Redes de Telecomunicações de Nova Geração
Um salto qualitativo rumo ao futuro
Luís Alveirinho
Portugal Telecom
Portugal Telecom - CONFIDENCIAL
1
A revolução tecnológica 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 Alto Débito
Redes de Nova Geração
SDH
X.25
CD
80s
FR
C-450
ATM
WDM
ETH
GSM
HFC
90s
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IP
DSL
DOCSIS3.0
UMTS MPLS
GPON
HSPA+
Hoje
2
NGN´s: um conceito em materialização
Ambiente
flexível de
disponibilização
de novos
serviços
Rede “all IP”
orientada para
comutação de
pacotes
Arquitectura
convergente
com forte
interacção
de cliente
NGN
Redes de
Nova
Geração
Rede
multi-serviço
(todos os serviços
sobre o mesmo
acesso)
As RNG são um conceito
do século passado que
estamos progressivamente
a materializar:
Rede
multi-acesso
(o mesmo serviço
Separação
de funções
por camadas
com interfaces
abertos
(controlo)
sobre múltiplos
acessos)
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Tecnologia
Arquitectura
Serviços
3
As NGN possibilitam a integração das redes fixas e móveis
Móvel
IN (PTIN)
Plataformas SMS-C
de Serviços MMS-C
e Aplicações VM
WAP GW
Fixo
IN
SMS-C
MMS-C
VM
HLRs/STPs
Enterprise
ISP
IPT
V
IPTV
VPNs
IP
Centrex
ISP
M
Gw
Controlo
Backbone
móvel
MSCs
Trânsitos
xGSNs
Comutação
Voz
SS
w.
IP/MPLS
SR
x
Transporte
ATM
3G
RNCs
BSCs
GPON
BTSs
Acesso
3G
Nós B
Wi-Fi:
AP
Rede/
Terninais Cliente
Rede Móvel
Voz TDM:
Banda Larga
Unid. Remotas
DSLAMs
Fibra
MDF
x
x
CR
BBRAS
FR/X.25
Ctos TDM
Circuitos
Alugados
AC
Redes
Domésticas
Rede Fixa
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4
NGN´s: a alteração dos modelos de Negócios
Voz
Alguns drivers …
Fixo/Móvel
•
•
•
•
•
•
•
•
WEB lifestyle
Mobilidade
Aumento de Tráfego
Novos Serviços
Convergência
Concorrência
Actualização tecnológica
Optimização de custos
Voz
+ Internet
+ (IP)TV
Internet
+ VoIP
+ IPTV
Convergência
e
Multiple-Play
TV
+ Internet
+ Voice
Cabo
ISP
Web
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TV
5
As NGN´s atingiram hoje o seu ponto crítico: as NGA´s
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
first 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
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6
Downstream
Portugal Telecom - CONFIDENCIAL
45
40
35
30
25
20
15
10
08-07-2009
29-04-2009
18-02-2009
11-12-2008
01-10-2008
30-07-2008
28-05-2008
19-03-2008
09-01-2008
31-10-2007
22-08-2007
15-06-2007
04-04-2007
24-01-2007
15-11-2006
06-09-2006
28-06-2006
19-04-2006
O tráfego global na rede
cresceu cerca de 70% ao
ano nos últimos 2 anos
22-12-2005
30
13-10-2005
40
04-08-2005
45
26-05-2005
(%)
Evolução do Tráfego Médio por Acesso Configurado
(Encapsulamento IP)
17-03-2005
06-01-2005
25
20-05-2009
26-02-2009
03-12-2008
10-09-2008
18-06-2008
26-03-2008
04-01-2008
10-10-2007
18-07-2007
27-04-2007
31-01-2007
08-11-2006
17-08-2006
24-05-2006
0
02-03-2006
5
08-12-2005
10
15-09-2005
15
23-06-2005
20-05-2009
26-02-2009
20
31-03-2005
06-01-2005
Gbps
O tráfego médio por cliente
tem crescido a um ritmo de
50% ao ano nos últimos 3
anos
03-12-2008
10-09-2008
18-06-2008
26-03-2008
04-01-2008
10-10-2007
18-07-2007
27-04-2007
31-01-2007
08-11-2006
17-08-2006
24-05-2006
02-03-2006
08-12-2005
15-09-2005
23-06-2005
31-03-2005
06-01-2005
Kbps
A evolução da utilização das redes “legacy” (HSI)
70
Evolução da Taxa de Simultaneidade
50
60
35
50
40
30
20
10
0
Evolução do Tráfego HSI
(Encapsulamento IP)
A taxa de simultaneidade
de utilizadores cresceu
nos últimos 12 meses
cerca de 30%, sendo
actualmente cerca de 65%
5
0
Upstream
7
A evolução da utilização das redes “legacy” (HSI)
Evolução de Velocidades 2001-2009
120000
100M
O que verificamos hoje nas
Redes:
100000
- Aumento do tráfego por
utilizador
80000
- Aumento da taxa de
simultaneidade
60000
40000
20000
24M
256K
512K
8M
- Aumento do número de
utilizadores por casa
2006
- Aumento do tráfego
unicast de vídeo
1M
0
2001
2002
2003
2004
2005
2007
2008
2009
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8
Novas aplicações exigem maiores débitos no acesso
A evolução da Internet
O novo paradigma do vídeo
Video anywhere
Em casa
Utilizador/Produtor
de Conteúdos
IPTV
Ambiente
Colaborativo
Satellite
DTT
No
dispositivo
móvel
No
Computador
Redes Sociais
Partilha
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9
A evolução da componente de acesso das NGN
Fibra
Acesso fixo
G-PON*
Web Surfing
WDM-PON
10G-PON*
Video Conferencing, Premises Surveillance
Cabo
DOCSIS 2.0
SDTV Video-on-Demand
DOCSIS 3.0*
File Sharing, Home Video Sharing/Streaming
Real-Time SDTV, Network PVR
Cobre
Multi-Player Gaming, e-Learning
PSTN
ADSL VDSL
ADSL2+
HDSL
Web Hosting
Telemedicine
File and Video Sharing
10
Kbps
100
1
10 2050 100 400 1 4 10
Mbps
Gbps
speed
HDTV Video-on-Demand
Network Hosted Applications and Storage
4G
Acesso móvel
LTE
Next Generation 3D TV
10
5
Upstream
0
5
10
15 20
25
100
3G
Mbps
UMTS
HSPA HSPA+
Downstream
A espiral de novos serviços, quer no espaço Internet como
no âmbito do vídeo colocam forte pressão na capacidade
da rede e nos débitos exigidos ás redes de acesso fixas e móveis:
14M>>25M>>42M>>50M>>100M…
2G
GSM
GPRS
10
Kbps
Portugal Telecom - CONFIDENCIAL
170
384
14 21
Mbps
42
300
Speed
10
Do cobre para a fibra com uma nova arquitectura
Implicações: Arquitectura de Rede
Complexidade em casa
Tecnologias de suporte
WiFi
STB
Gateway
Central
STB
ONT
VOIP
Rede
coaxial
Portugal Telecom - CONFIDENCIAL
Sinal
IP
Sinal
RF
11
Uma rede de futuro garante as necessidades de futuro
Internet Alta Velocidade
TV e serviços avançados de TV
Canais Basic e Premium
Filme HDTV (30 Gb)
Velocidade
Tempo (m)
HDTV
PVR
VoD
Multiroom
3D TV
Serviços de Comunicação Avançados
Vídeo conferência
one-2-one
Vídeo conferência
múltipla
Serviços Premium de Gestão da Casa
Partilha de imagens
Jogos multiplayer
Vigilância vídeo
Partilha de vídeos
Manutenção total PC
Gestão remota de serviços
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12
Compromisso PT: 1 milhão de lares até ao final de 2009
Objectivo
Final 2009
1 milhão
de casas
passadas
> 50 mil km
de fibra
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13
Portugal no pelotão da frente
Junho de 2008
País
Dezembro de 2009*
Penetração FTTH/B (%)
País
37
Coreia do Sul
48
Coreia do Sul
25
Japão
Penetração FTTH/B (%)
27
Japão
Taiwan
8
Portugal
Suécia
8
Eslovénia
10
Noruega
7
Taiwan
10
14 a 28*
Eslovénia
5
Noruega
9
Islândia
4
Islândia
9
Dinamarca
3
Suécia
EUA
3
China
5
China
3
Dinamarca
5
Portugal
0
EUA
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8
3
14
Desafios colocados aos processos de monitoria e ensaio
Da monitoria das Redes para a monitoria dos Serviços
Cobre/DSL
Rede Fibra
• Débito do acesso
• Erros na linha óptica
• Atenuação
• Potência óptica de E/R
• Margem de Ruído
• Falha de sinal óptico
• Isolamentos
• Resincronismos
• Perda de Pacotes
• Capacidades
• Erros nas Linhas
Rede de Cobre
• Tensões parasitas
(CV – code violations)
• Perda de Pacotes
• Tráfego Internet
• Tráfego IPTV Unicast
• Tráfego IPTV Multicast
• Tráfego Voz
• Tráfego Internet
• Trafego VoIP
• Tráfego IPTV Unicast
• Tráfego IPTV Multicast
• Qualidade de sinal RF/TV
Um significativo aumento de complexidade decorrente da natureza tecnológica
dos tipos de acesso, do ambiente multi-serviço das NGN´s, dos diferentes
requisitos de QoS da aplicações, e da complexidade do Home-Networking
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15
Algumas reflexões/questões finais
As NGN´s estão a “nascer” e são por definição redes IP multi-serviço de alta-velocidade
As NGN´s são tendencialmente mais “simétricas” no acesso
O consumo de conteúdos multimedia e de video está a mudar da TV para o PC e Móvel
O tráfego unicast nas redes está a aumentar significativamente
Os conteúdos são cada vez mais digitais e com mais definição
MAS …….
Como modelizar padrões de tráfego em ambiente “explosivo” ?
Como gerir eficientemente aplicações com requisitos de QoS diferenciados ?
Como gerir a segurança em ambientes NGN/IP alargados ?
Será a WEB (X.0 ?) a plataforma de distribuição de conteúdos do futuro ?
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16