L`infrastruttura di rete

Milano, mercoledì 23 novembre 2005
L’infrastruttura di rete
Andrea Lasagna
FastWeb S.P.A.
Citigroup - Workshop IPTV
23/11/2005
Agenda
g
L’evoluzione Tecnologica
g
La rete Fastweb
g
L’erogazione di Servizi TV
g
La qualita’ per i Servizi TV
PG. 2
Le reti tradizionali
Telefono
Televisione
PSTN
Rete
Broadcast
TV
Internet
Rete
Commutazione
di Pacchetto
PG. 3
Un nuovo paradigma: il triple play
Telefono
Video
telefono
Televisione
Video
Interattivo
Internet e
Peer to
Peer
VAS
Rete
Broadband
IP
PG. 4
La scelta FastWeb: I vantaggi
g
Assenza di “colli di bottiglia”
g
g
g
Semplicità e Convergenza
g
g
Unico accesso per tutte le esigenze di comunicazione Voce, Dati, Internet, Audio,
Video.
Servizi innovativi e flessibili
g
g
La rete in FIBRA OTTICA garantisce disponibilità di banda virtualmente illimitata
assicurando velocità di navigazione, download di file, etc...con prestazioni elevatissime.
I servizi su RAME sono garantiti con performance superiori alla concorrenza grazie al
collegamento diretto alle dorsali in fibra.
Soluzioni di Telecomunicazioni innovative, modulari e scalabili in grado di aiutare le
aziende a crescere nel proprio business.
Unico interlocutore per i servizi di Telecomunicazioni
g
Indipendenza completa da contratti con Telecom Italia o altri operatori.
PG. 5
Fastweb Services and Access
Technology
Voice
Broadband
Internet
Fiber
Copper
Video
over DSL
Service launched on march, 2003
Speed up to 6,2 Mb/s
High quality (MPEG-2)
Multicast
over DSL
Service launched on august, 2003
120 multicast channels available
on copper
No limitation of users
PG. 6
FTTx vs xDSL: strategia FastWeb per il
supporto dei servizi
g
Piena parità di offerta nei servizi proposti alla Clientela Business e
Residenziale
FTTx
xDSL
g
g
Fonia
Video
Comm
Televisione
Video on
Demand/VCR
Internet/
VPN










I livelli prestazionali sono principalmente dipendenti dalle
caratteristiche intrinseche del portante fisico
Stessa Customer experience, implementazioni differenti (dipendenti
dalla tecnologia)
PG. 7
Agenda
g
L’evoluzione Tecnologica
g
La rete Fastweb
g
L’erogazione di Servizi TV
g
La qualita’ per i Servizi TV
PG. 8
FastWeb: Backbone IP
g
Principi Architetturali
g
g
g
g
Backbone IP basata su un’architettura IP Over Fibre (Packet over SONET,
Gigabit Ethernet)
Topologia ottimizzata per garantire il miglior controllo sui livelli di servizio forniti
ai Clienti
Architettura ridondata per garantire la massima continuità dei servizi offerti
Architettura di rete gerarchica
g
g
g
Wide Area Network (WAN)
Metropolitan Area Network (MAN)
Controllo della QoS basato sul modello Diffserv per il trasporto simultaneo di
traffico
g
g
g
Dati
Voce
Video
PG. 9
Fastweb Network  LD, MAN & Accesso
Access Network
National Transport Network
N
O
A
L
B
G
V
R
P
P
C R
R M
E
O
V
I
P
D
Metropolitan Network
IP connection
F
O
G
R
PG. 10
Fastweb Network  Accesso
Sede Cliente
TOP-Medium
SHDSL
Rete Telefonica
T.I.
T.I.
DSLAM
Centrale
Cliente
“Small-Business”
(SB)
Cliente
“Residenziale”
(RS-SH)
ADSL
Hag
Backbone
Routers
Access
routers
Rete d’Accesso “Business”
Sede Cliente
TOP-Medium
Cliente
FTTB - FTTH
“Small-Business”
Mini POP
Switch
Rete d’Accesso
“Residenziale”
FastWeb
Condominiale
POP
FastWeb
(SB)
Hag
Cliente
“Residenziale”
(RS-SH)
PG. 11
Tecnologie abilitanti
g
g
g
g
g
g
FTTH
Architettura di accesso scalabile
La tecnologia ottica ha una ottima qualita’ del servizio
In pratica la applicazioni e i servizi erogabili sono illimitati.
ADSL
Limitazione della banda nella rete di accesso
Il doppino risente di fenomeni di disturbo ambientale e deterioramento
che sono molto variabili nel tempo
Le attuali architetture di accesso sono su protocollo ATM, l’overhead
derivante diminuisce la banda fruibile.
Evoluzione
Rete di accesso completamente Ethernet/IP e ADSL2+
PG. 12
Agenda
g
L’evoluzione tecnologica
g
La rete Fastweb
g
L’erogazione di servizi TV
g
La qualita’ per i servizi TV
PG. 13
Servizi Televisivi su rete IP
g
g
g
g
g
I Servizi Broadcast TV sono erogati grazie alle tecnologie e protocolli
Multicast IP
L’equivalente della trasmissione di un canale televisivo è l’erogazione
e distribuzione in rete di un gruppo multicast
Il protocollo IGMP gestisce le richieste di accesso ai canali da parte
dell’utente
La rete IP è bi-direzionale e permette lo sviluppo di servizi interattivi
L’infrastruttura di rete definisce le specifiche per:
g
Le caratteristiche del singolo canale TV erogabile in rete
g
g
g
Banda
Throughput
La capacità massima offerta dal sistema nella quantità di contenuti
erogabile
PG. 14
Servizi Televisivi su rete IP
g
Per la distribuzione di contenuti video di qualita’ per il mercato
residenziale, in codifica in MPEG-2 TS:
g
g
g
g
Fino a 4Mbps per canale
Qualita’ Video in Standard Definition a 25 frame/sec
La quantità totale di contenuti erogabili è virtualmente illimitata e
vincolata ad un dimensionamento statistico grazie alla trasmissione
multicast.
La codifica MPEG-4/H.264 AVC introduce un guadagno di banda che
garantira’ maggiore penetrazione dei servizi TV su IP.
PG. 15
Distribuzione Broadcast TV & VoD
Albero distribuzione Multicast – Canali TV
Milan
Distribuzione traffico VOD
Video Broadcast Streamer
N
O
MAN 1
Back-end Serv ers
A
L
B
G
V
R
P
P
C R
R
M
E
O
V
I
P
D
Central-serv er Ov erlay MAN
POP
VOD Video Pumps
F
O
National
B-bone
G
R
Central-serv er Ov erlay MAN
VOD Video
Pumps
MAN 2
POP
Central-serv er Ov erlay Man
VOD Video Pumps
POP
PG. 16
TV su FTTH - Architettura servizi
Broadcast TV
Video Pumps
Video Server
Stream ing
Farm
Video Multicast
PoP
Fastw eb
MiniPoP
Residential Customers
Po
P
Fastw eb
MiniPoP
Residential Customers
PG. 17
TV su ADSL - Architettura servizi
Broadcast TV
FastWeb Video Serv er Farm
I programmi TV
vengono
trasmessi in
Multicast IP
PoP
PoP
HAG
Richiesta
Clienti
Residenziali
Centrale Telecom
Italia
PG. 18
TV su ADSL - Architettura servizi
Broadcast TV
FastWeb Video Serv er Farm
PoP
PoP
HAG
Richiesta
Clienti
Residenziali
Centrale Telecom
Italia
PG. 19
Agenda
g
L’evoluzione Tecnologica
g
La rete Fastweb
g
L’erogazione di Servizi TV
g
La qualita’ per i Servizi TV
PG. 20
Requirements End-to-end
g
Video Broadcast, Video on Demand:
 PLR (Packet Loss Ratio)
E’ necessario mantenere la packet loss di rete vicino allo zero.
Una singolo pacchetto perso puo’ essere ravvisato dall’utente.
 Ritardo di rete
 Variazione del ritardo di rete - Jitter
Questi requirements dipendono dal tipo di applicazione e il grado di interattivita’ richiesta.
Tipicamente il ritardo di rete ed il jitter vengono assorbiti dalla configurazione del buffer del
Set Top Box.
 Il STB raccoglie i dati di qualita’ e di packet loss misurati e,
periodicamente, li spedisce al server di gestione.
Fastweb e’ attivamente coinvolta in diversi organi di standardizzazione per
la definizione dei requirements e dei metodi di misura della qualita’ su reti
IP. In particolare ha redatto la specifica ITU-T J.241.
PG. 21
Milano, mercoledì 23 novembre 2005
GRAZIE!
Andrea LASAGNA
[email protected]
Milano, mercoledì 23 novembre 2005
Backup slide
Implementazione QoS
g
FTTH: Gestione QoS con il modello DiffServ
g
Tutto il traffico viene marcato e gestito in modo
appropriato da tutti gli apparati della catena.
TV
STB
Phones
MiniPoP
Mgnt
Building switch
TV CAM
PC
HAG
M ulti-field
classification
User LAN
IP based m atch
VID=X, CoS=5
VID=0, CoS=5, ToS=5 set by HAG
IP based m atch
VID=X, CoS=4
VID=0, CoS=4, ToS=4 set by STB
IP based
m atch
Default, no
m atch
VID=X, CoS=1
VID=0, CoS=1 ToS=1 set by TV CAM
VID=X, CoS=0
Untagged fram es by default
PG. 24
Implementazione QoS
g
ADSL: Gestione QoS su ATM
g
Un VC per servizio e QoS gestita dall’intera catena di apparati (BRAS/Switch
ATM/DSLAM).
ATM SWITCH
DSLAM
BRAS
HAG
Voice vc
Data vc
Mcast ch X
Unicast vc
STM-4
Voice vc
Voice CBR vc
Data vc
Data UBR vc
Mcast ch X
Multicast Video vc
Unicast vc
Unicast Video
vc
Zapping vc
STM-4
TV
STB
Phones
PC
User LAN
PG. 25
TV su FTTH – Architettura servizi VoD
Video Pumps
Video Server
Video Access Request
Stream ing Farm
Video Server
Registration and
validation of the Client
station (STB)
Streams activation
towards client stations
Video Unicast
Signaling traffic
Video Traffic
Video Pumps
distribute the video
flows
Fastw eb
MiniPoP
PoP
PoP
Fastw eb
MiniPoP
Video Station
Set Top Box that
allows customers to
play video contents
Residential Customers
Residential Customers
PG. 26