Migración de los servicios de Telecomunicaciones hacia Internet

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MSc. Ing. Luis Enrique Conde del Oso.

Jefe Departamento Estructura de la Red. DCDT. ETECSA

Migración de los servicios de Telecomunicaciones hacia Internet

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Tópicos.

- Tendencias actuales en las telecomunicaciones y sus servicios asociados. Retos.

- Nuevos e importantes actores en la prestación de servicios de telecomunicaciones.

- El estándar MPEG-DASH.

- Preparación de las redes de acceso y de transporte en este nuevo escenario.

- Pruebas del Casco Histórico para llevar Internet al

Hogar. Posibles nuevos servicios.

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Preferencias de los usuarios y convergencia de los servicios en los terminales.

Dispositivo móvil de aplicaciones multimedia

Dispositivo Fijo de aplicaciones multimedia

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Tendencias de evolución del ambiente multimedia.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA – Noviembre 2016

SDN - NFV

OTT Internet y

CDN

Plataforma de

aplicaciones multimedia (Aplication Server) IMS y Red Metro

Ethernet del Operador

Dir. IP Pública Dir. IP

Privada

Dominio del operador e internacional con acuerdos de raming

Alcance Mundial.

Control

Database

D D D

D D

RCS

D

(Rich Communication Suite)

Video llamadas Chat.

Compartir Fotos y Videos Mensajes Instantáneos

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Este es un nuevo reto que enfrentan los Operadores y que trae consigo una nueva visión del negocio tradicional que incluso pudieran resolverse con alianzas entre Operadores y OTT, o con la aparición de OTT locales ofertando servicios convergentes nacionales e internacionales.

Retos de las TELCOS que no se preparen para esta migración.

Fuente: ETECSA

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Principales compañías de servicios multimedia OTT.

Los OTT (Over To Top) son proveedores de servicios desplegados sobre Internet y que llegan al usuario final a través de las redes de datos alámbricas e inalámbricas, especialmente de banda ancha, desplegadas por los operadores telecomunicaciones locales, presentando una fuerte competencia a estos los cuales ofertan los servicios tradicionales de voz y datos que incluyen los servicios Triple y Cuádruple Play, provocando graves afectaciones económicas a estos.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 ⁶

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Portafolio de servicios OTT en el mercado y usuarios, al inicio del 2014.

Fuente: UP. Madrid

-- Registrados Usuarios -- Activos

-- Online

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• Tendencias mundiales del servicio de video.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 8

• El 80% del ancho de banda de video es consumido solo por el 10% de los programas, lo cual implica una gran repetición de contenidos por parte de los usuarios.

• Según el Sandvine Report, el video online fue el responsable del 60% del trafico total de la red en el año 2012. Cuatro de cada 10 casas en EEUU poseen TV conectadas a Internet actualmente y puede llegar hasta 6 en zonas demográficas con una considerable presencia de jóvenes de 18 a 32 años.

• Se observa un incremento sostenido de los servicios de VoD como el de Netflix, donde el 52% de la población de EEUU lo utiliza semanalmente y un 27% lo utiliza diariamente.

• Las estadísticas muestran que un 71% de estos usuarios ven la TV sobre dispositivos Smartphone, mediante streaming HTTP con bit rate adaptativo, con alcance mundial.

• Se observa un movimiento de los espacios de publicidad hacia Internet con un impacto económico negativo en la sostenibilidad de la TV pública.

• Estadísticas demuestran que más de la mitad de los consumidores la mayor cantidad del

tiempo del día no encuentra una programación atractiva en el servicio de TV tradicional

(broadcast).

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Impactos en las TELCOS con el incremento del tráfico de vídeo.

Si tomamos como punto de partida el año 2010 el crecimiento del tráfico de video ha sido tal que en el año 2016 se requerirá expandir la capacidad de la red en un orden del 1000 veces para cubrir la demanda de este servicio.

BRAS PE

IP/MPLS

AR AR BRAS PE

METRO REGIONAL

Service PoP Service PoP

METRO PROVINCIAL

E1 STMn FE GE

Plataforma de IPTV

VoD VoD

GPON

Capa de Transporte

Capa de Borde

Capa de Agregación

Capa de Acceso

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Consiste en una tecnología utilizada para permitir la visualización y la audición de un archivo mientras se está descargando, a través de la construcción de un buffer por parte del cliente, una vez que este se ha conectado al servidor, el buffer del cliente se va llenando de la información descargada y se va reproduciendo en el ordenador.

Evolución del Streaming de video.

IPTV

WEB TV y OTT

UDP – RTP - RTSP

BTV VoD

HTTP

HLS (HTTP Live Stream)

MPEG-DASH (Dynamic Adaptative HTTP) VoD

Apple

Adobe System

Convergencia Fijo - Móvil

Inteligencia en el cliente.

Inteligencia en la Plataforma de IPTV.

En cualquier sitio, sobre cualquier red y desde cualquier terminal.

10

Red Gestionada

Red NO Gestionada

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 10

Reúso de las tecnologías ya existentes.

Despliegues de HTTP-CDN con infraestructuras WEB y caching.

Alta QoE con bajo retardo de inicialización del video, no rebuffering y controles del video como stop, forward y rewind.

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Diferencias entre HLS y MPEG-DASH.

WEB TV y OTT

(VoD) HTTP

HLS (HTTP Live Stream)

MPEG-DASH (Dynamic Adaptative HTTP)

MPEG2- TS

MP4, H.265

10 seg

HLS

1-2 seg

MPEG-DASH

(Representaciones y segmentación.)

La ingesta del contenido, tanto en HLS como en MPEG-DASH consta de 3 pasos fundamentales:

- Creación de las representaciones, con N codificaciones con diferentes bit rate.

-Segmentación de las N codificaciones e identificación de cada segmento con un URL.

-Creación de un fichero manifest, con extensión MPD que permita a la aplicación del cliente a partir del retardo presente en la red definir la conmutación del segmento.

10 seg 10 seg

10 seg

128 kbps 256 kbps 512 kbps

2 Mbps

128 kbps

1-2 seg

2 Mbps

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Comparación: HDS vs HLS vs HSS vs MPEG DASH.

12

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016

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• Inline

• Out of band

La introducción del Transparent Caching (iCaching) puede reducir el tráfico de los OTT sobre la red del operador hasta en un 80%, lo que implica importantes ahorros en CAPEX, elevación de la QoE para los usuarios, reducción de los costos de la Banda Ancha e incremento de la robustez de la red de telecomunicaciones.

ABR

(Adaptive Bit Rate)

CBR

• Clasificación.

• Almacenaje.

• Envío (HTTP redirect)

• Estadísticas.

• Análisis

• Reportes

• Metrics caching

ROI ≈ 12 -18 meses

Implementación de Plataformas iCaching para elevar la QoE y el ahorro del Ancho de Banda.

Fuente: ETECSA

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• Componentes de un Transparent iCaching.

14

Transparent iCaching

•DPI (Deep Packet Inspection).

•GSLB (Global Server Load Balance).

•SLB (Server Load Balancing).

•Cache Server.

•Management Server.

Una Content Delivery Network (CDN o, en español, una “Red de distribución de contenido”) es un conjunto de servidores que contienen copias de una misma serie de contenidos cacheables (imágenes, vídeos, documentos, …) y que están ubicados en puntos diversos de una red para poder servir sus contenidos de manera más eficiente.

Fuente: ZTE

(15)

Principales proveedores de Plataformas de Transparent iCaching.

Fuente: Internet- ETECSA

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CDN global de Google. Puntos de Presencia.

90 PoPs a nivel mundial

(17)

Despliegue de la CDN global de Google.

17

Centro de Datos , Red

de Contenido

Google

POP de Googles

POPs

ISP

Proveedor de tránsito

TATA

Telefónica

ISP

iCaching (Google Global Cache (60-70%)

Google Global Cache

-Provee acceso a contenido cacheable.

-Servidores estándar , entre 3 y 8 máquinas interconectada 4xGE ó 10G -Google provee los servidores, software y operación remota.

-El ISP provee espacio, energía (400 Watts/máquina) y garantiza el control remoto de Google con conectividad no inferior a 1Gbps.

Peering (25-40%)

Tránsito (1-2%)

Impacto de hasta

un 98% del tráfico

del proveedor de

tránsito.

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Despliegue de CDN regionales en la red de un Operador

BRAS PE

IP/MPLS

AR AR BRAS PE

AGREGACIÓN REGIONAL

Service PoP Service PoP

AGREGACIÓN PROVINCIAL

ADMADM

ADM ADM ADMADM

Eth/SDH E1

STMn FE GE

VoD VoD

NAP

INTERNET

3G 3G

WiFi WiFi

iCaching

Cuando la carga de la red exceda el 65% ó la velocidad de internet

disminuya un 20%

comparada con su velocidad original es cuando las CDN regionales deben ser desplegadas.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 ¹⁸

Fuente: ETECSA

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Impacto de la introducción de una MCDN (Mobile Content Delivery Network).

Fuente: Huawei

CDN

(20)

Operadores con MCDN implementadas.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 20 Fuente: Huawei

(21)

Impacto de la instalación de las MCDN. Operador Ooredoo, Kuwait. Wataniya.

Fuente: Huawei

(22)

Impacto de la instalación de las MCDN. Operador China Mobile. Guangdong.

MSc. Ing. Luis Conde del Oso. J¨ Dpto Estructura de la Red. DCDT-ETECSA - Noviembre 2016 22 Fuente: Huawei

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Efectos indeseables de la QoE en un servicio de streaming de video en HTTP.

Re buffering

Pérdida de calidad

(Conmutación de Bit Rate)

Bloqueo

(Vaciado del Buffer

)

Block dañados

Bit rate adaptativo

Fuente: ETECSA

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Métricas de la QoE en los servicios de TV sobre OTT. Resultados de pruebas.

24

Alta Calidad Media Calidad Baja Calidad Disponibilidad del Servicio

BW para Audio

BW para Video (Smartphone) BW para Video (WiFi)

BW (SD/HD) para Video (Smart TV)

Interrupción del streaming/hora Fallos de sincronización/Hora Ocurrencias de Pixelados/Hora

Zapping (segundos)

Carga de contenido (segundos) Velocidad de Switching

xx xxx xxx 99,9%

BWa≥128 kbps BWs≥ 200 kbps BWw≥600 kbps

2 2 2 3 3

Alta Media Baja

D=99.9 %

3-4 3-4 3-4 3-4 3-4

≤

5-6 5-6 5-6 5-6 5-6 I

F O

Z C

D≤80 % D≤60 %

BWa≥100 Kbps BWa≥90 Kbps BWs≥ 128 kbps BWs≥ 64 kbps BWw≥256 kbps BWw≥128 kbps (3/10) Mbps (1.5/ 8) Mbps (1/ 5) Mbps

Fuente: ETECSA

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Plataforma Hibrida IPTV-OTT de prueba, desarrollada en ETECSA.

Transmisor de BTV

STB Virtual

Gestión Multicast

Servicio OTT-VoD Ingesta MPEG DASH

Herramientas

App y Apk

(26)

OLT

10.10.26.8 STB Amino

Bridge

Trunk Vlan / PVC

0/X

Canal IP Multicast Puerto

1 224.0.2.1 1234

2 224.0.2.2 1235

3 224.0.2.3 1236

4 224.0.2.4 1237

5 224.0.2.5 1238

6 224.0.2.6 1239

FreeProbe

IGMP Proxy IGMP Snooping

Pruebas Remotas

Bridge

Trunk

Vlan / PVC 0/X

Escenario de prueba de IPTV / OTT GPON Casco Histórico.

STB Virtual

Prueba Local

10.10.26.2 STB Amino

26

ONU

ADSL2+

ONT/WiFi

OSMO 4

Plat. IPTV/OTT

Pruebas Bit rate adaptativo HTTP MPEG-DASH IGMP Proxy

IGMP Snooping 10.10.26.10

ONU

ONT/WiFi Local

CT Águila

Switch Capa 3

(27)

Gracias por su

atención

(28)

Diferencias entre el Servicio de TDT, CTV y el IPTV en ambiente multicast.

224.0.2.1: 1234

MPTS (Multiple Progran Transport Stream) 231.0.1.101: 5000

224.0.2.2: 1235 224.0.2.3: 1236

SPTS (Single Progran Transport Stream) TDT - CTV

IPTV