Date post: | 09-Mar-2015 |
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TELEFONÍA IP EN LAS
REDES DE CABLE
•Aprovisionamiento de servicios
•Administración de la red
•Servicios avanzados
Telefonía IP
en las redes
de cable
1. De la RTPC a
la telefonía IP
2. La especificación
DOCSIS y
PacketCable
3. Implantación de la
telefonía en redes de
cable
4. Sistemas de Apoyo
a la Operación
•Migración hacia redes de conmutación
de paquetes
•Aplicaciones de VoIP
•Terminación de llamadas en redes IP
•Reseña de la telefonía en redes de cable
•El estándar DOCSIS como transporte
•Arquitectura de la especificación DOCSIS
•Historia de la especificación PacketCable
•Arquitectura PacketCable
•Interconexión con la RTPC
•Componentes de red necesarios para la
telefonía IP en redes de cable
•Etapas de la implantación y
consideraciones primarias
•Diseño y planeación de la red
•Aspectos de calidad de servicio, seguridad,
confiabilidad y sistemas de soporte (OSS)
•Disponibilidad y confiabilidad de la red
•Administración de la red
•Análisis del desempeño de la red de cable
•Problemas más frecuentes en la
implantación de la telefonía IP.
TEMARIO
OBJETIVOS DEL CURSO
1. Conocerá la historia de la telefonía IP en las redes
de cable.
2. Analizará los fundamentos de DOCSIS como
protocolo de transporte de la telefonía en la red de
cable.
3. Comprenderá el papel de la especificación
PacketCable en la implantación del servicio
telefónico en la red de cable.
4. Conocerá el proceso básico de la implantación de
la telefonía en la red de cable y de los elementos de
soporte operativo que ayudan a la gestión y
administración del servicio.
OBJETIVOS DEL CURSO
5. Sabrá abordar el tema de la telefonía en su
respectiva área de trabajo, desde una perspectiva
técnica y administrativa correcta para el desarrollo
de sus actividades cotidianas.
TELEFONÍA EN LAS
REDES DE CABLE
DE LA RTPC A LA
TELEFONÍA IP
1. De la RTPC a la telefonía IP
• La telefonía IP comenzó cuando varias compañías
desarrollaron sistemas de comunicación, para
evitar los costos de larga distancia
• Estos sistemas solamente se podían comunicar
unos con otros y no había conectividad entre ellos.
• Más tarde, la telefonía IP mejoró y se adicionaron
las compuertas (Gateways) para interconexión con
la RTPC.
¿Qué es Voz sobre IP en realidad?
• Voz digitalizada y luego empaquetada
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
TIEMPO [S]
INT
EN
SID
AD
SEÑAL ANALÓGICA DE VOZ
0 20 40 60 80 100
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
TIEMPO [MUESTRAS] IN
TE
NS
IDA
D
SEÑAL DE VOZ MUESTREADA
1. De la RTPC a la telefonía IP
Evolución de una red VoIP
Router
Paquetes
VoIP
Paquetes
de Datos
Internet
1. De la RTPC a la telefonía IP
Evolución de una red VoIP
Router
Paquetes
VoIP
Paquetes
de Datos
Internet
Media
Gateway
RTPC
1. De la RTPC a la telefonía IP
Arquitectura Simplificada de una red VoIP
Gateway del
cliente
Gateway del
cliente
Media
Gateway
Router Softswitch
RTPC
Gateway del
cliente
Gateway del
cliente
Paquetes
VoIP
Paquetes
de Datos
1. De la RTPC a la telefonía IP
Interconexión RTPC y Telefonía IP
Gateway del
cliente
Gateway del
cliente
Gateway de
Medio
Router Softswitch
RTPC
Gateway del
cliente
Gateway del
cliente
Paquetes
VoIP
Paquetes
de Datos
1. De la RTPC a la telefonía IP
Interconexión RTPC y Telefonía IP
RTPC Telefonía IP
Media
Gateway
Controller
(MGC)
Signaling
Gateway
(SG)
Media
Gateway
(MG)
SOFTSWITCH
Media
Gateway
Controller
(MGC)
Media
Gateway
(MG)
Signaling
Gateway
(SG)
SOFTSWITCH
SIP
H.323
ISUP SS7
MGCP
TDM RTP
1. De la RTPC a la telefonía IP
Voz sobre IP (VoIP)
• Voz viaja a través de una red de datos (Internet) sin calidad de servicio.
• La voz se digitaliza para transmitirse en forma de paquetes y el protocolo IP hace el “mejor esfuerzo” para establecer la comunicación entre los usuarios.
VoIP ≠ Telefonía IP
• VoIP es interoperable, portable y permite el desarrollo de servicios que no se ofrecen en la telefonía tradicional.
• Sin embargo, tiene baja calidad de servicio.
1. De la RTPC a la telefonía IP
• La idea de la telefonía en las redes de cable,
surgió por lo menos hace una década.
– Comcast y Cox comenzaron en 1998
• La telefonía IP aún mostraba sus primeros
avances tecnológicos.
• La intención era aumentar la base de
suscriptores que no se lograría con la oferta de
video.
1. De la RTPC a la telefonía IP
Cuestionario de repaso
1. Defina VoIP
2. ¿Qué protocolos de señalización se habla entre Softswitches?
3. ¿Cuál es la diferencia entre VoIP y Telefonía IP?
4. ¿Qué pasaría si la red IP no fuera administrada en la Telefonía IP?
5. ¿Qué ancho de banda (kbps) ocupa una llamada de VoIP? Suponiendo que no se comprima la voz
LA ESPECIFICACIÓN DOCSIS Y
PACKETCABLE
CableLabs®
• Fundada en 1988 por miembros de la
Industria de la Televisión por Cable, Cable
Television Laboratories, Inc. (CableLabs®) es
un consorcio dedicado a la investigación y
desarrollo de las nuevas tecnologías de cable
y ayuda a integrar los avances tecnológicos
en nuevos objetivos de negocio.
2. La especificación DOCSIS
CableLabs®
• Los principales objetivos de CableLabs® son:
a) Identificación e investigación de nuevas
tecnologías de broadband
b) Autor de las especificaciones
c) Certificación de productos
d) Diseminación de la información.
2. La especificación DOCSIS
Red de cable bidireccional
CRC Suscriptor
Red de Cable
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS como medio de transporte
• 1992 -> 1996 Sistemas Propietarios
• Esfuerzo para estandarizar, IEEE 802.14 se
dilata
• Los principales operadores lo quieren
a) Costos más bajos a través de CMs en
retail, multiple vendors
• Interface CM al CMTS & Operación del
Sistema
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS como medio de transporte
•Estándar de la Industria
a) Specs & Certificacion
b) Comenzó como RFI, creció hasta una
familia de specs.
• Habilita IP (transparentemente hacia el
cliente) sobre Cable
2. La especificación DOCSIS
Banda de transmisión
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS 1.0
• Radio Frequency (RF) Interface Specification 1.0
• Operations Support System Interface (OSSI) 1.0
• Baseline Privacy Interface Specification (BPI)
• Cable Modem Termination System - Network
Side Interface
• Cable Modem to Customer Premise Equip.
Interface (CMCI)
• Cable Modem Telephony Return Interface
Specification
• Acceptance Test Plan 1.0
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS 1.1
• Radio Frequency (RF) Interface Specification 1.1
• Operations Support System Interface (OSSI) 1.1
• Baseline Privacy Plus Interface Specification (BPI+)
• Cable Modem Termination System - Network Side
Interface
• Cable Modem to Customer Premise Equip.
Interface (CMCI)
• DOCSIS 1.1 CMCI Acceptance Test Plan
• DOCSIS 1.1 RFI Acceptance Test Plan
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS 2.0
• Radio Frequency (RF) Interface Specification 2.0
• Operations Support System Interface (OSSI) 2.0
• Baseline Privacy Plus Interface Specification (BPI+)
• Cable Modem Termination System - Network Side
Interface
• Cable Modem to Customer Premise Equip. Interface
(CMCI)
• DOCSIS 2.0 CMCI Acceptance Test Plan
• DOCSIS 2.0 RFI Acceptance Test Plan
2. La especificación DOCSIS
DOCSIS Servicio Característica
1.0 Acceso a Internet de alta
velocidad
Especificación base
1.1 Telefonía IP Calidad de servicio y
seguridad
2.0 Servicios simétricos Mayor velocidad de
transmisión (retorno)
3.0 Servicios avanzados,
multimedia y en tiempo
real
Unión de canales y manejo
de IPv6 – altísimas
velocidades de transmisión.
Resumen Evolución de DOCSIS
2. La especificación DOCSIS
Arquitectura DOCSIS
Inte
rnet
Backb
on
e
Netw
ork
LOCAL
SERVER
FACILITY
LA
N
CMTS
NE
TW
OR
K
TE
RM
INA
TIO
N
MOD
DEMOD
CO
MB
INE
R
SP
LIT
TE
R
OTx
ORx
F.O.
NODE
SECURITY &
ACCESS
CONTROLLER
DISTRIBUTION HUB OR HEADEND
CPE
DS TV signals
US signals
COAX
CABLE
PLANT
REMOTE SERVER FACILITY
OPERATIONS
SUPPORT
SERVER
FIBER
CABLE
PLANT
CM
DS = >54 MHz
US = <42 MHz
Cable Modem to
CPE Interface
(CMCI)
Cable Modem
to RF Interface
OSS
Interface
(OSSI)
Baseline Privacy
Interface (BPI) Cable
Modem
Termination
System
Upstream
RF
Interface
Cable
Modem
Termination
System
Downstream
RF Interface
Cable
Modem
Termination
System
Network
Side
Interface
(CMTS-NSI)
2. La especificación DOCSIS
Explicación de la Arquitectura
• De esta Arquitectura es importante mencionar
4 elementos básicamente:
a) CMTS (CableModem Termination System)
b) OSS (Operations Support Systems)
c) CM (Cablemodem)
d) LAN
2. La especificación DOCSIS
CMTS (CableModem Termination System)
• La principal función del CMTS es hacer un
“bridge” entre la Red HFC y la red IP. En este
equipo se encuentran conectados todos los
cablemodems. En la actualidad, estos equipos
han evolucionado y ahora poseen funciones
avanzadas de ruteo y de QoS.
2. La especificación DOCSIS
Cable Network
HFC Customer Premises
Equipment
Transporte transperente de IP sobre HFC
Cable Modem (CM)
CMTS Network Side
Interface
Wide-Area Network
Cable Modem
Termination System (CMTS) CM Customer Premises
Equipment Interface
OSS (Operation Support Services)
• Conocido más comúnmente como Sistema de
Aprovisionamiento. Son los servidores que
proveen la configuración a los Cablemodems y
CPEs, y consta de los siguientes servidores:
a) DHCP Server
b) TFTP Server
c) DNS Server
d) ToD Server
2. La especificación DOCSIS
CableModem
• Es el equipo terminal que se
coloca en la casa del
subscriptor.
• Es el equipo que hace la
interface de la Red de Cable
hacia el equipo del cliente.
2. La especificación DOCSIS
LAN (Local Area Network)
• Este elemento dentro de la Arquitectura es la
red de datos LAN / WAN a la que se conectará
el CMTS. En él se encuentra la salida hacia
Internet, la interconexión con otros Routers o
CMTSs. Consta de una topología de Switches y
Routers de datos.
2. La especificación DOCSIS
Características principales de DOCSIS 1.0 • Interoperabilidad de los productos • Modulación 64 y 256 QAM en la dirección Downstream • Máxima tasa de transferencia del canal Downstream 40Mbps • 6 MHz de ancho de canal de bajada, con lo cual esta señal puede coexistir con las señales de video. • Byte Interleaver variable en profundidad con lo que puede soportar servicios sensitivos y no sensitivos a la latencia.
2. La especificación DOCSIS
Características principales de DOCSIS 1.0 (cont)
Características del canal de upstream:
• Cablemodem controlado desde el CMTS
• Habilidad para salto de frecuencia
• Time Division Multiple Access (TDMA)
• Modulaciones QPSK y 16QAM
• Anchos de canal: 200, 400, 800, 1600, 3200 Hz
• Máxima tasa de transferencia de canal: 10 Mbps
• Soporta tamaño de la trama fijo y variable
• Múltiples tasas de símbolos
• Preámbulos programables
2. La especificación DOCSIS
Características principales de DOCSIS 1.1
• Clasificación de paquetes basada en los
campos del encabezado de Ethernet, IP y
UDP/TCP, hacia los Flujos de Servicio.
• Flujos de Servicios asociados con un
Identificador de Servicio
• MIBs para Calidad de Servicio (QoS)
• Concatenación
• Fragmentación
• Clasificadores mejorados de MAC.
• Unsolicited Grant Services.
2. La especificación DOCSIS
Características principales de DOCSIS 1.1 (cont)
• Real Time Polling / Non-Real Time Polling
• Payload Header Suppression
• Prioridad de Colas en el CMTS
• Base Line Privacy + (BPI+). Agrega certificados
digitales para la autenticación del cablemodem con
el CMTS
• Administración de IGMP (Internet Group
Management Protocol)
2. La especificación DOCSIS
Características principales de DOCSIS 2.0 • Triplica la máxima capacidad de upstream a 30 Mbps • Capa Física Avanzada de Upstream • Advance TDMA (ATDMA) • Synchronous Time Division Multiplexing (SCDMA) • Máximo ancho de canal 6.4 MHz • Modulaciones ATDMA: QPSK, 8QAM, 16QAM, 32QAM, 64QAM • Trellis Code Modulation para SCDMA: QPSK, 8-TCM, 16-TCM, 32-TCM, 64-TCM, 128-TCM
2. La especificación DOCSIS
Flujo de Aprovisionamiento de un Cablemodem
• El flujo de aprovisionamiento de un
Cablemodem consta de 6 pasos principalmente:
a) Tunning
b) Ranging
c) Conectividad IP
d) Configuración
e) Registro
f) Mantenimiento
2. La especificación DOCSIS
Tuning
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
El CM escucha
el canal de
Downstream
• CM busca un canal de datos de Downstream
• Sincroniza con QAM
• Sincroniza con FEC y MPEG
2. La especificación DOCSIS
Tuning
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
CM
CMTS
UCD MAP
Rng-Req
Rng-Rsp
• El CM ajusta niveles de Potencia.
2. La especificación DOCSIS
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
CM
DHCP Server
CMTS
Discover
Offer
Request
Response
• El CM obtiene su IP a través de un proceso de DHCP con el Servidor de DHCP
Tuning
2. La especificación DOCSIS
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
CM
ToD Server
CMTS
Request
Response
• El CM obtiene su hora haciendo un Request al ToD Server
Tuning
2. La especificación DOCSIS
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
Tuning
CM
TFTP Server
CMTS
Request
Config File
• Obtiene su archivo de configuración vía TFTP
• El CM usa la IP del servidor que se le indicó en
las opciones de DHCP.
2. La especificación DOCSIS
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
Tuning
• El cablemodem se pondrá Online, solo
hasta después que se registre con el CMTS
• Reporta que todos los parámetros de
configuración adquiridos son aplicados.
Cable Modem
REG-REQ
REG-RSP
2. La especificación DOCSIS
Ranging
Conectividad
Configuración
Registro
Mantenimiento
Tuning
• El cablemodem mantiene comunicación
periódica con el CMTS para
ecualización, ajuste de niveles de
potencia, etc. Cuando menos cada 30
segundos.
RNG-REQ
RNG-RSP
2. La especificación DOCSIS
Cuestionario de repaso
1. Mencione dos objetivos de CableLabs
2. Describa brevemente DOCSIS y mencione los cuatro elementos que lo componen.
3. ¿Cuál es la banda de upstream y cuál la banda de downstream?
4. ¿Qué modulaciones se usan en Downstream y cuáles en upstream?
5. ¿Un cablemodem 2.0 pudiera aprovisionarse como DOCSIS 1.0? ¿Y un cablemodem 1.0 como DOCSIS 2.0? Explique
6. ¿Qué versión minima de DOCSIS se requiere para hacer telefonía?
PacketCable®
• PacketCable es un proyecto conducido por
CableLabs®.
• En septiembre de 1997, se comenzó a desarrollar PacketCable® para abordar el tema de la telefonía y servicios multimedia en las redes de cable.
• La meta es identificar y definir los estándares necesarios para implementar voz, video, y otras aplicaciones de tiempo real, en paquetes sobre sistemas de cable.
2. La especificación PacketCable
PacketCable®
• Los productos PacketCable son una familia de productos diseñados para entregar servicios mejorados de comunicación usando transmisión de datos paquetizada sobre la red HFC y usando el protocolo DOCSIS 1.1.
• Hasta 2002 se comenzó a probar equipo que cumplía con la especificación.
• En 2003 se realizaron instalaciones de prueba para probar su desempeño.
2. La especificación PacketCable
Se divide en cuatro fases:
PacketCable® 1.0
• Define la arquitectura de referencia y las
características de la interfaz de acceso del
suscriptor y de los principales elementos que
la integran.
• Fue diseñada para realizar funcionalidades
equivalentes a las de un conmutador telefónico
CLASE 5.
2. La especificación PacketCable
PacketCable® 1.5
• Realiza mejoras a la primera versión e incluye el mecanismo para que el servicio esté disponible en caso de falla en el suministro eléctrico. – Incluye servicios de emergencia
• Uso del protocolo SIP para administrar sesiones
• Interfaces para interconectar redes PacketCable e intercambiar tráfico sin pasar por la RTPC.
2. La especificación PacketCable
PacketCable® 2.0
Versión basada en el estándar IMS (IP Multimedia Subsystem) de 3ª generación para comunicaciones basadas en SIP.
PacketCable® Multimedia (MM)
Maneja el protocolo SIP y permite la fácil adopción de servicios de siguiente generación (videojuegos, videoconferencias, mensajería unificada).
2. La especificación PacketCable
Características de la telefonía IP a través
de PacketCable:
1. Es un servicio punto a punto entre
teléfonos convencionales.
2. Tiene prioridad sobre servicios DOCSIS
para asegurar calidad y disponibilidad.
3. Transporta voz sobre una red IP
administrada ≠ voz sobre IP (VoIP)
2. La especificación PacketCable
Arquitectura PacketCable 1.0
CMTS
CMTS
Red IP Administrada
Call Management
Server (CMS)
Call Agent (CA)
Gate Controller (GC)
Media GW Controller
Media Gateway
Signaling Gateway
RTPC
OSS
BackOffice
Servers
Key Distribution Center (KDC)
DHCP Servers
DNS Servers
TFTP Servers
SYSLOG Servers
Record Keeping Servers
Provisioning Server
Red
HFC
(DOCSIS)
Red
HFC
(DOCSIS) E-MTA CM
Embedded MTA
S-MTA CM
Standalone MTA
2. La especificación PacketCable
Explicación de la Arquitectura
• De esta Arquitectura, en lo que respecta a la
parte de IP, es importante mencionar 4
elementos básicamente:
a) MTA (Multimedia Terminal Adapter)
b) OSS (Operations Support Systems)
c) CMS(Call Management Server)
d) Gateways de voz y señalización
2. La especificación PacketCable
Multimedia Terminal Adapter
• Equipo instalado en el subscriptor el cual provee la interface para la señalización de la llamada y el medio de transporte entre el teléfono y los elementos de red.
a) E-MTA - Embedded MTA con un Cable Modem DOCSIS. También llamado MTA, CM/MTA
b) S-MTA - Standalone MTA con una interface LAN para conectarse a un Cablemodem o cualquier otro modem o red.
2. La especificación PacketCable
• Esclavo de la señalización del CMS
a) Implementa Network-Based Call Signaling Protocol (NCS)
b) Detecta eventos y genera señales
c) Crea, modifica y borra conexiones.
• Interfaces para teléfonos analógicos
a) Codecs, cancelación de eco, jitter, buffer
• Tiene un agente SNMP para administración y configuración
a) Usa TFTP o SNMP para obtener el Archivo de Configuración
2. La especificación PacketCable
Cablemodem con EMTA
• Multimedia Terminal Adaptor (MTA)
– Dos IPs y direcciones MAC
• 1 para el Cable Modem
• 1 para el MTA
– La mayor parte del tiempo el MTA es tratado
como CPE
SLIC
SLIC
Ethernet
CODEC DSP
uProc DOCSIS
PHY &
MAC
Cable Modem
MTA
2. La especificación PacketCable
Servidores Back-office
• También conocidos como Sistema de Soporte
Operativo, es un conjunto de elementos de soporte que
realiza funciones como:
– Aprovisionamiento
– Registro de eventos
– Facturación
– Seguridad
– Desempeño de la red
– Configuración de elementos
Servidores de
“Back-office”
y de aplicaciones
2. La especificación PacketCable
Servidores Back-office
• Los determinados por la arquitectura PacketCable, son:
– Servidores de Aprovisionamiento
• Servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Servidor DNS (Domain Name Server)
• Servidores TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
– Servidor Syslog
– Servidor de Almacenamiento de Registros (RKS, Record
Keeping Server)
2. La especificación PacketCable
Sistema de Soporte
Operativo
• Sistema que permite una
integración eficiente entre
las distintas aplicaciones de
administración del negocio
y del sistema.
• Su integración es una de
las partes más complejas
de la implantación.
Facturación
y
Atención al
Cliente
Aprovisionamiento
de
Servicios
Administración
de
Servicios
Avanzados
M o n it o re o
d e la
Re d
2. La especificación PacketCable
Seguridad
• BPI+ (Basic Privacy Plus) en DOCSIS 1.1 – Privacidad
de datos y protección contra robo de servicios mediante
encriptación de paquetes de datos.
• Firewalls – Filtro de tráfico no deseado y evitar acceso
indeseado a la red IP administrada.
• Servidor KDC (Key Distribution Center) – Autenticación,
intercambio de llaves y encriptación, para conexiones
seguras.
2. La especificación PacketCable
Call Management Server
• Call Agent – Es el maestro del establecimiento de llamadas
– Controla y Autoriza la señalización al MTA • Usa protocolo NCS
– Provee call routing • Número telefónico a traducción IP
– Implementa features CLASS5
• Gate Controller – Provee control de DQoS al CMTS
• Prodía también incluir: – Media Gateway Controller (MGC)
– Announcement Controller (AC)
2. La especificación PacketCable
Media Gateways
• Termina y controla las portadoras que vienen de la PSTN
• Esclavo del señalización del MGC
– Implementa Trunking Gateway Control Protocol (TGCP)
– Detecta eventos y genera señales
• Incluyendo eventos de señalización In-band
– Crea, modifica y borra conexiones.
• Realiza un transcoding de medio entre la PSTN y la red IP
– Codecs, cancelación de eco
• Administra estadísticas de uso.
2. La especificación PacketCable
Signaling Gateways
• Es un esclavo del Call Management Server
• Provee la señalización para la interconexión entre MGC/CMS y PSTN SS7
– Realiza mapeo de direcciones ISUP y TCAP
• Interfase SS7
– Terminal de los enlaces de SS7
2. La especificación PacketCable
Flujo de Aprovisionamiento de un MTA
• El flujo de aprovisionamiento de un MTA
consta de 3 pasos principalmente:
– Conectividad IP
– Configuración
– Registro con el Softswitch
2. La especificación PacketCable
Conectividad
Configuración
Registro
CMTS
MTA
DHCP Server
Discover
Offer
Request
Response
• El MTA obtiene su IP a través de un proceso de DHCP con el Servidor de DHCP
2. La especificación PacketCable
Conectividad
Configuración
Registro
CMTS
MTA
Prov. Server
• El MTA hace una solicitud al Prov. Server para obtener su archivo de configuración ya sea por el método Básico, Híbrido o Secure.
Request
Response
2. La especificación PacketCable
Modos de Aprovisionamiento de un MTA
• BASICO: No hay necesidad de tener un servidor KDC (Key
Distribution Center), ni enviar la configuración
dinámicamente por SNMP hacia el MTA. Se coloca un
archivo de configuración estático en un servidor TFTP y el
MTA baja de ahí ese archivo de configuración.
• HIBRIDO: En el modo Híbrido, tampoco hay necesidad de
contar con un servidor KDC, sin embargo la configuración se
envía dinámicamente a través de Sets de SNMP hacia el
MTA.
2. La especificación PacketCable
Modos de Aprovisionamiento de un MTA
• SECURE: En este modo es necesario contar con un
Servidor KDC y además enviar la configuración
dinámicamente por Sets de SNMP. Este servidor de KDC
realiza un intercambio de llaves con el MTA antes de
enviarle la configuración.
2. La especificación PacketCable
Conectividad
Configuración
Registro
CMTS
MTA
Softswitch
• El MTA, a través de señalización NCS, envía un mensaje hacia el Softswitch y este le responde con un OK, con esto el Endpoint se encuentra listo para recibir llamadas.
RSIP
OK
2. La especificación PacketCable
Cuestionario de repaso
1. ¿Qué es PacketCable? Mencione y describa los 4 grandes elementos que a la componen.
2. ¿Cuáles son los tres métodos de aprovisionamiento de un MTA en PacketCable? Descríbalos.
3. ¿A través de que equipos se hace la conexión hacia la RTPC?
4. Mencione todas las funciones que recuerde del softswitch
5. ¿Se podría ofrecer telefonía con un eMTA configurado como DOCSIS 1.0? Explique porqué sí o porqué no
6. ¿Qué protocolo se señalización hacia el endpoint se utiliza en PacketCable 1.0? ¿Cuál es 1.5? ¿Cuál en 2.0?
IMPLANTACIÓN DE LA TELEFONÍA
EN LA
RED DE CABLE
3. Implantación de la telefonía IP
• No sólo consiste en ofrecer un servicio de calidad, sino también un servicio confiable.
• Implica hacer una planeación adecuada del sistema y garantizar que la red cumple con requisitos de disponibilidad de servicio “carrier-grade”.
Análisis de
estándares
y tecnología
disponible
Servicio
3. Implantación de la telefonía IP
Componentes de red necesarios para el servicio de Telefonía en una red de Cable
• CMTS con soporte de PacketCable
• Softswitch
• Interneconexión a la RTPC
• MTAs
• Sistema de aprovisionamiento
• Sistema de Facturación
• Red IP administrada
• Red HFC bidireccional
3. Implantación de la telefonía IP
Componentes de red opcionales para el
servicio de Telefonía en una red de Cable
• Sistema de Monitoreo
• Sistema de Servicio al Cliente
• Servidor Kerberos
• Servidor Syslog
• Firewall
3. Implantación de la telefonía IP
Etapas de la implantación y consideraciones primarias
• Evaluar infraestructura actual
– ¿Qué tengo y qué me hace falta?
• Definir el presupuesto
– ¿Cuánto dinero pienso invertir en cada rubro?
• Definir los tiempos del proyecto
– ¿Cuánto tiempo me llevará implementarlo?
• Evaluación de las tecnologías
– Softswitch: Soporte PacketCable, Features Clase 5, roadmap.
– CMTS: soporte, roadmap, redundancia, capacidad, escalabilidad
3. Implantación de la telefonía IP
Etapas de la implantación y consideraciones primarias
– MTAs: features, roadmap, precio
– Sistema de Aprovisionamiento: soporte diferentes vendor, redundancia, escalabilidad.
– Sistema de Facturación: soporte, estabilidad.
• Interconexión con la RTPC
• Integración de las distintas plataformas
– Esto punto siempre es menos preciado, pero es de los más importantes y complicados de la implementación. Por lo general, te lleva más tiempo del esperado.
• Clientes beta
– Amigos, familia, etc.
• Lanzamiento comercial!!
3. Implantación de la telefonía IP
Diseño y planeación de la Red
Recomendaciones para la Red HFC
• Se recomienda un máximo número de 2500 Home Passes por nodo, considerando una penetración aproximada de 30%, es decir, 750 usuarios por nodo. De igual forma, se recomienda tener segmentados los nodos en 4X.
• Las piernas de un nodo no deben tener más de 200 usuarios debido al ruido generado por estos y a la capacidad del canal de upstream.
Diseño y planeación de la Red
• La tabla de SNR mínimo recomendado en el retorno por tipo de modulación es la siguiente:
SNR Requerido
(dB)
Modulación en el
retorno
15 QPSK
18 8QAM
21 16QAM
24 32QAM
27 64QAM
30 128QAM
33 256QAM
3. Implantación de la telefonía IP
Diseño y planeación de la Red
Los niveles de potencia recomendados en el retorno en la entrada del CMTS, de acuerdo con el ancho de canal utilizado (según la especificación DOCSIS), se presentan en la siguiente tabla: Ancho de Canal de
upstream
Nivel de potencia
óptimo
Rango de Potencia
200 kHz -1 dBmV -16 a +14 dBmV
400 KHz 2 dBmV -13 a +17 dBmV
800 KHz 5 dBmV -10 a +20 dBmV
1600 KHz 8 dBmV -7 a +23 dBmV
3200 KHz 11 dBmV -4 a +26 dBmV
6400 KHz 14 dBmV -1 a +29 dBmV
3. Implantación de la telefonía IP
Diseño y planeación de la Red
Recomendaciones para el CMTS
Se recomienda conectar hasta 200 usuarios por puerto upstream del CMTS, sin embargo, esto varía por varios factores como la concurrencia del servicio (usuarios activos en un mismo tiempo) y los anchos de bandas de los servicios ofrecidos a los clientes. En la práctica, se ha encontrado que 200 es un número promedio.
3. Implantación de la telefonía IP
Diseño y planeación de la Red
Recomendaciones para la red IP administrada
Para asegurar la Calidad del Servicio en la red LAN, es necesario marcar los paquetes de Voz y señalización MGCP con un ToS (Type of Service) en el header de IP. Adicional a esto, hay que establecer políticas de prioridad en los equipos de datos, para que le den prioridad a los paquetes que sean identificados como voz o señalización MGCP.
3. Implantación de la telefonía IP
Metodología de Ingeniería de Tráfico
• Establecer un modelo de tráfico por usuario
• Identificar los recursos necesarios
• Identificar los cuellos de botella
• Identificar la capacidad de los cuellos de botella
3. Implantación de la telefonía IP
Ingeniería de Voz
• Ancho de banda de la llamada de voz – Determina el número de llamadas activas por grupo troncal
• Tamaño de la troncal – Cuantas llamadas de voz pueden ser soportadas
• Erlang – Una medida de la intensidad de tráfico. Una medida de utilización de un recurso, ya sea por subscriptor individual o por grupo troncal compartido
• ErlangB – Determina el Grado de Servicio/Probabilidad de bloqueo de los subscriptores
3. Implantación de la telefonía IP
Modelo de Tráfico de Voz
3. Implantación de la telefonía IP
El modelo ErlangB provee la relación
matemática entre el tamaño de la troncal,
la carga de llamadas y el grado de
servicio.
Concentration
Point
Cuello de
botella
Número de llamadas activas
Soportadas por el grupo troncal Carga de voz
Llamadas
bloqueadas debido a
que está llena la
troncal
Basado en:
- # de usuarios
- # de líneas por subscriptor
- Carga de la línea en Erlangs
Modelo de Tráfico de Voz
3. Implantación de la telefonía IP
Call
Management
System
Media
Gateway CMTS
MTA CM
Nodo Nodo Nodo
Combinador
MTA CM
Cuellos de botella
RTPC IP Backbone
Modelo de Erlang
• Los valores de Erlang están basados en dos modelos – High Day Busy Hour (HDBH)
• Valores típicos – 0.12 a 0.14 Erlangs
– Average Busy Season Busy Hour (ABSBH)
• Valores típicos – 0.07 to 0.1 Erlangs
• Ambos modelos están basados en promedios estadísticos, y por lo tanto el bloqueo de llamadas puede ocurrir.
3. Implantación de la telefonía IP
Modelo de ErlangB
• ErlangB es un modelo matemático usado para determinar los recursos necesarios para limitar la probabilidad de bloqueo de las llamadas, a un nivel deseado. – Grado de servicio
• “Probabilidad de bloqueo” valores típicos - .5%-1%
3. Implantación de la telefonía IP
Efectos de ErlangB
3. Implantación de la telefonía IP
1
100
La troncal puede
soportar 10
llamadas activas
Erlang of 0.1
(la carga de cada subscriptor por línea)
100 líneas pueden soportarse estadísticamente en
promedio, pero si se rebasa el promedio las llamadas se
pueden bloquear.
Efectos de ErlangB
3. Implantación de la telefonía IP
1
100
Incrementar el tamaño
de la troncal para que
soporte 12 llamadas
activas
Decrecer el
número de líneas
de subscriptores
1
90
La troncal puede
soportar 10
llamadas activas
Modelo de Sobresubscripción
3. Implantación de la telefonía IP
• Manera directa de calcular la carga de un sistema
– Media Gateway
• Valores típicos – 8:1 a 10:1
– HFC (CMTS Upstream y Downstream)
• Valores típicos – 4:1 a 6:1
CMS
MG CMTS
MTA CM
Nodo Nodo Nodo
MTA CM
RTPC IP Backbone
¿Cuántas llamadas me soportará un upstream?
¿Cuántas casas
pasadas soportará el
CMTS?
¿Cuántos CMTSs necesito?
¿Cuál es el ancho de
banda de una llamada?
Dimensionamiento del CMTS
• Determinar el ancho de banda en Downstream
• Determinar el ancho de banda en Upstream
• Definir los servicios que el CMTS soportará, datos y voz
• Determinar las características de la planta.
• Definir las características de las llamadas de voz
3. Implantación de la telefonía IP
3. Implantación de la telefonía IP
Ancho de banda utilizado según el CODEC de voz
CODEC Paquetización
10ms
Paquetización
20ms
G711 120kbps 92kbps
G729A 64kbps 36kbps
G729E 68kbps 40kbps
G728 72kbps 44kbps
G726 88kbps 60kbps
3. Implantación de la telefonía IP
Paquete de voz • RTP (Real Time Transport Protocol): provee entrega de servicios end-to-
end para datos en tiempo real como voz y video.
• Los servicios de RTP incluyen: estampado del tiempo, monitoreo de la entrega, número de secuencia.
Analog Voice
RTP Header
12 Bytes
Voice Sample
10 – 160 Bytes
Ethernet
14 Bytes
IP
20 Bytes
UDP
8 Bytes Voice Payload
CRC
4 Bytes
DOCSIS Header
11 Bytes Ethernet Frame
Cable Modem MTA
Exigencias en la red de cable
1. Disponibilidad del servicio / Confiabilidad de la red
– Mantener el sistema sin interrupciones por un periodo definido.
2. Calidad de transmisión
– Un ambiente de red transparente que evite la retransmisión o
pérdida del tráfico de voz.
3. Ancho de banda efectivo
– Garantizar suficiente ancho de banda para las llamadas y
prioridad sobre otro tráfico en la red de cable.
3. Implantación de la telefonía IP
Exigencias en la red de cable
4. Tasa de Fallas
– Determinar la tasa promedio de ocurrencia de fallas y
reconocer el alcance de los problemas para aislarlos y evitar
la caída del servicio.
5. Grado de Servicio
– Disminuir la probabilidad de que una llamada sea bloqueada
debido a la congestión que genera una carga de trabajo.
6. Monitoreo
– Mantener ininterrumpidamente el tráfico y todos los elementos
de la red.
3. Implantación de la telefonía IP
Retos de la telefonía IP • Disponibilidad • Pérdida de Paquetes
– Calidad de Voz – Tasa de completación de llamadas
• Delay – Fijo – Jitter
• Sincronía • Eco
3. Implantación de la telefonía IP
Disponibilidad
• Los cable operadores necesitan entender:
– Disponibilidad End to End
– Modos de Falla
• Puntos de falla
• La capacidad del sistema bajo condiciones
de falla
– Tiempos de recuperación
• La solución: Redundancia
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir la Pérdida de Paquetes
• Pérdida de Paquetes
– Errores de transmisión
– Congestión
• Paquetes descartados dentro de la red
• Descartados por el “endpoint” (jitter buffer
excedido)
• VoIP es transmitido vía IP/UDP/RTP
– No hay retransmisión de paquetes de voz
3. Implantación de la telefonía IP
• Las soluciones:
– FEC (Forward Error Correction) • Reduce la pérdida de paquetes en el
Upstream debido a errors de transmission, enviando bits de corrección en los paquetes.
– Ingeniería de Tráfico • QoS (En la red LAN/WAN y en la red HFC) • Asegurar que hay suficiente ancho de
banda para la carga de tráfico y que el tráfico es ruteado por donde hay ancho de banda.
3. Implantación de la telefonía IP
3. Implantación de la telefonía IP
Porcentaje total de pérdida de paquetes
>=1% <3% >=0.1% <=0.01%
Calidad de la
voz
Calidad pobre Calidad buena Excelente
calidad
Completación
de llamadas
<98% 99.5% 99.95%
FAX Conexiones
caídas y
errores en la
página
Conexiones
caídas y
errores en la
página
Se soporta
Modem dialup Conexiones
caídas
Conexiones
caídas
Se soporta
Efectos de la pérdida de paquetes
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir el Delay
Delay Total vs. Delay Variable (Jitter)
• El delay total afecta la calidad de la voz
• Incrementa el tiempo de ida y regreso de a
voz.
• Incrementa el efecto de eco
Jitter
• Puede ocasionar que los paquetes sean
descartados.
• Incrementa el delay total.
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir el Delay
• La voz debe ser digitalizada, opcionalmente
comprimida, procesada para cancelamiento de
eco y paquetizada.
• Los paquetes de voz pudieran tomar múltiples
saltos
• El resultado es que las redes de VoIP tienen
más delay que los circuitos tradicionales.
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir el Delay
Las soluciones:
• Implementar periodos de paquetización muy
pequeños
• Minimizar delays de procesamiento en los
componentes del sistema
• Minimizar el número de saltos de la fuente
al destino
• Dar prioridad a los paquetes de voz (QoS)
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir el Jitter
• Jitter es la variación del tiempo de llegada de
los paquetes de voz
• No es un problema para los paquetes de
datos
• Afecta la calidad de la voz o cualquier
aplicación de tiempo real.
• La variación en la carga de tráfico causa la
variación del delay a través de los ruteadores.
• Los paquetes de voz pudieran tomar diferentes
rutas.
3. Implantación de la telefonía IP
Solución:
• Dar prioridad a los paquetes de voz (QoS)
• Buffers de Jitter
• Los paquetes recibidos son puestos en
un buffer de jitter antes de que sean
reproducidos
• El usuario no escucha gaps entre los
paquetes retardados
• Permiten que los paquetes lleguen tarde
3. Implantación de la telefonía IP
Operación de los Buffers de Jitters
5 4 2 1 Paquetes de Voz
1 6 5 4 3 2
PlayOut
3
Jitter Buffer
N M
3. Implantación de la telefonía IP
Aplicar buffers de jitter en los extremos para
eliminar el delay variable.
Teléfono
MG
PSTN Red IP
Red HFC
Teléfono
CM/MTA
CMTS
Jitter Buffer
Jitter Buffer
3. Implantación de la telefonía IP
Fuente de Reloj
• Para prevenir que los buffers de jitter se
sobrepasen, ambos endpoints deben operar en la
misma base de tiempo.
• La fuente de reloj de la PSTN es un reloj Stratum 1
• Dependiendo de los servicios que el cable operador
quiere proveer, el Media Gateway y el MTA deberían
estar sincronizados con una fuente de reloj de un
Stratum 1.
La solución: Usar una fuente de reloj Stratum 1
3. Implantación de la telefonía IP
¿Qué pasa si la fuente de reloj no es la misma?
Jitter Buffer
Paquetización remota
Paquetes de Voz
PlayOut
N M
Paquetización en el extremo
remoto de 10msec
Extremo cercano
reproduce 9.9999msec
3. Implantación de la telefonía IP
BITS
Media Gateway
PSTN
Red IP
CMTS
Red HFC
DOCSIS 1.1
:::::
:::::
Red DOCSIS
Los Media Gateways
está típicamente
sincronizados con las
conexiones a la PSTN
Fuente de Reloj
Sincronización dentro de una red PacketCable
3. Implantación de la telefonía IP
Niveles de Reloj Stratum
Nivel Precisión
Tiempo mínimo
esperado para el
primer clip
1
1 x 10-11
Meses
2
1.6 x 10-8
7.2 Días
3E
1 x 10-6
2.8 Horas
3
4.6 x 10-6
36 minutos
* El intervalo de tiempo para clip esperado, depende de varios factores, incluyendo el tamaño del buffer de jitter y
la precisión del reloj en ambos extremos. Los valores en esta tabla asumen un tamaño de buffer de jitter de 10ms
y el extremo remoto con reloj Stratum 1.
3. Implantación de la telefonía IP
Reducir Eco
• Los canceladores de eco remueven la señal reflejada
para que el usuario no la escuche.
• Los canceladores de eco están en múltiples lugares:
• Dos lugares clave para localizarlos en VoIP son:
- MTA
- Media Gateway
Solución: Usar cancelación de eco.
Telephone
MG
RTPC Red IP
Red HFC
Telefono
CM/MTA
CMTS
Cancelador De eco
Cancelador De eco
¿Con qué frecuencia puede fallar la red?
Tiempo fuera de la red (anual)
Porcentaje Horas Minutos Segundos
99.9999 0.009 0.53 31.56
99.999 0.09 5.3 315.6
99.99 0.9 53 3156
99.9 9 530 31560
Las Matemáticas
365 días * 24 horas * 60 min = 525,600 minutos en un año
53 minutos = disponibilidad del 99.989916 %
Disponibilidad del 99.99% = 52.56 minutos fuera
3. Implantación de la telefonía IP
Problemas más comunes – No hay tono de marcado
– Se presenta retraso en la llamada
– Se rompe la voz
– Hay estática en la línea
– No se completan las llamadas
– La voz sólo se transmite en una dirección.
Si parece un teléfono, deberá comportarse como
tal.
3. Implantación de la telefonía IP
HD
T
NIU
Aco
met
idas
y
Conec
tore
s
Nodo d
e P
ote
nci
a
Tap
s
Conec
tore
s
Cab
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Pla
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Div
isore
s
Ex
tenso
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Rec
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Fib
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O.
Cab
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bin
adore
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s /
0.0%
5.0%
10.0%
15.0%
20.0%
25.0%
30.0%
% d
e C
on
trib
ució
n
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
70% de Contribución de
Tiempo de Caída Fuente: CableLabs
3. Implantación de la telefonía IP
3. Implantación de la telefonía IP
Administración de la Red
• Tiempos de respuesta a fallas
• Monitoreo constante a las interfaces de los equipos
• Capacitación al personal de soporte
• Mantenimiento periódico a los equipos
• Introducción de cambios a la red de producción solo
cuando hayan sido completamente probados
• Respaldos periódicos a la base de datos de usuarios y a
la de facturación
Cuestionario de repaso
1. Mencione cuatro retos para la implementación
de la telefonía IP en la red de cable.
2. ¿Qué es el jitter y cómo afecta a la voz?
3. ¿Qué pasa con las llamadas si hay ruido
excesivo en la red HFC?
4. ¿Cuál es el valor típico de sobresubcripción en
telefonía IP?
5. ¿Cómo afecta la pérdida de paquetes a la
telefonía IP?
SISTEMAS DE APOYO A LA
OPERACIÓN
Administración de Red
(Fallas/Desempeño)
Cobranza y Atención al
Cliente
Servicios
Avanzados
(Redes Inteligentes)
Aprovisionamiento
de Servicios
Red de cable
• Servicios de datos
• Servicios de voz
• Servicios de video
• Recolección y análisis de alarmas
• Monitoreo del desempeño y la capacidad del sistema • Identificación y corrección de problemas
• Servicios integrados de voz, video y datos
• Capacidad de crear servicios rápidamente
• Servicios de suscripción y servicios
basados en el uso
• Bases de datos de suscriptores
• Tarifas fijas y cobranza por consumo
• Servicios integrados/paquetes de cobranza
• Cuidado del cliente
• Administración de la pérdida de
suscriptores
4. Sistemas de apoyo de operaciones
• Aplicaciones que establecen la interconexión entre la
operación de la red con la del negocio.
• Facilitan la generación de procesos claves:
• Facturación y atención al cliente
• Aprovisionamiento de servicios
• Administración de la red
• Servicios avanzados
RED OSS Datos de la red Datos del negocio
Suscriptor
4. Sistemas de apoyo de operaciones
Sistemas de Facturación y Servicio al cliente
• En esta rama caen todos los CRM (Customer
Relationship Management). Ej. Siebel, Comarch,
etc.
• Muchas veces son sistemas desarrollados “In-
house”
• El sistema de facturación se comunica con el
sistema de aprovisionamiento para habilitar o
deshabilitar servicios
4. Sistemas de apoyo de operaciones
Sistemas de Aprovisionamiento de Servicios
• Son los servidores que soportarán la
configuración de los equipos finales (MTAs)
• Contienen servicios de DHCP, ToD, TFTP, DNS.
• Pudieran contener también los servidores de
Kerberos para seguridad
• Ejemplos de estos son: Intraway, Incognito,
Cisco IP Solution Center, etc.
4. Sistemas de apoyo de operaciones
Sistemas de Administración de Red
• Por lo general, los cable operadores cuentan con un NOC desde donde se hace todo el monitoreo de los equipos.
• Están al pendiente de cualquier falla que pudiera ocurrir, para darle una pronta solución
• El monitoreo debe ser 24 horas, los 365 días del año.
• Se realizan estadísticas que sirven para preveer la capacidad del sistema.
4. Sistemas de apoyo de operaciones
Servicios Avanzados
• Son los servidores que permiten aplicaciones
avanzadas como teleconferencias, video juegos,
video digital, etc.
• Permiten la habilitación de servicios en
demanda.
• Servidores de Políticas y Servidores de
Aplicaciones.
4. Sistemas de apoyo de operaciones
Cuestionario de repaso
• Mencione tres problemas comunes en el
servicio de telefonía IP
• ¿En qué área del diagrama Sistema de Apoyo
de Operaciones se encuentra usted en cuanto
a la operación del sistema?
BIBLIOGRAFÍA Y LIBROS RECOMENDADOS
• Ciciora,Walter et. al. Modern Cable Television
Technology 2nd Edition. Ed. Morgan Kaufmann. USA.
2004.
• www.cablelabs.com
MUCHAS GRACIAS!
Felipe Guerra
IP Systems Engineer
Motorola de México
Connected Home Solutions
Bosque de Alisos 125
Mexico DF
Email: [email protected]
Mobile: +52 55 2900 9554
GLOSARIO ABSBH Average Busy Season Busy Hour. The three months (not necessarily consecutive) with the
highest average traffic in the busy hour are termed the “busy season.” The busy hour
traffic level averaged across the busy season is termed the “ABSBH load”.
ANC Announcement Controller
ANP Announcement Player
AS (ANS) Announcement Server
BH Busy Hour
BHCA Busy Hour Call Attempts. Measure of call signal loading.
BPI+ Baseline Privacy Plus. A DOCSIS 1.1 security service for providing DES encryption of HFC
messages.
CA Call Agent.
CableLabs A North American cable industry forum driving standards for voice and data services.
Call Agent Term used for the entity responsible for managing voice call setup and teardown.
CLASS Custom Local Area Signaling Services
CM Cable Modem. The customer premises equipment for DOCSIS. This devices bridges
Ethernet based data traffic to and from the cable network.
CMS Call Management Server. PacketCableTM term for the Call Agent.
CMTS Cable Modem Termination System. The head end component of a cable modem network.
In particular, the CMTS manages access to the downstream and upstream bandwidth
according to DOCSIS or EuroDOCSIS standards.
CODEC Voice Coder/Decoder. As used here, the device that takes analog voice signals and digitizes
them or digitized voiced and converts back to analog.
COPS Common Open Policy Service. Protocols used to carry PacketCable DQOS gate control messages between
CMS and CMTS.
CPE Customer Premises Equipment. Refers equipment in or at the customer premises. This
refers to non-DOCSIS/non-PacketCable such as telephones, faxes, and computers, but
may also refer to eMTAs and Cable Modems.
DHCP Dynamic Host Control Protocol. Used dynamically to assign IP addresses to terminals and
provide additional information typically required at terminal boot time.
DNS Domain Name Server. Translates a FQDN to an IP address.
GLOSARIO
DOCSIS Data Over Cable Service Interface Specifications. A series of specifications defining
physical and link layer protocols and appropriate support systems for use in providing
IP based services over cable plant.
Downstream From the head end toward the terminal.
DQOS Dynamic Quality of Service. A PacketCable standard for assigning and policing DOCSIS 1.1
resources.
eMTA Embedded Multimedia Terminal Adaptor. A residential VoIP gateway device with embedded
cable modem. The eMTA may be an inside or outside, tabletop or wall-mount device
providing primary or secondary telephone line service.
Erlang Measure of voice loading
ErlangB The probability of voice call blocking
FEC Forward Error Correction.
Gateway In this context, a Public Switched Telephone Network gateway, used to convert from the
packet domain of the VoIP network to the circuit switched domain of the PSTN.
GC Gate Controller
G.711 International Standard for PCM
HDBH High Day Busy Hour. The one-day among the same ten days that has the highest traffic
during the busy hour is designated the (annually recurring) “high day”.
Head End The signal source point for a cable plant.
HFC Hybrid Fiber Coax. A network architecture where content is carried using fiber for long hauls
and coax cable in the neighborhood.
HHP HouseHolds Passed – the number of possible subscribers the HFC plant could reach.
HSD High-speed data interface. Ethernet or USB in eMTA products.
ISUP ISDN User Part. A protocol within SS& suite of protocols that is used for call signaling within
an SS& network.
KDC Key Distribution Center
Kerberos A key management protocol
LE Local Exchange – The switching device between the PSTN trunks and the Access Network.
LEC Local Exchange Carrier
MAC Media Access Layer
MG Media Gateway
GLOSARIO MG Media Gateway
MGC Media Gateway Controller. The CMS function used to control MG in a Full VoIP architecture.
MGCP Media Gateway Control Protocol. An IETF protocol that merges SGCP and IPDC (Internet Protocol Device
Control)
MOS MEAN Opinion Score. A single number describing voice quality on a scale of 1 to 5.
MSO Multi-System Operator.
MTA Multimedia Terminal Adaptor. Subscriber equipment that provides the interface for call signaling and media
transport between the telephone and network elements. There are two types of MTA, embedded (eMTA)
and standalone (sMTA).
NCS Network-based Call Signaling. A PacketCable protocol for managing call setup in a Voice
over IP network, a profile of MGCP with additional commands supporting network
management.
NMS Network Management Server
OSS Operations Support System. Any one of a multitude of large-scale applications used to
support the day-to-day operations of the extremely large scope networks deployed by
major data and voice carriers.
PacketCableTM A CableLabsTM sponsored initiative focusing on standardizing the delivery of multimedia
traffic (particularly Voice over IP) over HFC cable plants.
PCMM PacketCable™ Multimedia
QAM Quadrature Amplitude Modulation
QOS Quality of Service
QPSK Quaternary Phase Shift Keying.
RF Radio Frequency.
RFI The DOCSIS Radio Frequency Interface Specification.
RKS Record Keeping Server
RTCP Real Time Control Protocol used to manage RTP.
RTP Real Time Protocol used to stream audio in VoIP.
SDH Synchronous Digital Hierarchy
SDP Session Description Protocol.
SF Service Flow. A unidirectional flow of packets on the RF interface of a DOCSIS system.
GLOSARIO
SFID Service Flow ID. A 32-bit integer assigned by the CMTS to each DOCSIS Service Flow
defined within a DOCSIS RF MAC domain. SFIDs are considered to be in either the
upstream direction (USFID) or downstream direction (DSFID). Upstream Service Flow
IDs and Downstream Service Flow IDs are allocated from the same SFID number
space.
SG Signaling Gateway
SIP Session Initiation Protocol. An application-layer control (signaling) protocol for creating,
modifying, and terminating sessions with one or more participants.
sMTA Standalone Multimedia Terminal Adaptor. A residential VoIP gateway device that attaches to
a cable modem via Ethernet or USB.
SNR Signal to Noise Ratio.
SS7 (SS#7) Signaling System 7
STP Signal Transfer Point. A node within an SS7 network that routes signaling messages based
on their destination address. This is essentially a packet switch for SS7. It may also
perform additional routing services such as Global Title Translation.
SYSLOG Syslog Server
TCP Transmission Control Protocol.
TDM Time-Division Multiplexing. A method used to combine several data stream into one data
stream with a higher bit rate.
TFTP Trivial File Transfer Protocol. Used by CMs to download configuration and code files.
TGCP Trunking Gateway Control Protocol
TOD Time of Day server
TOS bits Type of Service bits. Values that occupy the 3-bit precedence field in IP headers.
UDP User Datagram Protocol.
UGS Unsolicited Grant Service
Upstream From the terminal toward the head end.
VoIP Voice over IP.