The Telco Cloud Revolution

Scenari ed opportunità nell’orizzonte Telco Cloud

Vittorio Trecordi, ICT Consulting SpA – Politecnico di Milano

I ricavi delle telecomunicazioni italiane

Il mercato degli operatori TLC in Italia ha

perso dal 2006 al 2013 oltre 12 miliardi

di Euro (-26%), di cui 6,4 miliardi dal

mobile e 5,8 miliardi dal fisso

Commentando i risultati dell’ultimo rapporto annuale ASSTEL

Fonte: Rapporto ASSTEL sulla filiera delle telecomunicazioni in Italia, Edizione 2014

I ricavi del settore mobile in contrazione

per effetto combinato della

regolamentazione, della riduzione dei

prezzi e dall’erosione dei ricavi da SMS

(inclusi in dati retail insieme a

navigazione da Smartphone, Tablet e

Internet key)

2

Il settore telecomunicazioni italiano vive in maniera intensa la

crisi per una serie di ragioni congiunturali e strutturali

La competizione estrema nel settore mobile sta mettendo a dura prova gli operatori

chiamati a potenziare le proprie piattaforme

Il traffico e gli investimenti

L’incidenza degli investimenti degli

operatori TLC (fissi e mobili) in Italia si

mantiene, anche se nel 2013 si è

segnato un calo in valore assoluto di

circa 0,6 miliardi di Euro

Commentando i risultati dell’ultimo rapporto annuale ASSTEL

Fonte: Rapporto ASSTEL sulla filiera delle telecomunicazioni in Italia, Edizione 2014

Il traffico dati mobile in Italia è in crescita

per effetto combinato dell’incremento

nella penetrazione e nell’uso di

Smartphone e Tablet, di offerte

convenienti per la navigazione, della

diffusione di reti performanti (LTE)

Imperativo recupero di efficienza per assecondare le esigenze di

infrastrutturazione ormai inesorabilmente necessarie

Per gli operatori TLC è vitale interpretare al meglio le evoluzioni tecnologiche e di

posizionamento di mercato per accedere al futuro

3

Cloud e operatori di telecomunicazioni

I sistemi di backoffice che sostengono i processi di gestione della rete, dei servizi, dei clienti e dei processi aziendali possono

beneficiare dell’introduzione del Cloud IT privato (infrastruttura IT di proprietà ad alta scalabilità e resilienza con applicazioni

virtualizzate e consolidate), ma anche pubblico (es. Saleseforce.com per il CRM) e ibrido

Rivisitazione delle piattaforme OSS/BSS ed Enterprise IT

in chiave Cloud IT

Sviluppo di un’offerta Cloud IT per il mercato residenziale e

business: servizi IaaS, Paas, SaaS

Sviluppo di un’offerta Cloud-based per i servizi telco

Rivisitazione delle piattaforme di rete (core e transport) in

chiave Cloud

Gli operatori di telecomunicazioni entrano in concorrenza con gli OTT (globali e locali) per offrire alla clientela residenziale e

aziendale servizi Cloud IT secondo la formula on-demand e pay-per-use: servizi di email e di collaboration, servizi di backup e

storage, server virtuali, siti Web, servizi di sicurezza, …

Gli operatori di telecomunicazioni offrono servizi di comunicazioni in logica Cloud: es. servizio di centralino telefonico

virtuale o di Contact Center virtuale, comunicazione unificata fisso-mobile, videoconferenza e telepresenza

Recupero efficienza;

riduzione costi; riduzione time to

market

Nuovi ricavi; Sinergia con piattaforme

interne; contrasto OTT

Recupero efficienza e servizi

evoluti (nuovi ricavi)

Gli operatori di telecomunicazioni sfruttano il potenziale della virtualizzazione e del Cloud per rivedere l’architettura dei nodi di

rete (trasporto e core server) e ristrutturare la modularità e la distribuzione delle funzioni di controllo e gestione e il loro

azionamento per la composizione dei servizi (tradizionali e nuovi) per allinearsi all’evoluzione cloud-oriented del business

Recupero efficienza;

riduzione costi; Agilità e flessibilità;

Allineamento al business

NFV SDN CloudRAN

Telco Cloud 4

Le diverse chiavi di lettura del paradigma del Cloud nella prospettiva degli operatori di telecomunicazioni

Network Functions Virtualization (NFV)

• NFV propone le seguenti trasformazioni: – Le funzioni di rete sono realizzate con

pacchetti software che possono essere eseguiti su piattaforme di elaborazione generiche (non specializzate e proprietarie), modularmente componibili on-demand secondo il paradigma IaaS

• NFV implica che le funzioni di rete: – possono essere consolidate su

piattaforme integrate ad alta scalabilità e resilienza

– possono essere spostate – non richiedono hardware

specializzato e dedicato – sono strutturate con architetture

software in grado di sfruttare in modo spinto la scalabilità orizzontale

Benefici attesi Punti di attenzione

Riduzione del costo unitario dell’HW

(COTS vs ATCA)

Incremento del tasso di utilizzo (consolidamento)

Contenimento dei costi di esercizio e manutenzione

Mantenimento dei target di prestazioni e affidabilità

Impatto sui perimetri di applicazione e di

responsabilità

Adeguamento degli strumenti di supporto e gestione

(configurazione, monitoraggio, …) a livello logico e fisico

Flessibilità e riduzione dei tempi di intervento

Riduzione della dipendenza dai vendor incumbent

5 Scalabilità orizzontale

Valorizzare il progresso delle piattaforme IT per le funzioni di rete per portare efficienza ed efficacia

Nuovi rischi di sicurezza e problematiche di gestione dei

dati

Software Defined Networking (SDN)

• SDN è un insieme di tecniche che abilitano la programmazione, il controllo e la gestione diretta delle risorse di rete, facilitando la progettazione, la messa in opera di servizi di rete con un approccio dinamico, aperto, programmabile, flessibile e scalabile

• Inizialmente introdotto nelle reti dei moderni Data Center

• La separazione della logica di controllo dalla funzione di inoltro e smistamento dei dati negli apparati di rete (switch/router) rende possibile la centralizzazione da un punto di vista logico dell’intelligenza e dello stato delle reti e l’astrazione dalle risorse fisiche, disaccoppiandole dalle applicazioni

Benefici attesi Punti di attenzione

Riduzione dei cicli di lavorazione dei servizi

Accelerazione dell’innovazione

Aderenza alla dinamica della domanda

Maturità della tecnologia e degli standard (sicurezza,

open source, …)

Incertezza sui percorsi di migrazione

dall’as-is al to-be

Ridefinizione dei perimetri di responsabilità e necessità di adeguamento culturale con

impatto su skill/organizzazioni (budgeting) e processi interni

ed esterni

Efficienza d’uso delle risorse

Capacità di personalizzazione dei servizi

6

Disponibilità telco-grade

Cogliere l’occasione degli interventi sulle infrastrutture per rivedere la modularità dell’architettura di rete

Cloud RAN

7

Laye

r-3

Laye

r-2

Syn

c.

Bas

eban

d

Rad

io

RF

Am

p.

Legacy Base Station

backhaul

Traditional Arch.

Remote site

Coax Cable

Distributed Arch. (full centralisation)

Distributed Arch. (partial centralisation)

Layer-

3

Layer-

2

Sync.

Baseband Radio

RF Amp.

BBU

bkhaul

Remote site

RRH

Central Office

Fronthauling(100m 10 km)

CPRI

Layer-

3

Layer-

2

Sync.

BaseB.

Radio

RF Amp.

BBU

bkhaul

Remote site

RRH

Central Office

Fronthauling(100m 10 km)

CPRI

Cloud RAN (o Centralized RAN) scompone le funzioni della classica

architettura radiomobile di accesso • L’unità che tratta il segnale in banda base (BBU, BaseBand Unit), occupandosi del livello

fisico e MAC, viene accorpata presso unità di elaborazione centralizzate (cloud-based)

• L’unità che si occupa dell’interfaccia radio, ricetrasmettendo il segnale radio amplificato,

rimane localizzata presso il sistema di antenna

• Diverse opzioni di ripartizione delle funzioni tra centro e periferia

• Questa linea di innovazione consente di ridurre i costi dell’impianto remoto (capex e

opex), di aumentare l’efficienza d’uso delle risorse consentendo strategie d’uso della

risorsa radio più sofisticate

CPRI (Common Public Radio Interface)

Agire sui colli di bottiglia dello spettro e della componente radio con le innovazioni infrastrutturali

L’esercizio delle reti è sempre più complesso

La macchina operativa degli operatori di telecomunicazioni è in

affanno • Numerose attività di configurazione e concertazione manuale in diversi ambiti

• Soluzioni di manifatturieri differenti particolarizzate in implementazioni proprietarie e

personalizzazioni (oltretutto con macchinosi e poco efficaci sforzi di integrazione)

• Sforzi e rischi elevati di intervento per l’esercizio dei servizi e tempi lunghi di risposta alle

sollecitazioni del business

Voce Dati Internet Cloud TV

OSS/BSS

G.PON Metro IP Core Optic

Transport

GPON NMS

GPON NMS

GPON Nodes

GPON Nodes

Metro NMS

Metro NMS

Metro Nodes

Metro Nodes

IP Core NMS

IP Core

Nodes

IP Core NMS

IP Core

Nodes

Optic Transport

NMS

Optic Transport

Nodes

Piattaforme di servizio

Sistemi di supporto

Nodi di rete

Oltretutto è sempre più essenziale un allineamento «agile» alle dinamiche del business

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La trasformazione in atto sui servizi chiave è un banco di prova

importante per gli equilibri del settore (VoLTE + RCS vs OTT VoIP & WebRTC): legacy CS voice network

switch-off?

Dietro l’angolo la trasformazione imminente della filiera della TV e del

video (nuovi voraci standard di qualità e modelli di business consolidati sotto pressione)

Ingegneria/Sviluppo ed Esercizio lavorano insieme per ridurre attriti e

migliorare il ciclo ci produzione

Ambiti di applicazione di NFV

Terminali Accesso e Backhaul

Wireless e wireline

Service Edge

e Gatweay

Servizi

OSS/BSS/NMS/EMS

Controllo

Trasporto

Rete Metro Rete Core e Data Center

2G/3G/4G

Small cells

WiFi

FTTB /dp/H

xDSL

RNC

HNB-GW

2/3G SGSG

2/3G GGSN

PGW SGW

MME

BNG

Voce IMS MGW MSC-S

A-SBC I-SBC

Video Cache Stream

Transcode

Dati CGN DPI

NAT FW

Voce IMS ENUM HSS

HLR CSCF

Video Ingest DRM

Cache control

Rete BGP srv AAA

Policy DHCP DNS

TAS OCS SMS-C MMS-C RMS

EMS Provisoning Assurance Billing Capacity Planning

Security Sec-GW

WLC eWAG

ePDG

1

2

2

CDN AV

IDS

9

1

2

Prima wave

Seconda wave

Razionalizzare e semplificare, senza perdere funzionalità-prestazioni-affidabilità

NFV: architettura di riferimento secondo ETSI

Business Application Layer

Business Process (BPM)

Service Orchestration Layer

Operation Support System

Backend Layer

Network & Resources

Layer

Customer Experience & Customer Relationship Mgt.

10

NFV Management and Orchestration (NFV MANO)

ZOOM (Zero-touch Orchestration, Operations and Management project)

ETSI NFV ISG ha definito l’architettura di riferimento e molte organizzazioni hanno contribuito

Standardizzazione del SDN

11

Diverse iniziative in corso per definire il quadro di riferimento per lo

sviluppo di SDN in ambiente multi-vendor • Definizione di un modello architetturale (blocchi funzionali e interfacce)

• Indicazione dei protocolli di riferimento e delle API per le diverse interfacce orizzontali,

verticali e multi-layer

• Dibattito in corso sulle forme di centralizzazione/distribuzione della logica di controllo e sul

ruolo dell’Open Source e di OpenFlow

Northbound API

Southbound API

«Framework of software-defined networking»,

Recommendation ITU-T Y.3300 (06/2014)

FIGURE 1. ONF/SDN architecture

https://www.opennetworking.org/solution-brief-openflow-enabled-sdn-and-network-functions-virtualization

La delicata definizione dei nuovi contorni dei segmenti di mercato è in corso

NFV e SDN

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NFV e SDN sono largamente complementari e si influenzano

mutuamente in maniera positiva, senza essere tra loro dipendenti • Il comune denominatore è il ruolo del software organizzato secondo livelli di astrazione

che rendono possibile la creazione di relazioni lasche e un approccio strutturato e

modulare con diversi livelli di automazione e gradi di condivisione delle risorse

• Entrambe le direttrici beneficiano di un’orchestrazione di tipo organico delle risorse:

riduzione di costi e modelli di servizio (time to market e potenziale nuovi servizi)

SDN facilita il dispiegamento di NFV e

ne rende più agevole l’esercizio grazie alla centralizzazione del

controllo delle risorse

NFV può supportare SDN offrendo un

infrastruttura distribuita ed orientata al software

su cui ospitare l’esecuzione dei moduli

SDN

SDN NFV

Due direttrici di cambiamento che si confrontano e cercano armonizzazione in fase di assestamento

Scenari ed ecosistemi emergenti

HW

SW

Terminale

Sensori

Attuatori

Rete

HW

SW

Datacenter

HW

SW

HW

SW

HW

SW

Accesso Edge Core

L’introduzione di livelli di astrazione abilita una ridistribuzione delle funzioni e dei dati, mascherando i dettagli implementativi e rendendo lasche le dipendenza tra servizi, implementazione, localizzazione fisica e clienti Da una logica di prodotto ad una logica di ecosistema di relazioni di servizio di tipo transazionale basata su

piattaforme multilaterali (diffuse e partecipative) di composizione dei servizi (e prodotti)

Connect the unconnected:

oggetti identificabili

univocamente partecipano a relazioni

in rete (Internet)

OTT OTT TELCO

Smart City

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Nuove forme di intermediazione e battaglia

per la customer ownership al tempo della big data analysis

e della real-time action Le telecomunicazioni sono il motore principale dell’ecosistema digitale territoriale

Destabilizzazione digitale degli assetti industriali : tutti in corsa per le nuove piattaforme multilaterali