Sareen konbergentzia

Sareen konbergentzia teknologikoa gailu bakar batean telekomunikazio zerbitzu ugari jasotzeko aukera ahalbidetzen du, hala nola, telefonia, Internet, telebista eta irratia, bestalde, hornitzaileek aukera daukate zerbitzu desberdinetara euren sareen bitartez bidalketak egiteko.

Kontsiderazio orokorrak

NGN (Next Generation Networks) 

Paketeen kommutazioan oinarritutako sareak dira, zerbitzuak hornitzeko eta sarbide eta garraio teknologia ugari erabiltzeko kapazak dira (Telekomunikazio zerbitzuak). NGNk erabiltzaileei zerbitzu hornitzaileetara limiterik gabeko sarbidea eskaintzen die. Mugikortasun orokortua jasaten du.

Helburuak 

NGNren helburu nagusia edozein motako zerbitzuak sortzea, sartzea eta kudeatzea posible egiten dituzten gaitasunak eskaintzea da. Horretarako bigarren mailako beste erronka batzuk gainditu beharko ditu esandakoa bermatzeko batez ere zerbitzuek ezaugarri ezberdinak dituztenean, esate baterako, kodifikazio eskema motak, datu motak, denbora errealeko eta ez errealekoak, atzerapena jasaten dutenak eta jasaten ez dutenak, banda zabalera…
Planteatzen den beste erronka bat informazioaren babesa da. Hori dela eta, informazio sentikorraren elkarbanatzea babesteko, zerbitzuen erabilera okerrak eta kanpoko erasoen aurkako babesa eskaintzeko, NGNk segurtasun mekanismo ugari eskaintzen ditu.

Ezaugarriak:

 Informazio transferentzia Internet Protokoloan (IP) oinarritzen da
 Garraio, zerbitzu eta aplikazio funtzioen arteko banatze eta desberdintze argi bat existitzen da
 Interfaze irekiak ematen dira
 Zerbitzu gama handi bat jasaten du, beraien barne, denbora errealeko/fluxu jarraiko/denbora ez-errealeko eta multimedia zerbitzuak
 Mugaz mugako (e2e) zerbitzu-kalitatedun banda zabaleko gaitasunak eskaintzen dira
 Sare tradizionalekin elkarlana posible da interfaze irekien bidez
 Mugikortasun orokortua jasaten du
 Erabiltzaileei zerbitzu-hornitzaile desberdinetara sarbide izateko aukera ematen zaie
 Zerbitzu finko eta mugikorren arteko konbergentzia existitzen da
 Teknologia anitz jasaten ditu
 Arau beharrizanak betetzen ditu, adibidez, larrialdietako komunikazioekin, segurtasunarekin, pribatutasunarekin eta lege interzepzioarekin erlazionatuak

ETSIren ikuspegia: 

Hurrengoak dira ETSIk NGNa definitzean bermatzen dituen baldintzak:
 Finko/Mugikor konbergentzia IMS (IP Multimedia Subsystem) plataforman oinarritua
 Seguru eta fidagarria den eta IPn oinarriturik dagoen zerbitzu aniztun, protokolo aniztun eta sarbide aniztun sare bat
 Eskaintzen diren zerbitzu anitzak QoS kalitatedun core sare komun batek emanak izan behar dira
 Sarbide motetan ere aniztasuna existitu behar da konektibitatedun sare ezberdinak, terminal finkoak eta mugikorrak (mugikorrak, xDSL, etab.)
 Ez da sare bakar bat, era gardenean elkarlanean ari diren sareak baizik
 Mugikortasuna eta nomadatasuna bai erabiltzaileentzat bai gailuentzat
 Ohiko komunikazio zerbitzuak edozein tokitan, edozein gailutan, edonoiz... eskaini behar dira

Esandako baldintzak betetzeko ETSIk estandarizazio erakunde bat erabiltzen du, TISPAN (Telecommunication and Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networks), hain zuzen ere. Bere helburua zirkuituen kommutazioan oinarritutako sareen eta paketeetan oinarritutakoen arteko konbergentzia ezartzean datza, hau da, sare finkoek eta mugikorrek bakar bat eratzea. Horretarako, TISPANek zenbait gaien inguruan erabakiak hartzen ditu, hala nola, zerbitzuak, arkitektura, protokoloak, zerbitzuen kalitate lanak, segurtasuna eta mugikortasuna.

Estandarizazio erakundeak 

UIT: FGNGN (Focus Group on Next Generation Networks) taldea eraiki zuten sare finko eta mugikorren inguruan lan egiteko. Horrez gain, DSL zerbitzuaren kalitatea, autentifikazioa, segurtasuna eta seinaleztapenaz arduratzen dira.
ATIS: Erakunde honek beharrezko definizioak eta NGNren arkitektura beste sare berri batzuek etendura barik konekta daitezen. Bigarren behar izanean, faseak eta sareen kapazitateen ezaugarriak erabakitzen dute, beraien zerbitzuak era koherente batean konekta daitezen NGN sareetara.
IETF: Erakunde honetan dauden lan taldeek protokoloak sortu eta garatu behar dituzte. Honen bidez, NGN sareetan eskatzen diren baldintzak betetzen dituzte.

Konbergentzia

Finko-mugikor konbergentzia 

ITU-T-k arau multzo bat dauka finko-mugikor konbergentziarako(FMC) betebeharrak azaltzen dituena (Q.1762/Y.2802).
Arau honen bitartez sare finkoak eta mugikorrak erabiliz, erabiltzailearen zein zerbitzu hornitzailearen ikuspuntutik, etengabeko zerbitzu bat emateko betekizunak azaltzen dira. Horretarako mugikortasuna orokortua izan behar da, hau da, gailuaren mugikortasuna bermatu behar da, zein erabiltzailearen mugikortasuna eta baita saioren mugikortasuna. Negozioaren ikuspuntutik, fijo-mugikor konbergentziak zerikusia du quadruple-play-rekin. Modu honetan, erabiltzaileei informazio zerbitzu desberdin eskaintzen dizkie, modu integratu batean eta faktura bakar batean. Erabiltzaileen ikuspuntutik konbergentzia mota hau banda zabaleko konexioa erabiltzailearen kokapenarekiko eta honen sarbide puntuarekiko modu independentean lortzeko plataforma bakarra da.

Mugikortasuna 

Mugikortasuna hainbat irizpideren arabera sailka daiteke, alde batetik mugitzen den elementua zein den, bestetik zerbitzuaren jarraitasuna, eta azkenik sarbide teknologia. Lehenengo irizpidearen arabera, lau bereizketa egiten dira:

 Gailu mugikortasuna. Gailua mugitzen denean edo kokagune ezberdinetan erabiltzen denean esaten zaio.
 Sare mugikortasuna. Mugimenduan dagoen sareak bere konexio puntua aldatzeko duen gaitasuna da. Sare hori nodo finko edo mugikorrez eratuta egon daiteke.
 Pertsona mugikortasuna. Erabiltzaileak kokagune ezberdinetan sarera sartzeko gailu ezberdinak erabiltzen ditu. Erabiltzaileak telekomunikazio zerbitzuetara edozein gailutik sartzeko gaitasuna izan behar du, bere identifikazio pertsonalean oinarrituta. Sareak erabiltzaileari bere erabiltzaile-profilean dituen zerbitzuak eskaini behar dizkio.
 Zerbitzu mugikortasuna. Mugimenduan dagoen gailu batek zerbitzu konkretu bat erabiltzeko aukera ematen du, erabiltzailearen kokagunearekiko eta erabilitako gailuarekiko independenteki. Horregatik esaten da zerbitzu konkretu bati aplikatzen zaiola mugikortasuna.

Zerbitzuaren jarraitasunari dagokionez, jarraia eta etena bereizten dira:
 Zerbitzu jarraia. Mugimenduan dagoen gailu batek martxan duen zerbitzua mantentzen du. Transferentzia etena edo eten gabekoa izan daiteke. Eten gabekoan, mugitu baino lehen eta ostean zerbitzu mailaren akordioa ez da aldatzen.
 Zerbitzu etena. Zerbitzuak edozein tokitan eskain ditzake baina ez du martxan dagoen zerbitzua zertan mantendu. Honen barruan, nomadatasuna eta eramangarritasuna bereizten dira.

FMS 

Zerbitzu finkoa zerbitzu mugikor batengatik ORDEZKATU egiten du. Azkenean erabiltzaileak zerbitzu BAKARRA edukiko du. Erabiltzailea etxean egonda sare mugikorra sare finko baten portaera edukiko du, HomeZone izena hartzen dute horrelako sareetan erabiltzen diren produktuak.

FMC 

Teknologia honek, telekomunikazio sare kableatuen eta haririk gabeko sareen baliabideak BATERATU egiten ditu. Erabiltzaileak BI zerbitzuen KONBERGENTZIA edukiko du. Teknologia mota honek, komunikazio puntu bakarra eskaini behar du, telefonia finko zein mugikorrarentzako identitate bakarra eskainiz. FMC egiteko bi modu desberdin daude:
 Gailu duala
Modu honek lizentzia gabeko bandetan lan egiten du. Sare zelularren eta haririk gabeko sareen bateragarritasuna ahalbidetzen du, hala nola, 3G eta WIFI sareen artean. Handover egiterakoan sare mugikorretan, bi sare hauen arteko bateragarritasuna dela eta, ekipamendu desberdinen artean seinaleztapena bermatuta egon behar da.
 Femtogelaxkak
Femtogelaxka estazio base txikia da, bai tamainaz zein potentziaz. Diseinatuta dago etxeetan edo toki txikietan erabili ahal izateko. Normalean, zerbitzu hornitzailearen sarera konektatu daiteke kableaturiko banda zabaleko konexio baten bidez, hala nola, ADSL edo kablea.
Femtogelaxken bitartez operadoreek beraien zerbitzuen estaldura toki itxietan zabaltzea ahalbidetzen du, hala nola, inguruko estazio baseetako komunikazio kanalak askatzea posible egiten du. Kontzeptu hau, batez ere, UMTS teknologian aplikatuko daiteke baina beste estandar batzuetan ere hedatu egin da: GSM, CDMA2000, TD-SCDMA, WIMAX, WIFI, …Femtogelexka batek estazio base arrunt baten funtzionalitatea du baina funtzionalitate hauek zabaltzeko aukera du modu autonomo eta erraz batean.

-Ikuspuntu desberdinak:
Erabiltzailearen ikuspuntutik: femtogeleaxka batek zerbitzu mugikorraren estaldura hobetzen du eta deien kalitatea hobetu egiten da.
Hornitzailearen ikuspuntutik: femtogelaxkek sarearen baliabideak askatzea ahalbidetzen du. Hori dela eta, erabiltzaileak nabaritzen duen zerbitzuaren kalitatea hobetu egiten da; ondorioz, ezeztatzen diren erabiltzaileen kopurua gutxitu egiten da.
Azkenik esan daiteke, femtogelexkak aukera egokia direla finko-mugikor konbergentzia gauzatzeko. Finko mugikor konbergentziako sistema gehienek, gailu dualekin lan egiten dute, baina femtogelaxkek ez dute gailu dualaren beharrik. Bien arteko desberdintasuna honakoa da: gailu dualek lizentzia gabeko bandetan lan egiten dute eta jadanik existitzen diren sarbide puntuak erabiltzen dituzte. Femtogelaxkek ordez, sarbide puntu berri bat behar dute lizentziadun bandetan lan egin ahal izateko.

Zerbitzuen konbergentzia 

	Gaur egungo telekomunikazio-sare eskaintzen dituzten zerbitzuak askotarikoak dira, kalitate handiko ahots‑, bideo‑ eta datu-transmisioak eskaintzen dituztelarik. Zerbitzu guztientzat, konexioa IP datagrametan oinarritzen da, IP sare zentralizatu batean. Dagoeneko existitzen diren sare, sistema eta zerbitzuetatik abiatuz, eraikitako sare, sistema eta zerbitzuei egiten die erreferentzia konbergentzia terminoak, hornitzaileen teknologian oinarrituz.
Telefoniaren maneiurako, “IP telefoniako zentral publiko” edo Softswitch bat erabiltzen da, honi, ADSL erabiliz zerbitzu anitzdun sare batera konektaturik dauden telefonoak erregistratzen dituena. Telefono analogikoak ADSL lerrora ATA/IAD bihurgailu bat erabiliz konektatzen dira. Softwsitchean erregistraturiko telefonoen arteko konektatzen dira. Softwsitchean erregistraturiko telefonoen arteko deia bada, bien artean VoIP dei bat ezarriko da. IP Gateway-a oinarrizko osagai bat da, Softswitchera loturik ez dauden IP telefonoen kanpoko deiak prozesatzeko. Bere helburua, kanpoko deientzat, VoIP sarea sare telefoniko analogikoarekin edo RDSIarekin lotzea da.

	Telebistari dagokionez, erabiltzailearekiko interakzio osoa duen kable baterantzako bilakaera izango du, “nahierako” telebista bat izanez.

Triple Play 

	Triple Play kontzeptua eduki eta zerbitzu audiobisualen paketatzean datza (datuak, telebista eta ahotsa). Zerbitzu telefonikoak banda zabaleko sarbidearekin batera komertzializatzean oinarritzen da, gainontzeko zerbitzu audiobisualak plataforma berean banatzeko. Teknologia honen berrikuntza da zerbitzu guztiak lotura fisiko berberetik zerbitzatzen direla, hau edozein dela ere (kable ardazkidea, zuntz optikoa, kable pare bihurritua, sare elektrikoa edo mikrouhinak).

	Askotan Quadruple Play kontzeptua ere sartzen da, telefonia finkoaren eta mugikorraren arteko bereizketa eginez. Are gehiago, telekomunikazioetan azken aldian "multiplay" kontzeptuaz hitz egiten da, telekomunikazio merkatuaren garapenean erreferentzia berriei bidea zabalik utziz.

	Triple Play-ren osagai nagusiak hurrengoak dira: zerbitzariaren terminala, kanpoko Interneteko parekideak, IP nukleoa, Broadband Network Gateway (BNG), Ethernet eranste-sarea, DSLAM, loop lokala, eta bezeroaren etxea.

	Sarea MPLS gainean lanean ari bada, ertzeko bideragailuak Provider Edge (PE) deitzen dira, eta puntutik puntura (point-to-point) konektatuta daude GigabitEthernet, 10-GigabitEthernet edo SONET loturen bitartez Provider (P) bideragailuetara. Paketeak banda zabaleko harpidedunei bidaltzen bazaizkie, PE bideragailuak banda zabaleko sare gateway-aren (Broadband Network Gateway) lana egin behar du, zerbitzu-definizio funtzioak betetzen sarearen ertzean. BNGa oso sinplea izan daiteke, nukleoaren eta bezeroaren arteko paketeak birbidaltzeaz bakarrik arduratzeko beste. Baina router konplexuagoa ere izan daiteke, ondorengoak inplementatzeko: harpidedunentzako IP politika dinamikoak, Quality of Service (QoS), tasa limiteak, paketeen manipulatzea, helbideen esleitzea, sesioen amaitzeak, eta birbidalketak.

	BNGa DSLAMetara konektatzen da aldatutako eranste-sare baten bidez (metro Ethernet sare bezala ere ezaguna) edo zuzenean fibra iluna, CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing), edo DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) erabiliz. DSLAMak harpidedunen kobrezko loop lokalak amaitzen dituzte eta CPE ekipoei DSL modulazio zerbitzu bat eskaintzen die. DSLAMak, gainera, Layer 2-aware teknologia darabilte eta ATM AAL5 PDU edo Ethernet tramak bezeroaren aldetik hartu eta BNGra eramaten dituzte.

	Bezeroaren etxea PE eta bezeroaren artean dagoen sarearen atalari esaten zaio. Bezeroaren gateway-ari Residential Gateway (RG) esaten zaio, eta CPE ekipoa da.

	Ekipamendu konbergenteek lehen gailu konkretu batetik bakarrik lortu zitezkeen zerbitzu anitzetara sarbidea eskaintzen diete erabiltzaileei. Esate baterako, multimedia ekipamendudun eta telefono bateratudun ordenagailuak, finko/mugikor gailuak, Wi-Fidun gailu mugikorrak, edo telebista mugikorraren hartzailedun gailu mugikorrak.

NGN arkitektura funtzionala 

NGN (Next Generation Networks) sareek IP teknologia erabiliz paketeetan oinarrituriko azpiegitura batean emaniko sareen eta zerbitzuen konbergentzia errazten dute. UIT-T Y.2001 gomendioan oinarritua dago, honakoak izanik bere ezaugarriak:

 Sarbide teknologia anitz onartzen ditu.

 Prozesaketa banatua duen paketeetan oinarritutako sarea da.

 Interfaze irekiak ditu.

 Zerbitzu eta garraio geruzen arteko banaketa egiten du.

	Garraio geruzak informazio digitala garraiatzen du. Zerbitzu geruzak, aldiz, eskatutako zerbitzu batekin lotutako funtzio guztiak hartzen ditu bere gain. Zerbitzuen eta garraioen arteko banaketak geruzak era banatuan eskaintzea posible egiten du eta baita independenteki garatzea malgutasun eta dinamismoa irabaziz. Bi funtzioak erakunde ezberdinek eskaini ditzakete, horrela lehiakortasuna irabaziz. Zerbitzuaren kontrolerako funtzioak zerbitzu geruzan daude. Garraio geruza zerbitzu bakoitzari kalitate egokia duen konektibitatea emateaz arduratzen da.

	Ikuspuntu tekniko eta funtzionaletik, era independentean maneiatua izan behar da geruza bakoitza. Erabiltzaile edo datuen maila bat, kontrolezko bat eta kudeaketarako bat du geruza bakoitzak. Erabiltzaileak datuak bidaliko ditu, kontrolak bidalketan parte hartzen duten entitateen arteko kontrol funtzioak beteko ditu eta kudeaketa sarearen barne-entitateen kudeaketa-funtzioez arduratuko da.

	Erabiltzaileen arteko konektibitatea, erabiltzailearen eta zerbitzu-plataformaren arteko konektibitatea eta zerbitzu-plataformen arteko konektibitatea dira garraio geruzaren funtzionalitateak. Zerbitzu geruzaren funtzionalitateak, aldiz, telefonia, datuak, multimedia, etab.

	ISO erakundearen OSI ereduarekin konparaketa bat eginez, lehen, bigarren eta hirugarren geruzak garraio funtzioari dagozkio. Horrela, laugarren geruzatik zazpigarrenera zerbitzu funtzioaren baliokideak izango dira.

NGNren sare ekipamendua hurrengoa da:

 Media Gateway: Protokolo bihurtzailea --> GARRAIO GERUZA
 Media Gateway Conroller: Media Gateway-aren kontrolatzailea --> ZERBITZU GERUZA
 Softswitch = MGC + SG (Seinaleztapen Gateway-a) --> ZERBITZU GERUZA
 Application Server: Informazioaren (ID) datu-baseak, billing funtzioak Call records, autentikazio, autorizazio eta kontabilitatea (AAA) --> ZERBITZU GERUZA
 Network Manager: Eragiketa, administrazio eta kudeaketa (OAM), sareko elementuen kudeaketa web interfaze zentralizatutik --> KUDEAKETA GERUZA

Garraio geruza 

	Garraio geruzaren barnean sarbide-sareko funtzioak, mugako funtzioak, nukleo garraiorako funtzioak eta pasabide funtzioak daude.

	Sarbide-sareko funtzioek informazioa sarera garraiatzen dute, eta baita, sarbide horietatik muin sarerako trafikoa jaso eta multzokatu.

	Mugako funtzioak sare desberdinetatik datorren trafikoa trafiko nukleoan multzokatzen denean prozesatzeko erabiltzen dira. QoS-arekin eta trafiko kontrolarekin erlazionatuak daude, nukleoaren garraioan ere erabiliko direlarik.

	Nukleo garraiorako funtzioak sarearen core-tik informazioaren garraioa bermatzeaz arduratzen dira. Sarearen nukleoan garraioaren kalitatea desberdintzeko medioak eskaintzen dituzte funtzio hauek.

	Pasabide funtzioak NGN sareen arteko interkomunikazioa eta NGN eta sare tradizionalen arteko interkomunikazioa bermatzen dute.

Zerbitzu geruza 

Zerbitzu geruza aplikazioaz eta zerbitzuez eratuta dago eta saio kontrola (erregistroa, autentifikazioa eta autorizazioa) eta baliabideen eta sareko zerbitzuen kudeaketa eskaintzen du. Gainera, zerbitzuekin, gaitasunekin eta interfazeekin erlazionaturiko sare funtzionaltasunak eskaini behar ditu eta APIak jasateko aukera ematen du. Geruza honetan, ez da sarbide motekin eta protokolo motekin murrizketarik egon behar.

Horretaz gain, IP multimedia zerbitzu guztiak baimendu behar ditu. Multimedia zerbitzuak, denbora errealeko edo ez errealeko zerbitzuak izan daitezke, hala nola, ahots zerbitzuak, mezularitza zerbitzua etab. Kontutan hartu behar da, ahots zerbitzua IPren gainean eman nahi dela, beraz, zerbitzu geruza ISDN sarea emulatzeko edo simulatzeko zerbitzuak eskaintzen ditu. Ondorioz, teknologia desberdinak erabiltzen dituzten sareen arteko interkonexioa beharrezkoa da. Aipatutako zerbitzuez aparte, Internet eta VPN zerbitzua eskaintzen du.

Kudeaketa geruza 

Kudeaketa geruza NGN zerbitzuen eta garraioen baliabideak gainbegiratzea eta kontrolatzea baimentzen duten funtzioen multzoaz osatuta dago. Gainera sare operadoreek eta zerbitzu hornitzaileek plangintza egitea, administratzea, ustiatzea, mantentzea, instalatzea eta konfiguratzea posible egiten du. Geruza honek zenbait helburu ditu:

 Kudeaketa informazioaren hartu-emanerako NGN sistema edo baliabide desberdinen arteko elkarrekintza erraztea. Informazio honen komunikazioa hurrengo interfazeen artean ematen da:
 NGNren baliabideak
 NGNak jasaten dituzten kudeaketa sistemak
 NGNren osagaiak eta zerbitzu hornitzaileen eta sareen operadore ordezkariak

 NGN baten ustiatze-kostuak txikiagotzea
 Bezeroen asetze handiago bat lortzea enpresa zuzendaritza, zerbitzuen eta sarearen funtzio berrien bidez

Kudeaketa geruzaren atazen barnean, OSIk FCAPS bezala definitzen dituen atazak eta ataza berri batzuk aurkitzen dira.

 OSIk definitutako atazak
 Akatsak detektatu, zuzendu eta erregistratu
 Konfigurazioa
 Kontabilitatea
 Errendimendua
 Segurtasuna

 Ataza berriak
 Sareren aurkikuntza eta hautatzea
 Mugikortasun orokortua
 Elkarreragingarritasuna
 QoSa jasatea
 Fakturazioa

Beste alde batetik, geruza honetan hainbat kudeaketa eredu daude:

 SNMP (Gaur egun erabiliena): TMN eredua baino sinpleagoa da eta hobeto optimizatzen ditu kostuak. Gainera, trafiko kantitate handia sortzen du eta hau dela eta, sareetan erantzun denborak txarragoak dira. UDPren gainean lan egiten du.

 TMN: ITU-Tk estandarizatua eta OSI ereduan oinarritua. SNMP baino konplexuagoa da eta horregatik aplikazio kritiko batzuentzat gomendagarria da. TCPren gainean lan egiten du eta trafiko kantitate txikiagoa sortzen du. Beraz, eraginkorragoa da. Baliabideak negoziatzeko P2P eragiketak erabiltzen ditu.

Erreferentziak 

 ITU-T Y.2012. "Functional requirements and architecture of next generation networks"

 https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1012/1012.2524.pdf

 https://web.archive.org/web/20160707110900/http://wikitel.info/wiki/Convergencia_fijo-m%C3%B3vil

 https://www.itu.int/rec/T-REC-Q.1762-200709-I/en

 https://web.archive.org/web/20160816221257/http://searchmobilecomputing.techtarget.com/tip/The-benefits-of-dual-mode-fixed-mobile-convergence

 https://es.wikipedia.org/wiki/Femtocelda

 http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/past-work/next-generation-networks

 https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_siguiente_generaci%C3%B3n

Kanpo estekak 

Telekomunikazio ingeniaritza
Sare-arkitektura