugar de UDP.
• H.248 media control protocols H.248 es un protocolo de control utilizado entre las
funciones de control multimedia y los recursos multimedia. Ejemplos de nodos con
MCF son el Media Gateway Control Function (MGCF) and Media Resource Function
Controller (MRFC). Recursos multimedia típicos son the Media Gateway y el Media
Resource Function Processor (MRFP).
• IPv6 Originally, IMS especificó el uso de IPv6; sin embargo 3GPP Release 6, IMS
ofrece además soporte para IPv4 y esquemas de direccionamiento privado. Esto se
debe a la necesidad de que el avance de IMS no se vea comprometido con la
disponibilidad de IPv6.

Identidades del Usuario en IMS
136
• IMS permite la utilización de diferentes identidades para un usuario
– IP Multimedia Private Identity (IMPI) es un identificador asignado por el operador y es
utilizado fundamentalmente con propósito de registro, autorización, administración y
facturación. Cada usuario tiene un IMPI.
– IP Multimedia Public Identity (IMPU) se utiliza por un usuario para solicitar comunicación
otros usuarios. Pueden existir ´varios IMPU por cada IMPI. Además un IMPU puede ser
compartido con otros usuarios, de tal manera que puedan ser localizados con la misma
identidad. (por ej. Se podría asociar un IMPU a todos los terminales de una familia. Tarjeta
multisim, etc)
– Globally Routable User Agent URI (GRUU) Es una identidad que define una combinación
unívoca entre un IMPU y un equipo de usuario. Existen dos tipos: el GRUU público (P-
GRUU) que está asignado de manera permanente, y el GRUU Temporal (T-GRUU) que es
válido hasta que el contacto se des-registra. En este caso no se revela el IMPU. [URI =
Uniform Resource identifier (URI) [ej: tel:+1-555-123-4567, SIP, john.doe@example.com]
– Wildcarded Public User Identity identifica un grupo de IMPU que pertenecen a
un IMPI.
– International Mobile Subscriber Identity+ Mobile Subscriber Integrated
Services Digital Network-Number (IMSI + IMSDN). En redes móviles identifica
la combinación de SIM+número
•

Flujos de datos y control
137
IMS
Terminal P-CSCF I-CSCF
Register
Register
Unauthorized
HSS S-CSCF
AAA
(B-RAS /
GGSN)
Register
authorized
SIP AS Non SIP
AS
authorize
register
Directory
DIAMETERSIP
IP DIAMETER
SIP / Application layer protocols

Arquitectura y Puntos de Referencia en IMS
138

Interfaces, protocolos y entidades IMS (I)
139
Interf
ace
IMS entities Description Protocol
Cr MRFC, AS
Used by MRFC to fetch documents (e.g. scripts, announcement files, and other resources) from an
AS. Also used for media control related commands.
TCP/SCTP
channels
Cx
(I-CSCF, S-CSCF),
HSS
Used to send subscriber data to the S-CSCF; including Filter criteria and their priority. Also used to
furnish CDF and/or OCF addresses.
Diameter
Dh
AS (SIP AS, OSA,
IM-SSF) <-> SLF
Used by AS to find the HSS holding the User Profile information in a multi-HSS environment.
DH_SLF_QUERY indicates an IMPU and DX_SLF_RESP return the HSS name.
Diameter
Dx
(I-CSCF or S-
CSCF) <-> SLF
Used by I-CSCF or S-CSCF to find a correct HSS in a multi-HSS environment. DX_SLF_QUERY
indicates an IMPU and DX_SLF_RESP return the HSS name.
Diameter
Gm UE, P-CSCF Used to exchange messages between SIP user equipment (UE) or Voip Gateway and P-CSCF SIP
Go PDF, GGSN
Allows operators to control QoS in a user plane and exchange charging correlation information
between IMS and GPRS network
COPS (Rel5),
Diameter (Rel6+)
Gq P-CSCF, PDF Used to exchange policy decisions-related information between P-CSCF and PDF Diameter
Gx PCEF,PCRF Used to exchange policy decisions-related information between PCEF and PCRF Diameter
Gy PCEF,OCS Used for online flow based bearer charging. Functionally equivalent to Ro interface Diameter
ISC S-CSCF <-> AS
•Reference point between S-CSCF and AS. Main functions are to : Notify the AS of the registered
IMPU, registration state and UE capabilities
•Supply the AS with information to allow it to execute multiple services
•Convey charging function addresses
SIP
Ici IBCFs
Used to exchange messages between an IBCF and another IBCF belonging to a different IMS
network.
SIP
Izi TrGWs
Used to forward media streams from a TrGW to another TrGW belonging to a different IMS
network.
RTP
Ma I-CSCF <-> AS
•Main functions are to: Forward SIP requests which are destined to a Public Service Identity hosted
by the AS
•Originate a session on behalf of a user or Public Service Identity, if the AS has no knowledge of a
S-CSCF assigned to that user or Public Service Identity
•Convey charging function addresses
SIP
Mg MGCF -> I,S-CSCF ISUP signalling to SIP signalling and forwards SIP signalling to I-CSCF SIP
Mi S-CSCF -> BGCF Used to exchange messages between S-CSCF and BGCF SIP

Interfaces, protocolos y entidades IMS (II)
140
Interf
ace
Mj BGCF -> MGCF
Used for the interworking with the PSTN/CS Domain, when the BGCF has determined that a
breakout should occur in the same IMS network to send SIP message from BGCF to MGCF
SIP
Mk BGCF -> BGCF
Used for the interworking with the PSTN/CS Domain, when the BGCF has determined that a
breakout should occur in another IMS network to send SIP message from BGCF to the BGCF in
the other network
SIP
Mm
I-CSCF, S-CSCF,
external IP network
Used for exchanging messages between IMS and external IP networks SIP
Mn MGCF, IM-MGW Allows control of user-plane resources H.248
Mp MRFC, MRFP Allows an MRFC to control media stream resources provided by an MRFP. H.248
Mr
Mr'
S-CSCF, MRFC
AS, MRFC
Used to exchange information between S-CSCF and MRFC
Used to exchange session controls between AS and MRFC
Application Server sends SIP message to MRFC to play tone and announcement. This SIP
message contains sufficient information to play tone and announcement or provide information to
MRFC, so that it can ask more information from Application Server through Cr Interface.
SIP
Mx BGCF/CSCF, IBCF
Used for the interworking with another IMS network, when the BGCF has determined that a
breakout should occur in the other IMS network to send SIP message from BGCF to the IBCF in
the other network
SIP
Mw
P-CSCF, I-CSCF,
S-CSCF, AGCF
Used to exchange messages between CSCFs. AGCF appears as a P-CSCF to the other CSCFs SIP
P1 AGCF, A-MGW Used for call control services by AFCG to control H.248 A-MGW and Residential Gateways H.248
P2 AGCF, CSCF Reference point between AGCF and CSCF. SIP
Rc MRB, AS
Used by the AS to request that media resources be assigned to a call when utilizing MRB In-Line
mode or In Query mode
SIP, In Query
mode (Not
specified)
Rf
P-CSCF, I-CSCF,
S-CSCF, BGCF,
MRFC, MGCF, AS
Used to exchange offline charging information with CDF Diameter
Ro
AS, MRFC, S-
CSCF
Used to exchange online charging information with OCF Diameter

Interfaces, protocolos y entidades IMS (III)
141
Interf
ace
Rx P-CSCF, PCRF
Used to exchange policy and charging related information between P-CSCF and PCRF
Replacement for the Gq reference point.
Diameter
Sh
AS (SIP AS, OSA
SCS), HSS
Used to exchange User Profile information (e.g., user related data, group lists, user service related
information or user location information or charging function addresses (used when the AS has not
received the third party REGISTER for a user)) between an AS (SIP AS or OSA SCS) and HSS.
Also allow AS to activate/deactivate filter criteria stored in the HSS on a per subscriber basis
Diameter
Si IM-SSF, HSS
Transports CAMEL subscription information including triggers for use by CAMEL based application
services information.
MAP
Sr MRFC, AS Used by MRFC to fetch documents (scripts and other resources) from an AS HTTP
Ut
UE and SIP AS
(SIP AS, OSA SCS,
IM-SSF) PES AS
and AGCF
Facilitates the management of subscriber information related to services and settings HTTP(s), XCAP
z
POTS, Analog
phones and VoIP
Gateways
Conversion of POTS services to SIP messages

d/pmb
Next Generation Network:
Softswitch System
• Softswitch system is a part of next generation network
based on ISC/IPCC reference model consist of Softswitch
host, Application Server, OSS, Signaling Gateway, Trunk
Gateway and Access Gateway.
• Softswitch (call agent / call controller) as call control
function
• Application Server (AS) provides enhanced features which
is not available in Softswitch host.
• Operating Support System as network management, billing
support, etc.
• Signaling Gateway (SG) as interface to CCS-7 (STP)
• Trunk Gateway (TG) as interface to TE or LE of PSTN
• Access Gateway (AG) as interface to CPE

144http://www.stttelkom.ac.id/pmb
Softswitch Protocols
• SIP-T: inter softswitch protocol
• Media Gateway protocol:
– MGCP
– Megaco (H.248)
• Softswitch – VoIP protocol:
H.323 (Min. ver 2)
• Application Server and SIP
phone protocol: SIP
• OSS protocol: SNMP
• Billing Server protocol: FTP
atau TFTP
• Trunk Gateway has to support
CODEC:
– G. 711
– G. 729
– G. 723
SS
GK
AS
SS
SIP
SG MG
SIP-T
H.323
Megaco,
MGCP
SNMP
SIGTRAN
OSS
Billing
FTP/TFTP

d/pmb
Integrating existing network will be controlled by softswitch:
VoIP Network, Call Manager Consolidation
DSLAM, Running as Access Gateway
RAS, Running as VoIP Gateway
CaTV network, Softswitch Implementation in HFC Network
PSTN, PSTN preparation to enable Softswitch implementation
(reduce node for CCS-7 penetration)
Challenges to Consolidate Network

d/pmb
Challenges to Consolidate Network
DSLAM
IAD
PSTN
Network
RAS
CMTS
HFC
DOCSIS
MTA
VoIP
Gateway
PSTN
Network
Additional
Voice Service Delivery
Gatekeeper
RAS running as
Gateway
Softswitch
Implementation in
HFC Network
Call Manager
Consolidation
Softswitch
Trunk & Access
Gateway to PSTN
PSTN
Network
Trunk GW
Access GW
IP Backbone

Converged Network
ATM N/W
TelephoneFax Modem
Public Switch
SS7
IP VPN
Internet Hub
AT
M
Swit
ch
Modem
Services
Frame Relay
ATM
TDM
IP
nx64 Kbps
I-Mux
DSLAM XDSL
QoS Backbone
(IP)
PSTN
TelephoneCell Phone
IAD
PC
Fax
Application
Server
Softswitch
Trunk
Gateway
Megaco/H.248
MGCP
SIP
SIP
Access
Gateway
SS7
Signaling
Gateway
SCP
INAP, CS-1, CS-2
Wireless
Access
BuildingX
PC
Existing Network
Complex and Multi Platform
Next Generation Network
Integrity & Reliability
IP N/W
PSTN N/W

AGW (CMTS)
TG
W PSTN
SGWSoftswitch
•xDSL
•FTTH
Aplication Server
Packet Network
SS7
Residential
Green Field
AGW (CGW)
AGW
(xDSL/
IAD)
HFC
CDMAMSC
Internet
oss
Softswitch Implementation
Configuration

Programa
149
Servicios NGN

150
Video Conference
Home Automation
Fast Internet
IP-TV
IP Phone
VDO Server
e-Payment Server
VDO Conf. Server
e-Learning Server
e-Document Server
PSTN
DATA NETWORK
TV NETWORK
Tel. Line
Co-axial
Tel. Line/Co-axial
NGN
VoIP
High-Speed Internet
/VPN
e-Service
Application
Triple Play
Multimedia
Servicios NGN
Source : TOT’s Wireline Dept.

d/pmb
Convergence of
Telephony and Internet World

d/pmb
Next Generation Services

d/pmb
Key Atribute
NGN Service Architecture

d/pmb
NGN Service Characteristics
Ubiquitous, real-time, multi-media communications
More “personal intelligence” distributed throughout the network
More “network intelligence” distributed throughout the network
More simplicity for users
This shields users from the complexity of information gathering,
processing, customization, and transportation.
Personal service customization and management
Manage personal profiles, self-provision network services, monitor
billing information, customize user interfaces behavior of their
applications, and create and provision new applications.
Intelligent information management
To manage information overload to search for, sort, and filter content,
manage messages or data of any medium, and manage personal
information (e.g., calendar, contact list, etc)

d/pmb
Basic Telephony Services
Basic Services (e.g. ISDN bearer services and ISDN tele-
services)
Supplementary Services (e.g. CLIP, CLIR, CW)
IN-Services (e.g. shared cost, premium rate, free phone and
personal number)
Value Added Services (e.g. Voice Messaging and Voice Mail,
Audio/Video Conferencing, Calling Card and Directory)
Circuit Switch Based Services (e.g. OCB)
GSM Services (e.g. Voice, SMS)
Interconnection Services (e.g. Origination, Termination,
unbundled access, Carrier Selection, collocation)
Services arising from open competition (e.g. collection, third
party billing, clearing house, enquiry services)
Transport services (e.g. Leased-line, ATM, and frame relay
services)

d/pmb
Enhanced Services (1)
Users roaming from one access network to
another
The ability for users to manage their personal
profiles
Self-provisioning network services
Monitoring of usage and billing information
Users customizing their own interfaces etc.
Making and receiving voice calls whilst using a
data application without dropping out of the data
application.

d/pmb
Enhanced Service (2)
NGN call centers
Full integration of communication applications in
workflows
Multimedia, multi-channel interaction
End-users can “call” when, where and how they
choose
Completely network-based virtual call centers that
queue and route calls directly to individual agents
throughout the world, without the need for any other
call center platforms – Call Center On-Demand

d/pmb
NGN call centers Architecture

d/pmb
NGN multimedia conferencing is a kind of
ubiquitous, real time, multi-media communication.
High-speed access and transport allow for natural
interactions between users and the network.
NGN multimedia conferencing not only allows
multiple parties converse with each other while
displaying visual information. In an NGN
environment also the Internet/database access
may be strongly involved in a communication.
NGN makes multimedia conferencing on-
demand possible.
NGN multimedia conferencing

d/pmb
Enhanced Service (4)
Unified Messaging
Allows more simplicity for users by a unified environment for all
forms of communication.
Unified Messaging means the delivery of voice mail, email, fax
mail, SMS, MMS as well as paging through common interfaces
independent of the means of access and terminals.
With NGN users will be encouraged to use Unified Messaging,
because the usage of that will become easier.
Enhancing Unified Messaging solutions with more advanced
capabilities by adding the real-time and multimedia
components

d/pmb
Unified Messaging Model

d/pmb
Services of PABX
Premises-based, user controlled VPN
Type one and type two Call Center
Network Gaming
File Sharing
Home Monitoring/Control/Manager
Content
etc.
End-user controlled NGN services

d/pmb
New Services Development
• Click to Dial
– Corporate Directory
– PC to Phone / Phone to PC
• Web Based Video Conference
– Executive Briefing Network
• Web Based Call Center
• Multimedia Conferencing
• IP PBX
• IP Centrex

NGN Technical Product Ecosystem (ITU-T)
• Multi-media services
– Basic services
– Advanced services
– Real-time Conversational Voice services
– Instant messaging (IM)
– Push to talk over NGN (PoN)
– Point to Point interactive multimedia services
– Collaborative interactive communication services
– Group Messaging – Instant messaging, deferred
messaging
– Messaging services such as SMS, MMS, etc.
– Content delivery services
– Push-based services
– Broadcast/Multicast Services
– Hosted and transit services for enterprises (IP Centrex,
etc.)
– Information services
– Presence and general notification services
– 3GPP Rel 6 and 3GPP2 Rel A OSA-based services
• PSTN/ISDN Emulation services
– General aspects for PSTN/ISDN Emulation
– Terminals for PSTN/ISDN Emulation
– Target services for PSTN/ISDN Emulation
• PSTN/ISDN Simulation services
– General aspects for PSTN/ISDN Simulation
– Terminals for PSTN/ISDN Simulation
– Target services for PSTN/ISDN Simulation
• Internet access
– NGN core
– peer-to-peer applications
164
Identified Services * Release 1 Capability Set **
Primarily
focus on
Intelligent
Infrastructure
• Other services
– Data retrieval applications: such as tele-software.
– Data communication services: such as data file
transfer, electronic mailbox and web browsing
– Online applications (online sales for consumers,
e-commerce, online procurement for
commercials)
– Sensor Network services
– Remote control/tele-action services, such as
home applications control, telemetry, alarms etc.
– Over-the-Network (OTN) Device Management
• Public Services Aspects
– Lawful Intercept
– Malicious call trace
– User identity presentation and privacy
– Emergency Communications
– Users with disabilities
– Carrier selection
– Number portability
– Service delivery under specific country or local
conditions
• Customer Manageable IP Service

NGN Technical Product Ecosystem (ITU-T)
• Interoperability and Interworking
• Identification, authentication and
authorization
– Identification
– Authentication
– Authorization
• Security and Privacy
• Management aspects
– Service management aspects
– Transport management aspects
165
Identified Services * Release 1 Capability Set **
Source: FGNGN-OD-00141.R1, amended by 00142, 29 Apr 2005
Primarily
focus on
Intelligent
Infrastructure
• Service Stratum capabilities
– Session handling
– Open service environment
– User Profile
– Device Profile
– Service enablers
– PSTN/ISDN emulation support
– Public service aspects
– Accounting, Charging and Billing
– Service Policy Management
• Transport Stratum capabilities
– Media resource management
– Mobility management
– Connectivity handling
– Access Transport capabilities
– Numbering, naming, and addressing
incl. resolution and interworking
– QoS-based Resource and Traffic
Management
– Basic OAM
– Transport Policy management

Draft Reference materials – framework documents
(ITU-T)
FGNGN-OD-00126 Performance Measurements and Management for NGN
FGNGN-OD-00132 NGN security requirements for release 1
FGNGN-OD-00133 Guidelines for NGN security
FGNGN-OD-00137 Resource and Admission Control Function Living List
FGNGN-OD-00138 Evolution of networks to NGN
FGNGN-OD-00139 PSTN/ISDN evolution to NGN
FGNGN-OD-00140 PSTN/ISDN emulation and simulation
FGNGN-OD-00141r1 NGN Release 1 scope document – WG1 output of Geneva April 2005 FGNGN meeting
FGNGN-OD-00142 Updated draft of “NGN Release 1 Requirements”
FGNGN-OD-00143 FGNGN WG1 Living List
FGNGN-OD-00144r1 IMS parameterization
FGNGN-OD-00146 Functional Requirements and Architecture of the NGN
FGNGN-OD-00147 Mobility Management Capability Requirements for NGN
FGNGN-OD-00148r1 IMS for Next Generation Networks
FGNGN-OD-00149r1 Framework for Customer Manageable IP Network
FGNGN-OD-00150 Living list, NGN Framework
FGNGN-OD-00151 Living List, Post Capability Set 1 Release
FGNGN-OD-00152r1 Deliverables Work Program, FGNGN
FGNGN-OD-00153 Future Packet Based Network Requirements document
FGNGN-OD-00155 Future Packet Based Network (WG7) Living List
FGNGN-OD-00158 Problems with current Packet Based Networks (PBNs)
FGNGN-OD-00160 Report of the 6th FGNGN meeting
166
+ ITU Documents

Draft Reference materials – framework documents
(ITU-T)
Y.101 GII terminology: Terms and definitions
Y.110
Global Information Infrastructure principles and framework
architecture
Y.2001 General overview of NGN
Y.2011
General principles and general reference model for next
generation networks
Y.NGN
Draft ITU-T NGN Release 1 Description (SG12 TD 5 Rev.2 (WP
1/13) 5 May 2005))
Y.NGN.GRQ General Architecture
Y.NGN-FRA General Management Framework
M.NGN.Management/Y
.NGN.Management
NGN Release 1 scope document – WG1 output of Geneva April
2005 FGNGN meeting
Y.NGN.e2eQoS General End-to-end Quality of Service
167
+ ITU Documents

Draft Reference materials - framework documents (ETSI-TISPAN part 1)
TR Architecture for Control of Processing Overload in Next Generation Networks (Ref. DTR/TISPAN-02026-NGN)
ES 283 003 Ver. 0.5.0
Endorsement of "IP Multimedia Call Control Protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP) Stage
3 (Release 6)" for NGN Relase 1 (Ref. DES/TISPAN-03019-NGN-R1)
TS 102 314-8 Ver. 0.0.9
Fixed Network Multimedia Messaging Service (F-MMS); Part 8: Combined PSTN/ISDN and Broadband access; Service description MMS for
NGN (Ref. DTS/TISPAN-01004-FMMS)
EG
Incorporating Universal Communications Identifier (UCI) support into the specification of Next Generation Networks (Ref. DEG/TISPAN-04004-
UCI)
TS 181 012-1 Ver. 0.0.6 Instant Messaging Part 1: Overview of Messaging in NGN (Ref. DTS/TISPAN-01014-1-NGN-R1)
TS 181 012-2 Ver. 0.0.5 Instant Messaging Part 2: Interoperability of NGN Messaging with F-MMS (Ref. DTS/TISPAN-01014-2-NGN-R1)
TS 181 012-3 Ver. 0.0.5 Instant Messaging Part 3: Immediate Messaging in NGN; Service description (Ref. DTS/TISPAN-01014-3-NGN-R1)
TS Naming, Addressing and Identification within NGNs (Ref. DTS/TISPAN-04005-NGN)
TR 102 647 Ver. 1.1.2 Network Management; NGN Management standards; OSS Standards Overview and Gap Analysis (Ref. RTR/TISPAN-08011-NGN)
ES NGN Architecture Framework (Ref. DES/TISPAN-02018-NGN)
TS NGN Architecture to support emergency communication from citizen to authority (Ref. DTS/TISPAN-02022-EMTEL)
TS NGN Basic Supplementary services; General aspects (Ref. DTS/TISPAN-01002-NGN)
ES 282 001 Ver. 1.1.1 NGN Functional Architecture Release 1 (Ref. DES/TISPAN-02007-NGN-R1)
ES 282 004 Ver. 0.4.2 NGN Functional Architecture; Network Attachment Sub-System (NASS) (Ref. DES/TISPAN-02021-NGN-R1)
TS 180 012 Ver. 0.0.2 NGN functional requirements (Ref. DTS/TISPAN-00003-NGN)
TR NGN Generic capabilities and their use to develop services (Ref. DTR/TISPAN-01024-NGN)
TS 183 012 Ver. 0.0.4 NGN IMS Supplementary Services; Advice of Charge (AoC) (Ref. DTS/TISPAN-03030-NGN-R1)
TS 183 011 Ver. 0.0.6 NGN IMS Supplementary Services; Anonymus Call Rejection (ACR) and Communication Barring (CB) (Ref. DTS/TISPAN-03029-NGN-R1)
TS 183 004 Ver. 0.0.5 NGN IMS Supplementary Services; Call Forwarding (CF) (Ref. DTS/TISPAN-03022-NGN-R1)
TS 183 010 Ver. 0.0.5 NGN IMS Supplementary Services; Call Hold (HOLD) (Ref. DTS/TISPAN-03028-NGN-R1)
TS 183 009 Ver. 0.0.5 NGN IMS Supplementary Services; Call Waiting (CW) (Ref. DTS/TISPAN-03027-NGN-R1)
TS 183 007 Ver. 0.0.3
NGN IMS Supplementary Services; Calling line identification presentation (CLIP) and Calling line identification restriction (CLIR) (Ref.
DTS/TISPAN-03025-NGN-R1)
TS 183 005 Ver. 0.0.1 NGN IMS Supplementary Services; Conference call (CONF) (Ref. DTS/TISPAN-03023-NGN-R1)
TS 183 008 Ver. 0.0.3
NGN IMS Supplementary Services; Connected line identification presentation (COLP) and Connected line identification restriction (COLR )
(Ref. DTS/TISPAN-03026-NGN-R1)
TS 183 016 Ver. 0.0.5 NGN IMS Supplementary Services; Malicious Call Identification (MCID) (Ref. DTS/TISPAN-03036-NGN-R1)
TS 183 006 Ver. 0.0.6 NGN IMS Supplementary Services; Message Waiting Indication (MWI) (Ref. DTS/TISPAN-03024-NGN-R1)
TS 183 015 Ver. 0.0.4 NGN IMS Supplementary Services;Call Completion on Busy Subscriber (CCBS) (Ref. DTS/TISPAN-03035-NGN-R1)
TS NGN Lawful Interception (Ref. DTS/TISPAN-07013-Tech)
TS 188 001 Ver. 1.1.1 NGN management; OSS Architecture Release 1 (Ref. DTS/TISPAN-08007-NGN-R1)
TR 188 004 Ver. 1.1.1 NGN Management; OSS vision (Ref. DTR/TISPAN-08006-NGN)
TS 188 005-1 Ver. 0.0.1
NGN Management; Part 1: Requirements for the Core Network Ressource Model (NRM) Integration Reference Point (Ref. DTS/TISPAN-
08012-1-NGN)
TS 188 005-2 Ver. 0.0.1
NGN Management; Part 2: Information service for the Core Network Ressource Model (NRM) Integration Reference Point (IRP) (Ref.
DTS/TISPAN-08012-2-NGN)
TS 188 005-3 Ver. 0.0.1
NGN Management; Part 3: Solution set for the Core Network Resource Model (NRM) Integration Reference Point (IRP) (Ref. DTS/TISPAN-
08012-3-NGN)
TS NGN QoS Framework and Requirements (Ref. DTS/TISPAN-05008-NGN)
TS 182 005 Ver. 0.0.2 NGN R1 Functional Architecture; Organization of user data (Ref. DTS/TISPAN-02027-NGN-R1)
168

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