Triple Play: Building the Converged Network for IP, VoIP and IPTV

407 Pages·2008·11.432 MB·English

by  Francisco J. Hens, Jose M. Caballero(auth.)

TRIPLE PLAY
TriplePlay:BuildingtheConvergedNetworkforIP,VoIPandIPTV. FranciscoJ.HensandJose´M.Caballero
2008JohnWiley&Sons,Ltd.ISBN:978-0-470-75367-5
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ISBN:978-0-470-99805-2
TRIPLE PLAY
Building the Converged Network
for IP, VoIP and IPTV
Francisco J. Hens and Jose´ M. Caballero
Trend Communications Ltd., UK
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Hens,FranciscoJ.
Tripleplay:buildingtheconvergednetworkforIP,VoIP,andIPTV/
FranciscoJ.Hens,Jose´ M.Caballero.
p.cm.
ISBN978-0-470-75367-5(PB)
1. Computernetworks–Standards.2. Convergence(Telecommunication)
3. Internettelephony.4. Internettelevision.5. Computernetworkprotocols.
6. Internetindustry. I. Caballero,Jose´ Manuel.II. Title.
TK5105.55.H462008
384–dc22
2008000683
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ISBN978-0-470-75367-5(PB)
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Table of Contents
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
Chapter 1: Business Strategies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Expanding Telco Businesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Triple Play Applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.1 Television and Video Services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.2 Video on Demand. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3 New TV Receivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.4 Voice over Internet Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2.5 VoIP Rollout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3 Driving Factors of Triple Play . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.1 Business Redefinition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.2 Competitive Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4 Telcos Strategies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.1 Service Bundling and Network Convergence. . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.2 Quadruple Play . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.3 VoD: the Key Difference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.4 Making a Success Story. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5 Infrastructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5.1 CPE Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.2 The First Mile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5.3 Network Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.6 Triple Play Market. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.6.1 Warning: No Immediate Profit is Expected. . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.7 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Chapter 2 IP Telephony. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1 Coding of Voice Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.1 Pulse Code Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.1.2 Adaptive Differential PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1.3 Code-excited Linear Predictive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1.4 Other Codecs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
vi Table ofContents
2.2 Network Performance Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.1 Packet Loss and VoIP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.2.2 Delay and VoIP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3 Opinion Quality Rating. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4 Objective Quality Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4.1 The E-model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.4.2 Speech-layer Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.5 Market Segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.5.1 Single User Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.5.2 IP Telephony in Enterprise Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.5.3 IP Telephony in Service Provider Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Chapter 3 Audiovisual Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1 Digital Television . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.1.1 The Internet and Television. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2 Questioning the IPTV Business Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.2.1 Strengths. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.2.2 Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.2.3 Weaknesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.2.4 Threats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3 Regulatory Framework. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.4 Architectural Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.4.1 Television Services Rollout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.4.2 Business Model Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.4.3 Head-end. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.4 Distribution Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4.5 Subscriber Site. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.5 Television and Video Services and Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5.1 IPTV Protocols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5.2 Video-on-demand Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.5.3 Personal Video Recording Services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.5.4 Converged Telephony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6 Formats and Protocols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.6.1 Analogue TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.6.2 Digital TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.6.3 Audio and Video Codecs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.7 How a Codec Works. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7.1 MPEG-2 Levels and Profiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.7.2 MPEG Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.7.3 MPEG Stream Generation Scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.7.4 The Transport Stream. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.7.5 Packet Distribution and Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.8 Windows Media and VC-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.8.1 VC-1 Profiles and Levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
TableofContents vii
3.9 Service Provision. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.9.1 Quality of Experience. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.9.2 Network Impairments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.10 Service Assurance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.10.1 Content Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.2 Network Impairments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.10.3 Transaction Impairments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.10.4 Transport Impairments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.10.5 Media Delivery Index. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Chapter 4 Signalling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.1 The Real-time Transport Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.1.1 Synchronization Sources and Contributing Sources. . . . . . . . . . . 103
4.1.2 Translators and Mixers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.1.3 The RTP Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.1.4 Stream Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.1.5 Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.2 The Real-time Control Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.2.1 RTCP Packet Types and Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.2.2 Quality of Service Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.2.3 Source Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.2.4 Session Management: The BYE Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.3 The Session Initiation Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.3.1 Standardization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.3.2 Architectural Entities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.3.3 SIP Basic Signalling Mechanisms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
4.3.4 The Session Description Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.3.5 Security Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.3.6 Service Architecture and Protocol Extensions. . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3.7 Firewall Traversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3.8 Interworking with the PSTN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Chapter 5 IP Multicasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.1 IP Multicast Groups and their Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.1.1 Multicasting in Ethernet Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
5.1.2 Multicasting and the Internet Group Management Protocol. . . . . 144
5.2 Multicast Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.2.1 Multicast Routing Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Chapter 6 QoS in Packet Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
6.1 QoS Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.1.1 Traffic Differentiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
6.1.2 Congestion Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
viii Table ofContents
6.2 End-to-end Performance Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
6.2.1 One-way Delay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
6.2.2 One-way Delay Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
6.2.3 Packet Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
6.2.4 Bandwidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
6.3 Marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
6.3.1 Traffic Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.3.2 Traffic Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.4 Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
6.4.1 First In, First Out Scheduler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
6.4.2 Round Robin Scheduler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.4.3 Weighted Fair Queuing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
6.4.4 Priority Scheduler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
6.5 Congestion Avoidance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
6.5.1 Admission Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
6.5.2 Resource Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
6.6 Congestion Control and Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.6.1 Drop Tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.6.2 Partial Packet Discard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.6.3 Early Packet Discard. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.6.4 Random Early Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Chapter 7 QoS Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.1 QoS in ATM Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
7.1.1 Bandwidth Profile Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
7.1.2 Negotiated QoS Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
7.1.3 ATM Service Categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.1.4 SLA in ATM Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
7.1.5 Resource Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
7.1.6 The Failure of ATM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
7.2 QoS in IP Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
7.2.1 The Integrated Services Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
7.2.2 The Reservation Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.2.3 The Differentiated Services Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Chapter 8 Broadband Access. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.1 Broadband Services Over Copper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.1.1 The Limits of Copper Transmission. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.1.2 ADSL2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
8.1.3 ADSL2þ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.1.4 Bonded DSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.1.5 VDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.1.6 VDSL2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
8.2 The Passive Optical Network. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
8.2.1 Basic Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Table ofContents ix
8.2.2 Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
8.2.3 Broadband PON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
8.2.4 Gigabit PON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
8.2.5 Ethernet PON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
8.3 Ethernet in the First Mile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
8.3.1 Ethernet Over Telephone Copper Pairs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
8.3.2 Ethernet in Optical Access Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
8.4 Service Provisioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Chapter 9 Quadruple Play. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
9.1 Cellular Communications Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
9.1.1 The Global System for Mobile Communications. . . . . . . . . . . . . 247
9.1.2 The Universal Mobile Telephone System. . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.1.3 Long-term Evolution of 3GPP Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
9.2 Wireless Communications Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
9.2.1 Wireless Local Area Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
9.2.2 Wireless Metropolitan Area Networks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
9.3 The IP Multimedia Subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
9.3.1 Main Architectural Entities and Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
9.3.2 Services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
9.3.3 User Identity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
9.3.4 AAA with Diameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
9.3.5 Policy and Charging Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
9.3.6 Basic Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
9.3.7 The Next-generation Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Chapter 10 Carrier-class Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10.1 Ethernet as a MAN/WAN Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
10.1.1 Network Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
10.1.2 Ethernet Virtual Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.1.3 Multiplexing and Bundling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.1.4 Generic Service Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
10.1.5 Connectivity Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.2 End-to-End Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
10.2.1 Optical Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.2.2 Ethernet Over WDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
10.2.3 Ethernet Over SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
10.3 Limitations of Bridged Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
10.3.1 Scalability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.3.2 Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.3.3 Topologies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
10.3.4 Quality of Service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.4 Multiprotocol Label Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
10.4.1 Labels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
10.4.2 MPLS Forwarding Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
x Table ofContents
10.4.3 Label Distribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
10.4.4 Martini Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
10.4.5 Pseudowires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
10.4.6 Ethernet Pseudowires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
10.4.7 Pseudowires and NG-SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
10.4.8 Advantages of the MPLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
10.5 Migration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
10.5.1 Migrating the Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
10.5.2 Legacy Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
10.5.3 Introduction to NG-SDH þ Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
10.5.4 NG-SDH þ Ethernet Virtual Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
10.5.5 NG-SDH þ MPLS þ Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
10.5.6 Service Interworking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
10.5.7 Ethernet þ MPLS – urbi et orbe? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Chapter 11 Next-generation SDH/SONET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
11.1 Streaming Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
11.2 Legacy and Next-generation SDH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
11.2.1 Evolution of the Transmission Network. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
11.3 The Next-generation Challenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
11.3.1 The New Network Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
11.4 Core Transport Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.4.1 Next-generation SDH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
11.5 Generic Framing Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
11.5.1 Frame-mapped GFP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
11.5.2 Transparent GFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.6 Concatenation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.6.1 Contiguous Concatenation of VC-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
11.6.2 Virtual Concatenation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
11.6.3 VCAT Setup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.7 Link Capacity Adjustment Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.7.1 LCAS Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11.7.2 Light Over LCAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
11.7.3 LCAS Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
11.7.4 NG SDH Event Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
11.8 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377