Una red IP/MPLS, además de confiable y de calidad para el funcionamiento de las redes eléctricas, es lo suficientemente versátil para adicionar nuevas capacidades a futuro. Nokia proporciona soluciones para las redes (WAN) basados en esta tecnología, lo cual desarrollaremos en el siguiente artículo.

Nokia es una empresa líder mundial en innovación tecnológica que, con el impulso de su brazo de investigación industrial, Nokia Bell Labs, brinda soluciones a proveedores de servicios de comunicación, instituciones gubernamentales, grandes empresas y consumidores, con una completa cartera de productos, servicios y licencias. En esta ocasión, Alberto Rodrigues, Energy Business Development – LAT Southern Cone en la compañía, nos habló sobre los beneficios de la tecnología IP/MPLS en empresas eléctricas.

Las empresas eléctricas han confiado en la tecnología de red SDH¹ para crear soluciones de misión crítica resilientes y redes de comunicación seguras. Estas redes ofrecen una conectividad confiable basada en conmutaciones de circuitos (TDM²) para ejecutar una amplia variedad de aplicaciones de misión crítica, incluidas voz, SCADA³, radio móvil privado/radio móvil terrestre (PMR/LMR) y teleprotección.

Para evitar interrupciones en las operaciones, es imperativo que estas aplicaciones funcionen continuamente sin problemas.

Para intercambiar más datos, estas aplicaciones han pasado de estar basadas en TDM a estar basadas en Ethernet e/o IP, incluso para aplicaciones ampliamente implementadas como SCADA, comunicaciones de emergencia y teleprotección.

Al mismo tiempo, nuevas aplicaciones como sistemas de información geográfica, video de alta resolución (HD CCTV), conectividad 4G/LTE (luego 5G), realidad aumentada/virtual (AR/VR) y comunicaciones de IoT están comenzando a ser adoptadas para proporcionar más inteligencia, automatización y control de operaciones. También se basan en IP/Ethernet y consumen mucho más ancho de banda del que pueden proporcionar las redes SDH actuales.

Además, los equipos de red SDH implementados están llegando al final de su vida útil debido a la obsolescencia de los componentes electrónicos y disminución de la demanda como resultado del cambio de la industria de las telecomunicaciones a IP en general. El resultado final es que empresas como las eléctricas, que tienen redes de misión crítica, están luchando por mantener las redes actuales con los repuestos necesarios, y para evolucionar estas redes para el futuro.

Para las eléctricas, es necesario construir una red que pueda tender un puente entre el pasado y el presente, y escalar para el futuro, teniendo en consideración cómo migrar aplicaciones legadas a esta nueva red. 

Una red IP/MPLS puede hacer frente a este desafío y proporcionar el mismo rendimiento de red, calidad de servicio (QoS), confiabilidad y seguridad como la red SDH actual, adicionando muchas nuevas capacidades para evolución futura.

IP/MPLS proporciona la capacidad de establecer túneles o rutas orientadas a la conexión, permitiendo una ingeniería de tráfico inteligente, precisa y óptimo uso de los recursos de la red. Permite que las aplicaciones basadas en Ethernet y/o IP de próxima generación se ejecuten en todo tipo de transporte: óptica, microondas y cobre. También fue diseñado específicamente para admitir servicios de Capa 1 y de Capa 2 simultáneamente, muy importantes para el soporte de aplicaciones legadas de TDM.

Al migrar a una red IP/MPLS convergente, la nueva red debe continuar cumpliendo con todos los requisitos clave de la red de misión crítica como SDH:

• QoS garantizada
• Alta disponibilidad y resiliencia
• Ingeniería de tráfico
• Sincronización precisa
• Fuerte seguridad
• Gestión de red eficiente

Además, la tecnología de red IP/MPLS proporciona numerosos beneficios adicionales que SDH no puede proporcionar:

• Topología y medio de transmisión agnóstico
• Habilitación de infraestructura compartida/multiusuario
• Disponibilidad de comunicaciones futuras, con soporte para una diversidad de aplicaciones (voz, video y data)

Una de las aplicaciones más críticas que debe ser soportada por las redes de comunicaciones  de las eléctricas es el servicio de teleprotección del grid de energía. Implementado tradicionalmente sobre redes TDM, existen decenas de casos de empresas eléctricas donde el servicio de teleprotección fue exitosamente migrado al IP/MPLS, donde la tecnología pudo atender los requerimientos de sincronización críticos, baja latencia y priorización de tráfico de este servicio.

Para la evolución de las redes de misión crítica de las eléctricas hay tecnologías competidoras como es el MPLS-TP. El principal impulsor de MPLS-TP era aplicar un subconjunto simplificado de IP/MPLS para “cerrar la brecha” entre los mundos del paquete y el transporte, combinando la eficiencia de paquetes, capacidades multiservicio y características de “carrier-class” de IP/MPLS con la confiabilidad del transporte y herramientas OAM que se encuentran tradicionalmente en SDH.

Este parece un enfoque razonable en la superficie, pero existen una serie de inconvenientes y limitaciones asociado con este subconjunto simplificado. De hecho, muchos de los objetivos de MPLS-TP han sido alcanzados por las tecnología de IP / MPLS.

Lo más importante a considerar es que IP/MPLS no solamente proporciona los mismos servicios que MPLS-TP, sino también muchos más servicios como transporte optimizado IP, más fácil aprovisionamiento, mayor flexibilidad para adaptarse a diferentes requisitos de aplicaciones y más.

Con todo, comparando la base instalada, la madurez tecnológica, inversión en desarrollo, evolución de estándares, conocimiento del mercado y adopción, las empresas eléctricas deben encontrar en IP/MPLS no solo la solución técnica, sino también el mercado para permitirles implementar de forma segura, mantener y hacer crecer su infraestructura de red en las próximas décadas.

Con casos de referencias globales en más de 200 empresas eléctricas y más de 20 años de experiencia en el sector de energía,  Nokia proporciona soluciones para las redes (WAN) basados en tecnología IP/MPLS, transporte por microondas y ópticos necesarias para crear redes de comunicaciones flexibles, seguras y escalables para conexiones críticas que permitan aplicaciones de redes inteligentes de energía (Smart Grid). Combinada con un amplia y profunda experiencia en la industria de energía, estas soluciones ya han ayudado a empresas eléctricas de todo el mundo a introducir aplicaciones de Smart Grid que reducen el CAPEX y los costos de operaciones, mejoran la seguridad y la confiabilidad de la red.

“Una WAN crítica y convergente de Nokia permite a las empresas de energía implementar una red que proporciona escalabilidad y calidad del servicio, y permite la gestión y mantenimiento (OAM) simplificado de la red”, afirmó Rodrigues.

Desde servicios de estudios de viabilidad, concepción y diseño hasta ingeniería, suministro,

implementación, operación y mantenimiento, Nokia proporciona una solución fin-a-fin

para permitir  a las empresas eléctricas una operación de red inteligente, eficaz y eficiente. Las soluciones de Nokia han demostrado que funcionan con productos de un ecosistema completo de socios, incluidos proveedores de soluciones, fabricantes de sistemas y sensores para Smart Grid.

La evolución de las redes de comunicaciones de las empresas eléctricas 

La arquitectura Future X  del Nokia Bell Labs promueve tecnologías como el Industrial IoT, “Edge Computing”, la nube, la inteligencia artificial, “machine learning”, la realidad virtual y aumentada y las redes de alta performance, incluido al 5G, para impulsar mejoras dramáticas de productividad en una amplia gama de sectores industriales.

Con la arquitectura Future X, las Empresas Eléctricas pueden construir una red ágil y eficiente, que esté lista para cualquier nueva demanda, oportunidad o desafío, rumbo al Industria 4.0:

• Conectando sensores inteligentes, dispositivos y trabajadores móviles con la mayor confiabilidad y seguridad
• Con latencias de red ultra-baja que necesitan los sistemas automatizados y de seguridad
• Aumento de la capacidad de la red que se necesita para nuevas aplicaciones al tiempo que ofrece la cualidad de servicio necesaria para soportar sistemas legados como teleprotección.
• Uso de datos de sensores y sistemas para mejorar la gestión de generación distribuida, predecir interrupciones y mantenerse activo
• Agregar valor aplicando “analytics”, gestión de sensores y dispositivos, automatización digital y “machine learning” a cualquier aplicación del Smart Grid

Arquitectura Future X para las Empresas Eléctricas

Los links abajo traen más detalles respecto los temas comentados:

Power utilities | Nokia Networks

Mission-Critical WAN for Power Utilities | Nokia Networks

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1. Synchronous Digital Hierarchy, en español Jerarquía Digital Síncrona​, un conjunto de protocolos de transmisión de datos, que utiliza la fibra óptica como medio de transmisión.
2. Time Division Multiplexing (Multiplexación por División de Tiempo), tecnología utilizada en sistemas de transmisión digitales.
3. Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisión, Control y Adquisición de Datos), concepto empleado para realizar un software para ordenadores que permite controlar y supervisar procesos industriales a distancia.