Más allá del Gigabit Ethernet en redes de área local

Global communicationLos futuros puntos de acceso Wi-Fi para empresas permitirán transferir datos a más de 1 Gbps entre el interfaz radio y la red por cable a la que estén conectados de manera ininterrumpida. La infraestructura LAN actual, en su mayoría basada en Gigabit Ethernet sobre cables CAT5e, corre el riesgo de convertirse en un cuello de botella para las comunicaciones LAN.

Existen diversas alternativas para superar este cuello de botella, cada una con sus propias ventajas y desventajas.  Una primera opción sería la de migrar a la tecnología 10 Gbps (10GBASE-T). Esto resolvería el problema al que nos enfrentamos actualmente y dejaría cierto margen para futuras necesidades de banda ancha (al menos a medio plazo). Los inconvenientes de este enfoque giran en torno al alto coste de la infraestructura (puntos de acceso y switches), y la necesidad de sustituir el cableado local. Hoy en día, más del 85% de las instalaciones usan cables CAT5e y CAT6 (según una clasificación de los cables LAN basada en su calidad o capacidad para transmitir más datos) que no son capaces de soportar velocidades 10G. Para ser más precisos, los cables CAT5 no son compatibles con velocidades 10G y los modelos CAT6, aunque sí son capaces de soportar estas velocidades, solo pueden hacerlo en cables de 55 metros como máximo (una longitud insuficiente en la mayoría de casos).Otra alternativa consiste en añadir dos conexiones (cables) entre el punto de acceso y el switch local. Al permitir el uso de switches de Gigabit Ethernet, esta opción es mucho más económica. Pero presenta una serie de inconvenientes.

  • En primer lugar, obliga a conectar un segundo cable LAN al punto de acceso (situándolo, generalmente, en lugares de difícil acceso en el techo o la pared).
  • En segundo lugar, obliga a doblar el número de switches dedicados a la infraestructura inalámbrica y a configurar algún tipo de “agregación de tráfico” en las dos conexiones entre el punto de acceso y el switch local.

¿Ethernet a velocidades superiores a 1 Gbps?

En vista de las limitaciones que presentan estas dos alternativas, una nueva opción está cobrando fuerza en la industria para evitar los cuellos de botella. Se trata de usar Ethernet sobre una nueva capa física que tolera velocidades superiores a 1 Gbps sirviéndose de los cables CAT5e y CAT6.

Al mejorar la tecnología de transmisión a nivel de la capa física, esta solución permitiría usar los cables LAN ya instalados para transmitir Ethernet a velocidades superiores a 1 Gbps. De hecho, se están barajando velocidades de 2,5 y 5 Gbps. Además del objetivo evidente de superar la marca de 1 Gbps, esta nueva tecnología tendría que ser compatible con versiones anteriores con pares remotos de 10/100/1000 (cuando uno de los dos lados de la conexión no sea compatible con la nueva tecnología) y soportar los distintos estándares POE para alimentar el punto de acceso desde el switch mediante el cable LAN.

La principal ventaja de esta nueva tecnología es que no obliga a sustituir los cables LAN ya instalados, aunque, como aspecto negativo, sí requiere el uso de nuevos switches o tarjetas switch. Además, al tratarse de la fase inicial de adopción, el coste de estos switches y puntos de acceso será más alto para la primera ola de productos.

¿NBASE-T ó MGBASE-T?

La industria está apostando fuerte por esta solución, pero la falta de tecnología y estándares previos ha fragmentado el mercado y lo ha dividido en dos sistemas diferentes e incompatibles: NBASE-T y MGBASE-T. Cada uno de ellos, respaldado por sus respectivos clientes comerciales y organizaciones sin ánimo de lucro, está luchando por ampliar su cuota de mercado y convertirse en la tecnología reinante. Por su parte, los proveedores de tecnología (silicio) y sistemas están alineándose con un grupo u otro (en ocasiones con ambos).

Aunque predecir el futuro resulta siempre muy complicado, parece que una de las dos tecnologías acabará imponiéndose o ambas se fusionarán en un único estándar. Hasta entonces, la interoperabilidad seguirá siendo imposible.

Eduardo Tejedor: Ingeniero de telecomunicaciones, V.P. Marketing Estratégico

ONT SFP GPON: una solución perfecta para el cliente final

gpon solutionsLos últimos avances tecnológicos permiten ofrecer soluciones ONT GPON en formato SFP como un valor añadido para los clientes finales.

En los despliegues de redes de fibra óptica hasta el hogar (FTTH), los operadores de telecomunicación ponen su principal foco de atención en el mercado residencial, como es lógico. Es donde está el volumen de negocio y donde un pequeño incremento o disminución de ingresos por abonado se traduce en grandes cifras en la cuenta global de resultados.

Como sucede con casi cualquier otra tecnología de acceso, una vez que el número de hogares “pasados” (es decir, con posibilidad de recibir el servicio) va en aumento, y la red es estable y está en funcionamiento, muchos operadores optan, asimismo, por utilizar el despliegue para ofrecer servicios al mercado empresarial.

Las tecnologías PON (“red óptica pasiva”, por sus siglas en inglés), que permiten el despliegue de redes FTTH de una manera rentable para el público residencial, están evolucionando a gran velocidad. Tanto a nivel de protocolos y estándares, que permiten cada vez mayores incrementos de velocidad, como a nivel de “chip”, debido a que se logra implementar dichos estándares y protocolos en circuitos integrados cada vez más pequeños y eficientes.

En qué consiste los servicios GPON

Hasta ahora, para poder ofrecer servicios GPON (una de las variantes PON más utilizadas en la actualidad) el proveedor solía tener que instalar tres dispositivos en el domicilio del cliente: (1) el “módem óptico”, conocido en terminología oficial como ONT, (2) el router de acceso IP, que permite la conexión de múltiples dispositivos e incluye normalmente el punto de acceso Wi-Fi y, opcionalmente, (3) el Set-Top-Box o decodificador de vídeo, si se desea servicio de televisión (IPTV).

En la mayoría de los casos, la ONT y el router de acceso son realmente dos dispositivos diferentes, cuando podrían ser uno solo, como ocurre con los routers ADSL, que incluyen internamente un módem ADSL. A parte de su uso en topologías MTU (multi-usuario) en las que varios routers “cuelgan” de un único módem óptico, esta carencia de integración es signo de falta de madurez de la tecnología y los servicios GPON, comparados por ejemplo con la tecnología ADSL.

Una razón “de tipo interno” para esta separación entre ONT y router se encuentra en la organización dentro de los operadores de telecomunicaciones. La ONT es considerada parte del equipamiento de la red propia del operador, pero emplazada en el domicilio del cliente; mientras que el router es considerado equipamiento de la red del cliente y gestionado, por tanto, por diferentes departamentos dentro del operador. Pero esto, al cliente final le da lo mismo, y lo único que advierte, es que para el servicio FTTH, el operador le ha puesto dos cajas, cuando en el servicio ADSL le ponían una.

Dispositivos ONT GPON en SFP: una solución convincente

Los avances tecnológicos que hemos vistos hasta ahora están permitiendo la aparición de dispositivos ONT en formato SFP (Small Form-factor Pugglable), normalmente utilizado para otro tipo de transceptores ópticos más sencillos. El formato SFP permite dotar de interfaces de fibra a un equipo de comunicaciones de manera modular, de forma que en un “chasis” común se pueden insertar o conectar distintos tipos de fibra. Hasta ahora, el uso del formato SFP en dispositivos ONT había sido residual, debido a la complejidad inherente al GPON y a la imposibilidad de implementar en el pequeño tamaño del conector SFP toda la capacidad de proceso necesaria. Sí habían llegado al mercado dispositivos SFP ONT, pero con un formato mecánico especial, tipo “mochila”, y además, con problemas de consumo y calentamiento.

Sin embargo, una nueva generación de chips, de muy pequeño tamaño y bajo consumo, está haciendo posible la aparición de dispositivos ONT GPON en formato SFP estándar. Surge ahora el interrogante de si los operadores serán capaces de organizarse internamente para trasladar al cliente final las ventajas de un despliegue mucho más conveniente, lo que será signo de que la tecnología GPON va madurando.

En Teldat esperamos que este proceso siga desarrollándose, ya que pensamos que el formato SFP para una ONT de GPON es una solución muy atractiva y conveniente para el cliente final. Permite un menor coste, un menor consumo y contribuye a la reducción o integración de dispositivos.

Eduardo Tejedor: Ingeniero de telecomunicaciones, V.P. Marketing Estratégico

LTE, nuevos escenarios de conectividad para empresas

image_LTE_catEn el año 2000 se presentó la tecnología GPRS, que ofrecía la posibilidad real de transmitir datos por redes celulares 2G, adaptando una red de circuitos, pensada para transmitir voz, a una de paquetes. Hace casi una década y media, las velocidades típicas que se alcanzaban eran de 40 Kbps en la bajada (de la red al terminal móvil) y 14 Kbps en la subida (del móvil hacia la red).

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Eduardo Tejedor: Ingeniero de telecomunicaciones, V.P. Marketing Estratégico

NFV y SDN: ¿Routers más tontos para redes más listas?

https://www.teldat.com/blog/wp-content/uploads/2014/07/177402640.jpgNFV (Network Functions Virtualization) is a new network architecture that proposes to extend the virtualization technology used in the traditional IT environment to the different network elements, to create more flexible networks and services, easier to deploy and operate, for a reduced cost. While RAID and virtualization meant a revolution on the storage technology and on the computing and operating systems technologies respectively, SDN and NFV propose an equivalent transformation on the communications networks. Cloud Computing would not have been possible without the former technologies and SDN and NFV, in turn, rely on Cloud Computing technologies to deliver their promise.

SDN (Software Defined Networking) is also an emerging network architecture that centralizes the view and control of the network, separating the forwarding decisions (control plane) from the network elements that in fact forward the packets of information (data plane), moving, in this way, the intelligence to the “center” of the network from the previously remotely distributed networks elements, like switches or routers.

SDN and NFV can exist independently of each other, but they are, in fact, complementary technologies that reinforce themselves when used simultaneously.

The interest of network operators in NFV technology

NFV is being pushed and promoted mainly by network operators, in the fight with the “Over-the-Top” service providers, which use network operators’ networks as “dumb pipes” to offer value added services and applications to the end users. With NFV, network operators seek to reduce the time to market of new services generation and provisioning, lower the required investment (CAPEX) and the operating and maintenance cost (OPEX) and expedite the innovation by favoring open-source initiatives.

NFV (and SDN) can theoretically be applied to any network element, network part, or function. For instance, it could be applied to the Mobile Core Network of a mobile operator or to the load balancer gear of a data center.

In more or less degree, part of the functionality of these network elements is subject to be virtualized and offered, for a lower cost, in a central location, using traditional low-cost COTS (Commercial Off-The-Shelf) servers running open-source based software, instead of proprietary hardware and software from established vendors. Or at least this is what many network operators are chasing, promoting and starting to test or even trial in the real world.

But, how does all this apply to the enterprise branch office access router, that is the main network element or “function” that Teldat provides? Does this specific network element have any peculiarity or characteristic that could influence or condition the way it can benefit from the NFV and SDN technologies?

Does it make sense to virtualize the access router?

A rigorous analysis falls out of the scope of this post and one will find both advantages and disadvantages when virtualizing a network element such as the access router or CPE. But regardless of the amount of functionality that might be virtualized, let us first say that we see tough to create “smarter networks” by using “dumber routers”. This does not mean that NFV does not apply to the enterprise branch office access router, but that from all the potential benefits of the NFV and SDN technologies, the CAPEX reduction is probably the less interesting one, or in other words, the toughest to obtain.

Some market initiatives, like the HGI (Home Gateway Initiative), founded in 2004, promote a model that increases the functionality of the CPE by embedding on it a “Software Execution Environment”, able to locally execute several applications or functions. This is the opposite of the NFV model regarding where to put the “intelligence”. Both architectures will probably coexist in the foreseeable future, since both have advantages and drawbacks depending on the specific use case.

The «last mile»: A challenge for NFV  application

SDN benefits are rarely questioned on the datacenter and specifically on the datacenter switches. Nevertheless, the access network and in particular the “last mile” is a much more heterogeneous environment and the bandwidth, in roughly all the cases, cannot be considered “unlimited”, as you could “model” in a Terabit/s datacenter infrastructure. Clearly this has strong implications on the NFV possibilities for a CPE.

The more complex the network element or function, the more potential NFV has to introduce benefits for the network operator. But also, the more heterogeneous the network element environment, the more complicated is to provide an equivalent “homogeneous” virtualized scenario. The last mile is a quite complex element, with non-trivial requirements such as security, quality of service, redundancy and resilience, different media adaptation, etc. On the other side, the last mile is also a quite heterogeneous scenario, especially for integrated or converged network operators that offer a broad range of access technologies.

Interoperability issues

Before a widespread adoption of SDN and NFV can occur, a crucial issue must be solved: Interoperability must be guaranteed, so that network operators do not find themselves locked into a specific vendor solution. Carriers should be warned by their experience in the GPON world with the OMCI “proprietary” management, just one fraction of the complexity NFV can imply. The open-source oriented path the network operators are proposing can be very beneficial for them, but it will not solve this interoperability problem per-se and an “integrator” figure is needed. And “integrator” or “vendor” in this regard is pretty much the same thing.

Smart routers that suit any challenge

At Teldat we follow the SDN and NFV trends with interest and we think they will definitely change the networks for good. Being a vendor that focuses on the customer premises side of the communications, we have always needed to interoperate with the network and use and promote the use of standard-based communications. Our coming devices and many of the existing ones are future proof and SDN/NFV-ready. We do this by designing smarter devices that can create smarter networks. Although some network functions can be virtualized, the enterprise branch office network in the cloud-computing era is complex enough to benefit from a powerful future-proof access router.

Eduardo Tejedor: Ingeniero de telecomunicaciones, V.P. Marketing Estratégico