Aplicações de Redes Ethernet MPLS
Evolução das Redes de
Comunicação em Utilities
© ABB Group
Evolução das redes de Comunicação em Utilities
Agenda
§
Redes de Comunicação ABB
§
Migração para Redes de Comutação de Pacotes
§
Necessidades de Utilities para Redes de Comunicação
§Tecnologias IP/MPLS e MPLS-TP
§
Portifólio ABB para Redes de Comunicação
§Soluções ABB comprometidas com Utilities
Redes de Comunicação ABB
Excelência em Soluções para Redes de Comunicação
Lider Mundial em Redes de Comunicação para Utilities
Presença Mundial Soluções Específicas para Utilities Soluções Visando o Futuro
Redes de Comunicação ABB
Sistemas de Comunicação em Utilities
© ABB Group Ferrovias Redes Ópticas Sistemas de Rádio Soluções de Voz Transmissão Redes Ópticas OPLAT (PLC) Teleproteção Sistemas de Rádio Soluções de Voz Comunicação na Planta Smart Grids Soluções de comunicação de rede híbridas e integradas permitindo novas aplicações em rede Geração e Industrias Video Segurança Controle de Accesso Comunicação na Planta
Oil & Gas Redes Ópticas
Comunicação na Planta Distribuição
VHF/UHF SCADA Redes WIFI Mesh Satelite e Celular Redes Ópticas Switches Ethernet
§ Soluções completas para suportar todos os meios
§ Produtos baseados em padrões e alta tecnologia
Migração para Redes de Comutação de Pacotes
O que mudou em telecomunicações?
§ Tradicionalmente as “wide area networks” (WAN) foram baseadas em redes orientadas a circuitos (PDH/SDH).
§ Novas necessidades do mercado de telecomunicações públicas:
§ Mudanças das aplicações de voz para dados (ex. Tripleplay, IPTV, Cloud Computing, Internet) .
§ Crescente demanda de largura de banda (ex. Video sob demanda, LTE).
§ Custos estáveis em redes legadas (SONET/SDH) vs custos
decrescente em Ethernet.
§ Consolidação de infraestrutura de rede comum otimizada para redes de transporte.
§ Uso de rede de comutação de pacotes em segmentos de telecomunicação pública (Ethernet/IP-MPLS).
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Migração para Redes de Comutação de Pacotes
Overview IP/MPLS
IP/MPLS tem sido uma tecnologia comprovada
para redes de provedores de serviço:
• “MultiProtocol Label Switching” Layer 2,5 –
Client Agnostic.
• Tecnologia Padronizada IETF – RFC 3031.
• Control Plane & Data Plane.
• Traffic Engineering.
IP Routing:
• Baseado em destino do IP
• Roteamento procurando e encaminhando a informação em cada nó.
MPLS :
• Labels são comutados baseados em pontos de salto.
• LER: Label Edge Router • LSR: Label SwitchingRouter • LSP: Label Switched Path.
• FEC: Forwarding Equivalence Class. • LFIB: Label Forwarding Information Base. Label: Label ID.
EXP: Class of Service,
priorization
S: Label Stack TTL: Time to Live
Migração para Redes de Comutação de Pacotes
Características de Redes de Transporte
§
Orientado a Conexão
§Multiserviço
§
Preditividade dos Canais de Comunicação
§Alta Disponibilidade
Migração para Redes de Comutação de Pacotes
MPLS em Transporte
© ABB Group MPLS-TP SDH IP/MPLSCTP
Menor CAPEX Menor OPEX
Custo Total de Propriedade Motivações: § Redes de transporte atualmente baseadas em SDH/SONET. § SDH/SONET são tecnologias orientadas a conexão.
§ Alta Disponibilidade das Redes de Transporte.
§ Ineficiência para grande volume de transmissão de pacotes em TDM.
§ Extender o IP/MPLS para transporte de pacotes!
MPLS – TP
Transport Profile!
MPLS-TP
IP/MPLS
Transporte como OAM
Transporte como em Operações
Resiliência
› In-band OAM.
› Monitoramento de Performance.
› Notificações de Alarmes e Faultas.
› Proteção Sub 50ms (como SDH)
› Proteção Linear › 1+1,1:1, 1:N › Proteção em Anel › Provisionamento Estatico. › Operação via NMS. Data Plane › MPLS Forwarding. › Bidirectional LSP´s.
Necessidades de Utilities para Redes de Comunicação
Aplicações de Utilities
Aplicações SCADA: Telefonia Operacional:
Aplicações Operacionais: Teleproteção:
Exibe o estado atual da malha de energia. Controle remoto de subestações. Canal de comunicação altamente confiável
Aplicações que garantem a transmissão das Utilities.
Garante a comunicação de voz do centro de controle as plantas de energia em
condições críticas
Garantia do sistema elétrico. Implicações críticas em caso de mal
Necessidades de Utilities para Redes de Comunicação
Overview sobre várias aplicações
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Serviços
Taxa de Dados
Latencia aceitável [ms]
Voz 2.4 – 100 kbit/s por canal < 100
Tele-controle §SCADA §ICCP 0.05 – 64 kbit/s 2 Mbit/s – 100 Mbit/s < 1000 < 1000 Proteção de Distância §Blocking §Permissive §Intertrip < 64 kbit/s < 64 kbit/s < 64 kbit/s < 4 - 8 < 5 - 10 < 8 - 16 Proteção Diferencial de Linha1)
§EHV (Extreme High Voltage)
§HV (High Voltage) §MV (Medium Voltage) 64 kbit/s – 2 Mbit/s 64 kbit/s – 2 Mbit/s 64 kbit/s – 2 Mbit/s < 5 < 10 < 40 Video Monitoramento 256 kbit/s – 10 Mbit/s < 1000 Outros dados operacionais 64 kbit/s – 100 Mbit/s < 1000
Necessidades de Utilities para Redes de Comunicação
Proteção Diferencial
i1 (t ) i2 (t )Idiff =0
No Trip
Idiff
≠0 Trip
Fundamentos:
• Baseado em comparação de valores medidos. • Diferenças significam existências de falhas. • Variações nos tempos de transmissão são como
uma falta para o relé.
• A sensibilidade depende da precisão do tempo (jitter) na comparação dos valores.
• Jitter maior que o esperado podem ocasionar em um trip indevido.
Comunicação Bidirecional
Definição de Caminhos de Comunicação Fixos
Chaveamentos Muito Rápidos
Supervisão Constante do Link
WAN
Necessidades de Utilities para Redes de Comunicação
Necessidades de Utilities
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• A Rede de Comunicação deve ajudar a alcançar uma distribuição e transmissão confiável de energia.
• Ela precisa preencher todos os requesitos definidos pelas aplicações sem compromete-las.
Rede Multiserviço Variedade de Interfaces
Canais de Comunicação em Tempo Real
Alta Disponibilidade Rede de Utilities
Longo Ciclo de Tempo de Vida
Tecnologias IP/MPLS e MPLS-TP
Considerações sobre as tecnologias
§ Problemas com aplicações que necessitam comunicação deterministicas.
§ Problemas com requisitos de simetria para aplicações de utilities.
§ Problemas com roteamento de canal pré-definido (fixo).
§ Falta de canal de supervisão e rápidos esquemas de proteção.
§ Muito complexo em termos de configuração e manutenção.
§ Vantagem do custo para utilities atualmente visto em soluções / equipamentos IP/MPLS pode não se concretizar devido:
§ Aumento significativo da complexidade e esforço na configuração e manutenção do sistema (maior OPEX).
§ Necessidade de equipe altamente especializada (custosa) para operação e manutenção da rede de comunicação.
OSPF
IS-IS
BGP
LDP
IP/MPLS
IP/MPLS não é a melhor tecnologia para utilities!
Tecnologias IP/MPLS e MPLS-TP
Considerações sobre as tecnologias
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SDH
§ SDH provou sua capacidade para infraestrutura de comunicação confiável com alta disponibilidade.
§ Suporta comunicação em Tempo Real.
§ Canal de comunicação Previsível.
§ Tempos de atraso Simétricos.
§ Baixo jitter/ wander.
§ Sistema Síncrono.
§ Alta disponibilidade dos canais de dados.
§ Roteamento de canal redundante com rápido
tempo de chaveamento.
Perfeitamente Desenvolvido para Aplicações de Missão Crítica!
Tecnologias IP/MPLS e MPLS-TP
Considerações sobre as tecnologias
MPLS-TP
§ MPLS-TP é uma extensão do MPLS melhor ajustado para as necessidades das redes de transporte, comparável ao que o SDH possibilita.
§ Reduz a complexidade da tecnologia.
§ Reforçado por funcionalidades que faltam em redes SDH.
§ Provisionamento estático suportado por default.
§ Funcionalidade OAM como no TDM permitindo
supervisão fim a fim.
§ Tempo de chaveamento muito rápido em caso de
problemas na rede.
§ Comunicação e chaveamento de caminhos Bidirecional.
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Portifólio ABB para Redes de Comunicação
Familia FOX
FOX515H / Hs
Multiplexador de transporte provendo interfaces até STM-64 SDH.
FOX660
Multiplexador de transporte óptico hibrido provendo interfaces SDH até STM-16 & GbE/ 10GbE
inclusive MPLS-TP, OTN&WDM no mesmo equipamento.
FOX615
Multiplexador de acesso e
transporte provendo capacidade até STM-16 (SDH) & 10GbE inclusive MPLS-TP além de diversas
interfaces legadas.
FOX505
Multiplexador de acesso provendo acesso de serviços legados e capacidade de tráfego até STM-1.
STM-16
STM-4
E3
E1
Traditional data ( < n x 64kbps)
Teleprotection / Voice
x
W
D
M
STM-64
STM-1
E
T
H
E
R
N
E
T
SDH
Portifólio ABB para Redes de Comunicação
Familia FOX
10 GbE
Traditional data/Voice
Teleprotection/E1
1 GbE
O
T
N
x
W
D
M
FOX660Multiplexador de transporte óptico hibrido provendo interfaces SDH até STM-16 & GbE/ 10GbE
inclusive MPLS-TP, OTN&WDM no mesmo equipamento.
FOX615
Multiplexador de acesso e
transporte provendo capacidade até STM-16 (SDH) & 10GbE inclusive MPLS-TP além de diversas
interfaces legadas.
FOX605
Multiplexador de acesso de LAN / dados legados e transporte até GbE em L2 e MPLS-TP
MPLS-TP
SDH
Soluções ABB comprometidas com Utilities
© ABB Group
FOX615:
Plataforma Híbrida e modular com funcionalidades TDM e Ethernet. Combina multiplexador de acesso e transporte.
STM1/4/16 & 10GbE. Interfaces de acesso.
Total suporte a dados e voz legados assim como interfaces específicas
específicas para utilities (FXS, FXO, E&M, Serial, E1, Teleprotection). Desing para o mundo de Utility:
Temperatura Extendida, Design Fanless. Alto MTBF, Redundância.
Soluções ABB comprometidas com Utilities
FOX605:
Plataforma Híbrida e com funcionalidades de dados legados TDM e Ethernet. Combina multiplexador de acesso e transporte ethernet.
Interfaces de acesso ethernet e dados legados Transmissão GbE L2 e MPLS-TP
Desing para o mundo de Utility:
Design Fanless.
Sincronismo 1588v2 / SyncE
Alto MTBF, Redundância
Permite migração de TDM para PSN´s (MPLS-TP) na mesma plataforma.
Legacy - 4x 64kbps Power Supply - redundant operation Ethernet / MPLS-TP - 4x GE el. Sync / ToD Housekeeping
Considerações Finais
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