La TV nelle Reti di Nuova Generazione (NGN)

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Antonio Bassi
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1 La TV nelle Reti di Nuova Generazione (NGN) Francesco Matera Responsabile Area Tecnologie per Reti NGN ; Fondazione Ugo Bordoni Wireless Multicast TV Urbino, 5 maggio 2010

2 Sommario Cosa sono le NGN: La TV su IP: oggi, quella dei prossimi anni e quella del futuro Il ruolo della Fondazione Ugo Bordoni su questi temi Supporto al Ministero dello Sviluppo Economico Supporto all AGCOM Sperimentazione e ricerca scientifica Conclusioni 2 Wireless Multicast TV Urbino, 5 maggio 2010

Supporto al Ministero dello Sviluppo Economico Supporto all AGCOM

3 Definizione di NGN (Next Generation Network) Definizione ITU-T: Una Next Generation Network è una rete basata su commutazione a pacchetto in grado di fornire servizi Internet, Voce, Dati o Telecomunicazioni - e in grado di far uso delle tecnologie di banda larga multipla e di trasporto basato sulla QoS, nella quale le funzionalità correlate alla fornitura dei servizi siano indipendenti dalle tecnologie di trasporto utilizzate. Offre un accesso non limitato agli utenti a diversi service provider. Supporta una mobilità generalizzata consentendo la fornitura consistente ed ubiqua di servizi agli utenti E richiesto: Connessione degli utenti con bande garantite elevate: (20 Mb/s, 50, 100) Mb/s la convergenza dei servizi (triple e quadruple play); il trasporto su pacchetti IP/Ethernet (All( IP), ma semplificazione instradamento (carrier( Ethernet). Interventi in area di accesso: fibra ottica Adeguamento della rete metro e core Nuove bande per le frequenze radio Garanzia della Qualità del Servizio Wireless Multicast TV Urbino, 5 maggio 2010

dalle tecnologie di trasporto utilizzate. Offre un accesso non limitato agli utenti a diversi service provider.

4 Architetture FTTx (1/2) Centrale DSLAM m m m Cavo Primo Armadio Secondo Armadio a) Best current architecture Switch/ Router Fibra ottica Primo Armadio DSLAM Secondo Armadio b) Fiber to the cabinet

5 Architetture FTTx (2/2) Switch/ router Fibra ottica Primo Armadio Secondo Armadio c) Fiber to the home

6 Possibili scenari a) Central office Costi scavi: 70 keuro/km scavo travizionale 35 Keuro/km minitriceae No Dig 300 keurocosto medio nazionale per rilegare una centrale al backhauling in fibra ottica 60 keuroper rilegare una centrale al backhauling con tecnologia wireless b) Central office Curb switch c) Central office Splitter ottico PON 6

al backhauling in fibra ottica 60 keuroper rilegare una centrale al backhauling con

7 Reti WDM-PON Una fibra ottica può trasportare contemporaneamente migliaia di lunghezze d onda (milioni di canali televisivi) Tecnologia Point-to to-point e lunghe distanze OLT WDM Modulated Source WDM Receiver Receiver Array/Optical Demux Central Office (CO) λ 1, λ 2.λ n AWG λ N+1, λ N+2.λ 2N 1 x N λ 1 λn+1 λ N λ 2N Filter as Optical router ONUs Receiver Transmitter.. Receiver Transmitter

Source WDM Receiver Receiver Array/Optical Demux Central Office (CO) λ 1, λ 2.

8 Photonics Evolution Optical Packet switching L1 FTTH Optical burst switching VDSL2 VDSL/2 FTTH FTTB ADSL2+ WDM FTTP Conversione lunghezza d onda Provider backbone transpoort OTN T-MPLS GbE VPLS MPLS SDH 10 m 100 m 1 km 10 km 100 km 1000 Km L2 L3 Distanze

Conversione lunghezza d onda Provider backbone transpoort OTN

9 Il percorso verso le NGN e il ruolo della TV Bassa penetrazione larga banda, 2000 comuni non coperti 2 Mb/s (garantiti) per tutti, 20 Mb/s per 96% pop Mb/s per utenze Oggi Larga banda a tutti NGN Costi 1,4 Mld Euro 15 Mld Euro 300k utenze IPTV Web TV buona qualità per tutti Tanti canali HD e 3D

50-100 Mb/s per 10000 utenze Oggi Larga banda a tutti NGN Costi 1,4 Mld Euro

10 Le piattaforme per la TV digitale TV digitale terrestre DVB-T; DVB-T2 Web TV Esperienza Personal Computer Rete non gestita No Qualità del Servizio Content Delivery Network TV su rete IP IPTV Esperienza Televisiva Rete gestita Qualità del Servizio Pochi cluster di Video Server Reti Content Delivery Network TV satellitale DVD-S, DVB-S2 TV con accessi IP Decoder ibridi Segnali televisivi su lunghezza d onda dedicate

Esperienza Televisiva Rete gestita Qualità del Servizio Pochi cluster di Video Server Reti Content

11 Problemi introdotti dalla TV su IP Banda: da 0.5 a 4 Mb/s a secondo della qualità per TV standard, 10 Mb/s per HD; SHD, 3D? TV come primo driver per NGAN Rischio congestioni: uso CDN Necessità del controllo della QoS Troppo complesso il processamento IP (troppi salti tra livelli OSI) Come è concepito il broadcast e il multicast oggi su IP? Nella rete metro-core ogni flusso è replicato per ogni richiesta Con access wireless il multicast può non essere replicato: risparmio di banda, il caso di oggi Senza CDN Con CDN

(troppi salti tra livelli OSI) Come è concepito il broadcast e il multicast oggi su IP?

12 Gestione e controllo della QoS Tecniche per gestire QoS: creazione di circuiti virtuali (es. MPLS, Virtual Private LAN Service (VPLS)) Tecniche per gestire banda (MPLS, VPLS, multilunghezza d onda) Limitazione dei processi di instradamento (dal livello IP o L3 a livello 2 o Ethernet): Verso il carrier Ethernet (PBT-TE, MPLS-TP) Controllo della QoS e SLA La FUB per conto dell AGCOM, in base alla delibera 244/08 controlla la QoS da postazione fissa

Limitazione dei processi di instradamento (dal livello IP o L3 a livello 2 o Ethernet): Verso il carrier

13 Il test bed di rete IP ISCTI-FUB Roma Pomezia Anello Ottico 50 Km single mode 1550 nm Optical link 50 m multi mode 850 nm EPON UP 1310 nm DOWN 1480 nm Video Server C1 NAS 3640 Switch ATM ATM DSLAM Line Simulator xdsl Access (ADSL) Fast Ethernet Doppino telefonico J1 J2 ATM DSLAM Line Simulator Juniper M10 e M10i Cisco 3845 Alcatel ESS 7450 Cisco 3640 Alcatel ESS 7450 J4 Anello ottico sperimentale Roma - Pomezia, distanze variabili tra 50 e 350 Km J3 C2 C3 IP DSLAM xdsl Access (SHDSL) Line Simulator FiberHome OLT e ONU ALCATEL IPDSLAM 7324 ASAM 1000 e 7300 OLT ONU2 xdsl Access (VDSL) IP DSLAM ONU1 ONU4 Line Simulator ONU3 FTTx Access (EPON) xdsl Access (ADSL2+)

ESS 7450 Cisco 3640 Alcatel ESS 7450 J4 Anello ottico sperimentale Roma - Pomezia, distanze variabili tra 50 e 350 Km J3 C2 C3 IP DSLAM xdsl Access (SHDSL) Line

14 Sperimentazioni FUB-ISCTI su PON Unbundling di livello 2: Garanzia di QoS e banda in tutta le rete fino alla ONU grazie al VPLS&VLAN TAG IEEE/OSA Journal of Optical Networking and Communication, Garanzia della QoS su una profilatura di banda a 40 Mb/s in upstream/downstream in EPON anche con congestione in rete Wireless Multicast TV Urbino, 5 maggio 2010

15 Towards Carrier Ethernet: Virtual Private LAN Service (VPLS) Configuration Customer Edge (CE) Provider Edge (PE) Fiber and Integrated Optics -August Area 3 PE 1 Server VLAN Tagging PE 2 ADSL2+ DSLAM Modem ADSL 2+ Client Area 1 CE 1 GMPLS Core Network VLAN Tagging Area 2 CE 2 Gold VPLS Silver VPLS Bronze VPLS Gold VLAN Silver VLAN Bronze VLAN Data Flow 15 Wireless Multicast TV Urbino, 5 maggio

Modem ADSL 2+ Client Area 1 CE 1 GMPLS Core Network VLAN Tagging Area 2 CE 2 Gold VPLS Silver VPLS

16 Optical process in GbE network: introduction of wavelenght conversion HD IPTV test In press on IEEE Photonics Technology Letters, december

17 Setup Sperimentale per rete CDN VLAN 600 (VPLS QoS) VLAN 300 (no QoS) Roma Pomezia Anello Ottico 50 Km single mode 1550 nm Optical link 50 m multi mode 850 nm EPON UP 1310 nm DOWN 1490 nm Fast Ethernet Doppino telefonico Juniper M10 e M10i PE1 CE1 Cisco 3845 ALCATEL ASAM 7300 PE2 FiberHome OLT e ONU CE3 CE2 ONU1 PE3 FTTx Access (EPON) Congestione: 1 Gbit/s xdsl Access (ADSL 2+) Video: 20 Mbit/s (h264-mpg2) Trasferimento FTP (vlan 300)

Juniper M10 e M10i PE1 CE1 Cisco 3845 ALCATEL ASAM 7300 PE2 FiberHome OLT e ONU CE3 CE2 ONU1 PE3 FTTx Access

18 Conclusioni IPTV in Italia è ancora poco diffusa Molto utilizzata la TV via web ma ancora bassa la penetrazione di larga banda e PC Con la larga banda a tutti (almeno 2 Mb/s) e nuovi TV vi sarà ampia diffusione di TV via web La tv come mezzo di accesso alla rete CDN e processi multicast efficienti aiuteranno la rete Per le NGN occorrono enormi investimenti: miliardi di Euro: Sarà necessario un confronto tra esigenze piattaforme TV e NGN Limitare lo spettro radio e passare nel cavo Con le NGN nuovi scenari per la TV: tanti canali interattivi HD e 3D

multicast efficienti aiuteranno la rete Per le NGN occorrono enormi investimenti: 10-15 miliardi di Euro: Sarà necessario un confronto tra

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