Redes e Serviços de Nova Geração
Luís Alveirinho
Portugal Telecom
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
1
Redes de Nova Geração: evolução tecnológica,
arquitectura e serviços
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
2
A (r)evolução nas redes nos últimos 20 anos
1ª Vaga
2ª Vaga
3ª Vaga
Redes Digitais
Internet Fixa
Internet Móvel
Mobilidade
TV por Cabo
IPTV
Redes de Muito Alto
Débito
SDH
X.25
CD
80s
FR
C-450
ATM
WDM
ETH
GSM
HFC
90s
IP
DSL
DOCSIS3.0
UMTS MPLS
GPON
HSPA+
Hoje
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
3
Redes de Nova Geração : um novo conceito estrutural
Arquitectura
NGN
Serviços
Ambiente
flexível de
disponibilização
de novos
serviços
Rede “all IP”
orientada para
comutação de
pacotes
Tecnologia
Arquitectura
convergente
com forte
interacção
de cliente
NGN
Redes de
Nova
Geração
Rede
multi-serviço
(todos os serviços
sobre o mesmo
acesso)
Rede
multi-acesso
(o mesmo serviço
Separação
de funções
por camadas
com interfaces
abertos
(controlo)
sobre múltiplos
acessos)
A abordagem às Redes de Nova Geração deve ser efectuada sob 3
perspectivas distintas e envolve e 6 características fundamentais
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
4
Redes de Nova Geração : novos paradigmas de Negócio
Voz
Alguns drivers …
WEB lifestyle
Hábitos de consumo
Aumento de Tráfego
Novos Serviços
Convergência
Concorrência
Actualização tecnológica
Optimização de custos
Fixo/Móvel
Voz
+ Internet
+ (IP)TV
Internet
+ VoIP
+ IPTV
Convergência
e
Multiple-Play
TV
+ Internet
+ Voice
Cabo
ISP
Web
TV
As Redes de Nova Geração vieram dar resposta às necessidades dos
Operadores e potenciar novos modelos de Negócio
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
5
A evolução do enfoque de desenvolvimento das NGN
Convergência no transporte
Transporte
IP/MPLS
Convergência no controlo
Revolução no acesso
Controlo IMS
Controlo IMS
Transporte
IP/MPLS
Transporte
IP/MPLS
FTTH
• Todas
as
aplicações
transportadas em IP (all
IP)
• Capacidade de QoS para
suporte
da
várias
aplicações
• Tecnologias
de
transmissão óptica
• Controlo distribuído em
vez
dos
comutadores
“monolíticos”
• Separação
clara
das
funções de controlo e de
transporte
• APIs
abertas
para a
camada de serviços
LTE
• Banda larga no acesso
• Múltiplos métodos de
acesso à rede
• Evolução para a fibra no
last mile (FTTH) e no
second
mile
(mobile
backhaul)
• Convergência fixo-móvel
O focus das Redes de Nova Geração centra-se hoje na evolução e
implementação da sua componente de acesso
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
6
Uma rede core (Optica, IP/MPLS e IMS) para integrar todos os serviços e redes
Service layer
Operator and third party services
Common Core Technologies
IMS Core
IP/MPLS Transport
Optical Transmission
Mobile Acess
Coaxial
Acess
Copper
Acess
Fibre
Acess
Diversity of End Devices
Any Service, Any Access, Any Time, Any Where
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
7
A evolução da componente de acesso das NGN : Fixo
ILLUSTRATIVE
Fibre with highest potential for the future fixed networks
Fibre
Description
xDSL
B-PON G-PON* WDM-PON
E-PON*
Family of technologies
that allow transmission
of data over copper
10G-PON*
Cable
DOCSIS 2.0
DOCSIS 3.0*
DOCSIS
Standard that allows for
data transmission over a
cable TV network
Copper
PSTN
ADSL VDSL
HDSL
FTTx
Fibre based architecture
that will replace part or
all legacy networks
10
Kbps
100
1
Mbps
ADSL2+
10 20 50 100 400 1 4
10
speed
Gbps
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
8
A evolução da componente de acesso das NGN : Móvel
ILLUSTRATIVE
LTE will be the mobile technology of the future
4G
Description
GSM/
GPRS
LTE
GSM: global standard
for architecture and
protocols
GPRS: evolution for an
always-on concept
UMTS/
HSPA/
HSPA+
UMTS: increased speed
and new services
HSPA: speeds of up to
14Mbps
HSPA+: MIMO*
technology up to
42Mbps
LTE
LTE: GSM and UMTS
evolution to 4G
networks through
OFDMA** modulation
3G
UMTS
HSPA
HSPA+
2G
GSM
GPRS
10
Kbps
170
384
14
Mbps
21
42
300
Speed
* Multiple Input and Multiple Output
** Orthogonal Frequency-Division Multiple Access
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
9
O roadmap de evolução das redes móveis
7.2 Mbps everywhere
LTE technology trial under
preparation
14 Mbps deployed
21 Mbps deployment
28 Mbps trialed
3G Femtocells under trial
WCDMA
HSPA
Rel 99
Rel-5 (HSDPA) Rel-6 (HSUPA)
384K
1,8M
3,6M
7,2M
HSPA+
14,4M
Rel-7
21M
28,8M
LTE
Rel-8
42M
Rel 8
150M
300M
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
10
O roadmap de evolução das redes móveis : LTE
Rede 3.9G: LTE/EPC
A rede móvel deverá evoluir para um
ecossistema all IP: LTE no acesso e EPC
no core, sendo o aumento do débito
para valores da ordem dos
100 Mbps no downlink e
50 Mbps no uplink
um dos seus principais objectivos.
= 4G
LTE Advanced é uma evolução do
ecossistema LTE cujo objectivo é a
disponibilização de débitos de centenas
de Mbps e mesmo 1Gbps.
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
11
Novas aplicações exigem maiores débitos no acesso
A evolução da Internet
O novo paradigma do vídeo
… at home … and moving !!!
Video anywhere
Em casa
Utilizador/Produtor
de Conteúdos
IPTV
Ambiente
Colaborativo
Redes Sociais
Partilha
Satellite
DTT
No
dispositivo
móvel
No
Computador
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
12
Crescimento exponencial da largura de banda no fixo “exigida” pelas aplicações
Largura de Banda efectivamente
necessária
Mbps
Tecnologias
de
Computação
Remota
200
Fibra Óptica
B-PON
>200
WDM-PON
G-PON*
E-PON*
10G-PON*
Coaxial
150
3D TV
DOCSIS 3.0*
HDTV/
Entretimento
Multiroom
100
50
DOCSIS 2.0
5MB
Downloa
d
Web
browsing
1
2
Video
Multistreaming 35
70
Cobre
50
PSTN
ADSL VDSL
HDSL
ADSL2+
9
0
“Connecting
places and
people”
Este documento
propriedade
Source:
Corporate Angels
“Sharing
info”
“Networking”
10
Kbps
100
1
Mbps
10 20
100
1 4
10
Gbps
da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
13
… também no móvel !
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
14
A implementação de redes de fibra óptica e de
serviços de 3-Play
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
15
A fibra óptica como infra-estrutura física de acesso
From thousands …
(before FTTH)
… to millions
(after FTTH)
Residential
• 100 Mbps internet (and more)
• 3D TV and super HD
• Next generation surveillance systems
• Internet-enabled house appliances
SMEs/SOHOs
• 100 Mbps internet
• Cloud computing/storage
• Virtual collaboration
• Telecommuting
Corporate
SMEs
Community
• Video conferencing
• +100 Mbps internet (FE/GE)
• Unified communications
• Vertical solutions
• HD video conferencing
• Cloud computing/storage
• Software as a Service
• Remote access to company apps
• E-health
• E-education
• E-security
• FTTH connected communities*
E.g. Google
experimental
fibre
networks
inproibida
several
communities
Este*documento
propriedade
da Portugal
Telecom
sendo
a sua
utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
16
A nova “Casa Digital” : Banda ultra-larga para novas aplicações e dispositivos
Videoconferência
Full Motion
Vídeo/Áudio
Streaming de alta
definição
Jogos interactivos
“Immersive
Reality”
Teletrabalho
com presença virtual
Compras com
visualização em alta
definição
Thin Client Computing
(Storage, backup noturno,
software applications on
demand)
Base de dados VOD
(milhares de vídeos para
selecção)
Controlo Remoto de
Residência
(all IP-enabled appliances)
Partilha de grandes
ficheiros (fotos, videos,
ficheiros de trabalho via
rede doméstica)
Segurança
(alarmes e
vídeovigilância)
Fonte: BMG
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
17
A evolução dos suportes tecnológicos no Acesso: Cobre, Coaxial e Fibra Óptica
Largura de Banda
-Cobre: Largura de Banda reduzida e função da
distância;
- Coaxial: Limitado à banda e eficiência espectral
alcançável (256 QAM over 1 GHz); Banda de
Upstream limitada;
- Fibra Óptica: Largura de banda virtualmente
“ilimitada”; Simetria Upstream/Downstream;
200 a 6400 kHz
8 MHz
Downstream
(TV analógica, rádio FM, TV digital e dados)
Upstream
5
Tecnologia de Suporte
65
108
862 MHz
TV Analógica
-Cobre: Meio electrio com grande atenuação,
consumo de energia, reduzido alcance e sujeito a
grandes interferências electromagnéticas;
- Coaxial: Meio eléctrico: maior atenuação, maior
consumo de energia, menor alcance, interferências
electromagnéticas;
-Fibra Óptica: Meio óptico: green tecnology, maior
alcance,
imunidade
a
interferências
electromagnéticas;
TV Digital
Internet
-Cobre: Distribuição apenas de canais digitais em
unicast;
-Coaxial: Distribuição de canais analógicos e digitais
predominantemente em broadcast;
- Fibra Óptica: Distribuição de canais analógicos e
digitais em broadcast e unicast;
Distribuição de Conteúdos
-Cobre: Meio assimétrico com reduzida capacidade
de
upstream
e
downstream
limitando
a
interactividade;
-Coaxial: Capacidade limiata de downstream
dedicada por utilizador reduz a interactividade;
- Fibra Óptica:
Simetria downstream/upstream
permite grande interactividade;
Interactividade
18
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
18
GPON: uma tecnologia eficiente para NGA´s de fibra
ILLUSTRATIVE
xDSL (legacy)
G-PON (optic fibre)
ONT
Central
OLT
PD
ONT
Central
Cabinet
ONT
OLT
ONT
+ speed
• Lower OPEX with reduced energy consumption (4 to
5 times less)
• Less space required, with equipment 4 to 6 times
more concentrated
• Better quality of service with less down time
*
**
EP2P* (optic fibre)
Central
Cabinet
Splitter
ONT
ONT
OLT
ONT
ONT
ONT
+ efficiency
• Lower CAPEX with reductions of 30% to 60%
• Less OPEX with reduced energy consumption (~2.5
times less)
• Less space required, with equipment ~7 times more
concentrated
• Potential to increase bandwidth with lower split ratio
(and, in the medium term, with WDM-PON)
Ethernet point-to-point
-30% (Homes connected), -60% (Homes passed)
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
19
Rede FTTH/GPON : Arquitectura de Rede
FTTH
Central Office
IPTV +
HSI +
Voice
MSAN/G-PON
Splitting
Point
OLT
1550 nm (RF)
1490 nm (down)
1310 nm (up)
ONT
ODF
FB
2x10G
ONT
ONT
Flexible
Point
1:N
Amp. 21dB
RF TV
JC
1:M
Feeder Network
Channels
ONT
JC
Distribution Network
Building
Network
Last
Drop
RF Overlay TV channels
Major strategic
options of
GPON network
•
•
•
•
•
•
Multiple splitting points
Network optimization by using a cluster approach
Use of RF overlay
Fibre deployed for both residential and business services
Feeder network with possibility of >10 Km range
OSP flexibility points for quicker and more effective O&M
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
20
Home network solution to support all services using existing home cabling when available
HSI
Fibre
STB
WiFi
ONT
OPT
ETH
STB
ETH
HGW
RF
ETH
ETH/COAX /PLC
FXS
Customer Coaxial
Network
TV
IPTV
RF TV
TV
TV
TV
TV
Customer Voice
Network
RJ11
RJ11
RJ11
RJ11
RJ11
Voice
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
21
A possibilidade de um novo “mundo de serviços” em casa
High speed internet
TV and enhanced TV features
> 100 Mbps, 200 Mbps, up
to 1 Gbps download
> 20 Mbps, 100 Mbps, 200
Mbps upload
> Basic and premium channels
> HDTV
> PVR
> VoD – Video on Demand
> RF Overlay
> 3D TV
Advanced communication
services
> Video conferencing
> Video and picture sharing
> Multiplayer games
> Internet on your TV
> School services
Home Management
premium services
> Video surveillance
> Total computer equipment
maintenance
> Home automation
management (domotic)
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
22
QUESTÕES
Este documento propriedade da Portugal Telecom sendo proibida a sua utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade.
23