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Automatización del despliegue
de redes 5G con la ayuda de
grafos
Álvaro Oslé,
Director, Delivery Architecture at Ciena Blueplanet

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Índice
• Blueplanet: Software de Automatización de procesos de red.
• Caso de ejemplo: Automatización del despliegue de redes de 5G
• ¿Por qué creamos modelos de datos para redes de telecomunicación?
• Ejemplo de modelo de red para 5G. ¿Por qué los grafos son óptimos?
• Casos de uso:
• Cálculo de capacidad disponible
• Búsqueda de rutas
• Análisis de impacto
• Correlaciones de alarmas
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Blueplanet y los procesos de las operadoras de red
Creación de la
infrastructura
(físical, lógica y
virtual) de red
necesaria para la
provision de
servicios.
Recepción de la
orden del cliente y
transformarla en un
servicio activo en la
red a través de las
aplicaciones y
recursos de red.
Monitorización
proactiva del
servicio y gestión
de eventos y
alarmas y
restitución del
servicio a sus
estado normal.
Plan to
Build
Order to
Service
Trouble to
Resolve
Ciena Blueplanet provee de
soluciones de software para la
automatización de los procesos
de red a operadoras de
telecomunicaciones a través de
software de micro-servicios.

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Blueplanet portfolio

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Caso de Uso: Automatización despliegue red 5G
Automatización
• Generación del diseño de cableado para la instalación
• Generación de la configuración lógica de los equipos
• Activación automática de la red
• Gestión de las alarmas de red
A través de:
• Inventario topológico federado de la red. Datos
provenientes de diferentes sistemas.
• Integración con sistemas de gestión de elementos de red.
• Visualización de la red planificada vs operacional.
• Modelado de la red.

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Crear una copia abstracta de la red física, lógica y
virtual es muy importante, ¿por qué?
• Planificación de redes
• Gestión de capacidad de red: Red
operacional vs red planificada
• Cálculo de rutas óptimas
• Gestión de los estados de los recursos de red
• Análisis de Impacto de fallas
• Correlación de Alarmas y Causa raíz de fallas
de red.
…en redes multi-proveedor, multi-capa y multi-
dominio…
La necesidad de modelar la red

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Un modelo ejemplo de una red de telecomunicaciones
Customer
Service
Location
Logical
Connection
Rack Equipment
Shelf Slot Card Pluggable
Physical
Port
Physical
Connection
Logical
Interface
HAS
HAS
IS_ROUTED_OVER
TERMINATES_ON
IS_ROUTED_OVER
TERMINATES_ON HAS
HAS
HAS HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
HAS
TERMINATES_ON
¿No es esto un grafo?
Los datos de una red
son nodos y relaciones

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Ejemplo de modelo de datos de una red RAN de 5G
Representación de la red en la GUI como un diagrama
• Celdas, Sectores, Antennas, Radios
• Multiplexadores ópticos, Baseband Unit (BBU)
• Switches, Router, puertos, conexiones
Modelo equivalente en Neo4j

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Dónde se nos está acabando la
capacidad de la red?
Para poder planificar la inversión en
expansión de red.
Qué servicios y clientes están
utilizando este SFP?
Para que no se desconecte a un
cliente importante durante una
ventana de mantenimiento.
Cuántos servicios hay ya
planificados en este área?
Para poder decidir si podemos
ofrecer una estimación de coste a
un nuevo cliente en ese área.
Existe una ruta física u óptica
entre la antena y el BBU
Para saber si podemos ofrecer
servicio a un cliente con los
recursos de red existentes.
De qué recursos de red (pasivos y
activos) depende este servicio?
Para poder analizar “puntos únicos
de falla” (SPOFs)
Planificar y desplegar la red requiere responder a ciertas preguntas

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Redes de Telecomunicaciones. ¿Por qué utilizamos grafos?
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Esquema de BBDD
flexible. El modelo se
puede extender
fácilmente con nuevos
nodos y relaciones en el
grafo.
Se guardan las
relaciones en los
registros de los datos.
3 4
El lenguaje de consultas (ej.
Cypher) asume que los
datos están relacionados y
esas relaciones forman parte
de la consulta.
La consultas transversales
son rápidas y muchas de
las consultas en el mundo
de las redes son
transversales.

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Buscar puertos libres en todos los equipos de un
hub de telecomunicaciones es un caso típico de
uso en el proceso de activación de un servicio.
La consulta tiene que atravesar muchos niveles
para llegar desde la localización hasta los puertos.
Sin embargo, la expression en Cypher es muy
compacta y evita muchas unions (joins) que sería
requeridas en una bbdd relacional.
Debido al soporte ACID de la transacción en neo4j,
los puertos pueden ser asignados al servicio u
orden del cliente.
Cálculo de capacidad disponible tambié puede
aplicarse a otros niveles como por ejemplo, espacio
en racks para posicionar nuevos equipos, slots
para inserter tarjetas, hilos de fibra en un cable, etc.
Cálculo de capacidad disponible
match p=(port:PhysicalPort)<-
[:HAS*2..9]-(a:Device) <--
(l:Location)
where l.name='DLLSTXNO'
and not (port)<-
[:HAS_CONNECTION_COMPONENT]-()
return count(port), a.name

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Encontrar rutas con suficiente ancho de
banda o capacidad disponible entre dos
puntos de la red es otro caso típico para
aprovisionar redes.
La capacidad de encontrar rutas totalmente
diversas sin ningun element en común
(SPOF) es fundamental para la resiliencia de
la redes.
Una vez la ruta calculada se asigna al
servicio, se puede activar automáticamente
la configuración del servicio en la red.
Búsqueda de Rutas

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Se trata de comprender los servicios y
clients que están afectados por una alarma
crítica en algún recurso de red o una
desconexión planificada.
A qué velocidad la operadora de red puede
reestablecer los servicios y clientes
afectados?
Análisis de Impacto de Fallas
match p=(s:Service)-[*..8]->
(port:PhysicalPort)<-
[:HAS*2..9]- (a:Device) where
a.name="MX2020_DLLSTXNOMAH_04000
4.04_04“ Return p

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Ingenieros en el NOC reciben miles de
alarmas de la red.
Alarmas importantes y críticas en ciertas
partes de la red de una red multi-dominio y
multi-proveedor crea otras alarmas
secundarias en otras partes de la red.
Aplicar reglas de correlación a un modelo
grafo de topología de red es fundamental
para detector las verdaderas causas raíz de
esas fallas y eliminar el ruido y el tiempo
dedicado a restaurar la red a las
condiciones óptimas.
Correlaciones de alarmas

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Conclusiones – Utilización de grafos para redes Telco
• Modelo eficiente de la capacidad, consumo y utilización de la red.
• Capacidad para poder diseñar los cambios en la red.
• Asignar los recursos de red indirectamente a servicios y clientes
• Solucionar problemas de enrutado de red con algoritmos
• Visualizar la red en diferentes perspectivas a través del tiempo (planificada vs live)
• Comprender el impacto de fallas en la red.
• Correlación de alarmas y aplicación de normas para encontrar alarmas
• Explorar las relaciones entre los elementos de datos
• Análisis de patrones en los datos
• Facilidad de añadir al modelo de datos, nodos y relaciones que no se detectaron durante el
diseño de la solución.
• Facilidad de transformar entidades y relaciones en datos para validar las ideas.
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¡Gracias!