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Redes Especializadas

Mar 05, 2016

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Redes Especializadas
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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Convergncia Digital em Telecomunicaes: Das Redes

    Especializadas Internet do Futuro

    Antnio Marcos Alberti

    [email protected]@gmail.com

    http://antonioalberti.blogspot.com/www.inatel.br

    SBrT 2009

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Tpicos Contextualizao da Convergncia

    Aplicaes, Servios e Comportamentos

    Arquiteturas de Redes Convergentes Padronizadas

    Convergncia TI/Telecom

    Projetos de Internet do Futuro

    Consideraes Finais

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Tpicos Contextualizao da Convergncia

    Caractersticas do Ambiente Pr-Convergncia

    Justificativas para a Convergncia de Redes e Servios

    Tipos de Convergncias

    Premissas para Redes Convergentes

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Caractersticas do Ambiente Pr-Convergncia Para cada tipo de servio existe uma rede especializada:

    Servio de Telefonia: Fixa: Rede telefnica tradicional.

    Wireless: Rede de telefonia celular.

    Servio de Vdeo: VHF, UHF, TV a cabo, TV via satlite.

    Servio de Dados: Redes de computadores.

    Embora as redes fossem especializadas por servio, elas podiam usar vrios meios de transmisso, tais como: cabo coaxial, par tranado e ar.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Caractersticas do Ambiente Pr-Convergncia Para cada tipo de servio oferecido uma operadora especifica

    surgiu para explor-lo.

    Uma infra-estrutura dedicada foi montada.

    A interconexo entre estas redes possvel, mas demanda por solues de interconexo desenvolvidas a posteriori.

    Novos servios esto limitados a infra-estrutura especializada disponvel.

    Torna-se muito difcil oferecer novos servios de valor agregadopelo simples fato de que eles no podem ser oferecidos de forma adequada nas redes existentes.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Caractersticas do Ambiente Pr-Convergncia Para acessar cada uma destas redes, os usurios precisam de

    tambm um terminal especializado: TV, telefone, computador, etc.

    Como cada operadora era especializada em alguns servios que podiam ser atendidos em sua rede, o usurio precisava contratar diversas operadoras, sendo identificado por perfis diferentes em cada uma delas.

    O pagamento tambm feito de forma fragmentada.

    A operao/manuteno ao longo de diferentes reas geogrficas, operadoras, redes e meios de transmisso (roaming) era (e ) difcil, pois a infra-estrutura especializada e fragmentada no consegue fornecer um acesso padro.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Caractersticas do Ambiente Pr-Convergncia Outra conseqncia da especializao que cada servio foi

    regulamentado tambm de forma especializada.

    Novos servios so um desafio para a regulamentao, pois as fronteiras tradicionais esto cada vez mais difceis de serem identificadas.

    Uma caracterstica que prevalece nas redes de transporte a heterogeneidade de tecnologias.

    Muitas tecnologias so de difcil interconexo, o que cria verdadeiras ilhas tecnolgicas, dificultando a oferta de novos servios.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Justificativas para a Convergncia de Redes e Servios Manter infra-estruturas especializadas de difcil interconexo

    possui um custo muito alto, pois cada infra-estrutura possui demandas particularizadas que elevam os custos.

    Outro aspecto o melhor aproveitamento da infra-estrutura existente de telecomunicaes, pois muitas vezes estas no podem ser aproveitadas de todo.

    Uma rede convergente permite usar da melhor forma possvel os recursos disponveis, pois todo um leque de servios e aplicaes compartilha a infra-estrutura disponvel.

    Combater a queda das receitas devido a popularizao dos preos e a concorrncia criada pela regulamentao.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Justificativas para a Convergncia de Redes e Servios A existncia de uma rede convergente facilita o gerenciamento

    de trfego, melhorando o suporte a qualidade de servio.

    A existncia de uma infra-estrutura convergente permite que as operadoras melhor administrem seus negcios, realizando tambm a convergncia dos seus produtos e servios.

    Servios de valor adicional podem ser criados sobre as estruturas de telecomunicaes convergentes, possivelmente com o apoio das tecnologias de software, renovando o faturamento das operadoras.C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Tipos de Convergncias A convergncia de redes e servios est se dando em vrias

    frentes, dentre as quais podemos destacar: Convergncia Voz x Dados

    Convergncia Voz x Dados x Vdeo

    Convergncia Fixo x Mvel

    Convergncia de Negcios

    Convergncia Tecnologia da Informao x Telecomunicaes

    ... Ser que iniciou-se a era das convergncias digitais?

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Premissas para Redes Convergentes Banda larga com QoS e transparncia fim a fim.

    Interoperabilidade com as redes legadas (infra-estrutura pblica) via interfaces abertas.

    Total mobilidade (mobilidade generalizada) dos servios, terminais e usurios.

    Acesso irrestrito dos usurios a diferentes provedores de servios, no importando qual operadora est sendo utilizada em um determinado momento.

    Transferncia baseada em comutao de pacotes IP.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Premissas para Redes Convergentes Separao das funes de controle em transporte,

    chamada/sesso e servios/aplicaes.

    Separao do fornecimento de servio do tipo de rede, e fornecimento de servios via interfaces abertas.

    Suporte para uma grande variedade de servios e aplicaes, baseados na construo modular de servios (incluindo trfego em tempo real, no real, streaming e multimdia).

    Disponibilidade de servios de traduo de endereos das diversas redes para endereamento IP, com o propsito de se rotear em redes IP.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Premissas para Redes Convergentes Convergncia da infra-estrutura de telecomunicaes e de

    broadcasting de televiso.

    Convergncia entre os servios fixos e mveis.

    Integrao das redes sem fio (wireless) com as demais redes.

    Interfacear o mundo de Tecnologia da Informao e de Telecomunicaes, permitindo a criao de servios inovadores atravs do uso de capacidades e recursos da rede convergente.

    O provisionamento de servios deve usar mecanismos de controle distribudos e abertos para promover a competio.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Premissas para Redes Convergentes A rede dever suportar tanto terminais legados, quanto

    dispositivos terminais convergentes.

    A rede deve a flexibilidade de configurao necessria para suportar a heterogeneidade de tecnologias de acesso.

    Tambm dever prover mecanismos de segurana para proteger a troca de informaes sigilosas sobre a nova infra-estrutura.

    A arquitetura deve ser aberta.Co

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Tpicos Aplicaes, Servios e Comportamentos

    Servio de Presena

    Third Party Call

    Click-to-Dial

    Redes Sociais (Social Networking)

    Servios 3D em Tempo Real (3D Real Time)

    Servios de Mdia Eletrnica (E-Media)

    Internet de Coisas (Internet of Things)

    Virtualizao

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servio de Presena Permite que um usurio, ou um dispositivo, ou uma aplicao

    exponha informaes sobre as suas presenas na rede, da forma como lhe for mais conveniente.

    Ou seja, status de presena podero ser declarados com valores diferentes, dependendo de quais outros usurios, dispositivos ou aplicaes iro acessar as tais informaes.

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    Em qual servio ser que a Alice est online?

    Celular OFFVoIP ONSMS ON

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Third Party Call Trata-se da capacidade de uma operadora acatar requisies

    de chamadas, conectando dois ou mais terminais de voz de terceiros.

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    InternetInternet

    Dados de

    perfil de

    usurio.

    Operadora de telefonia

    Operadora de telefonia

    Servidor de informaes sobre preos de fornecedores

    ......

    GetSockQuote();

    ......

    Obtm perfil de usurio

    (usurio A e B)

    MakeACall (userA,

    userB);

    ......

    GetSockQuote();

    ......

    Obtm perfil de usurio

    (usurio A e B)

    MakeACall (userA,

    userB);Cliente (userB)

    Fornecedor (userA)

    Interface

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    Aplicao de software

    Fonte: Rodrigo Pimenta, Dezembro 2008.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Third Party Call Em (1) uma aplicao de software da empresa gera uma

    consulta a uma aplicao instalada em um servidor de informaes de preo, de acordo com uma consulta (2) ao perfil de dados dos usurios cadastrados.

    Em (3) a aplicao de software da empresa utiliza uma interface da operadora de telefonia para criar uma ligao telefnica entre um atendente do fornecedor (userA) e um cliente em potencial (userB).

    A chamada invocada pela operadora nos passos (4) e (5).

    Dessa forma, a ligao pode ocorrer sem mesmo algum ter que decidir o momento para realiz-la.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Click-to-Dial Quando a origem de um requisio de chamada TPC for uma

    aplicao web, surge o servio chamado click-to-dial. Exemplo de aplicao em IPTV:

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    Fonte: Sedlar et. al., Maro 2008.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Redes Sociais (Social Networking) Rede Social uma das formas de representao dos

    relacionamentos afetivos ou profissionais dos seres humanos entre si ou entre seus agrupamentos de interesses mtuos. A rede responsvel pelo compartilhamento de idias entre pessoas que possuem interesses e objetivo em comum e tambm valores a serem compartilhados [Wikipdia].

    A Internet fornece as condies para que esta rede seja mantida e para que as pessoas possam acess-la atravs de terminais de Internet atravs de seus navegadores.

    As redes sociais so uma realidade [Fdida, Janeiro 2008]. Exemplos: orkut, flickr, multiply, hi5, linkedin e myspace.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Redes Sociais (Social Networking)

    O servio OpenSocial oferece um conjunto de APIs comuns para desenvolver aplicativos sociais que iro funcionar em diversos sites. Elas possibilitam que os desenvolvedores criem aplicativos para acessar amigos de uma rede social e atualizar feeds [OpenSocial].

    Fonte: http://gigaom.com/2007/10/30/opensocial/ Fonte: Mulligan, Maio 2008.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios 3D em Tempo Real (3D Real Time) So servios de computao grfica tridimensionais onde a

    interao em tempo real, ou seja, ao vivo.

    Exemplos so os ambiente de jogos 3D e aplicaes de realidade virtual.

    Geralmente, os objetos grficos so descritos por vetores em um espao tridimensional.

    Para mudar o ponto de vista, necessrio recalcular os vetores e desenhar novamente as imagens.

    Alm disto incluem outros detalhes, como texturas e sombras.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios 3D em Tempo Real (3D Real Time) Os servios 3D em tempo real sero a prxima fronteira da

    navegao web, uma vez que o nvel de interao dos usurios est aumentando [Silva, Junho de 2008].

    Primeiro samos da navegao individual (anos 1990), como Netscape, para experincias sociais (anos 2000), como Wikipdia e Blogger.

    Agora, est ocorrendo outro movimento: a imerso em sistemas3D.

    Este movimento iniciou com os jogos interativos 3D, como The Sims e Warcraft e atualmente j abrange realidades alternativas 3D, como o caso do ambiente Second Life.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios 3D em Tempo Real (3D Real Time) O nvel de iterao dos usurios est aumentando: Individual

    (navegao) Conectado (orkut) Imerso [Silva, Junho de 2008].

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    Fonte: Silva, Junho de 2008.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios 3D em Tempo Real (3D Real Time) A interao 3D em tempo real, em combinao com os

    contedos adequados, poder impactar drasticamente o futuro da Internet [Martineau, Janeiro 2008].

    Tudo indica que a qualidade da experincia que este tipo de interao proporciona poder atrair cada vez mais, e mais, adeptos a estas plataformas.

    A quantidade de usurios destas ambientes no pra de crescer, atingindo cerca de 60 milhes de usurios mundo afora [Silva, Junho de 2008].C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios de Mdia Eletrnica (E-Media) Incluem no apenas os servios audiovisuais de hoje, tais como

    telefonia, videoconferncia e televiso, mas tambm uma vasta gama de servios interativos em todas as esferas da informao, educao e entretenimento.

    Atualmente, a maioria dos contedos produzida por um processo artesanal, para servios de radiodifuso ou para servios de distribuio registrados [Ribeiro & Garcia, Fevereiro 2009].

    A Europa e o resto do mundo esto passando por uma transio, da transmisso analgica para novos padres digitais.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios de Mdia Eletrnica (E-Media) A difuso de servios continuar disponvel, mas usando

    padres digitais, com dados adicionais de servios e interatividade.

    A transio digital proporciona uma melhor eficincia espectral, permitindo uma expanso dos servios [UCM, 2007].

    A mdia eletrnica constituda por uma cadeia de valor que cria, armazena, adapta, agrega, entrega e consome "contedo" que so informaes compreensveis colocadas disposio de um usurio em qualquer fase da cadeia de valor [Ribeiro & Garcia, Fevereiro 2009]. C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios de Mdia Eletrnica (E-Media) Esta definio inclui tanto a essncia do contedo - texto de

    representao de dados, servios audiovisuais, jogos, que o objeto da cadeia de valor - bem como os metadados que descrevem a essncia e permitem que ela seja pesquisada, encaminhada, tratada, selecionada e consumida [UCM, 2007].

    A mdia dever se tornar parte da rede, no somente algo que transmitido de A para B [Meunier].

    Cada vez mais, o contedo est se tornando disponvel sob demanda [UCM, 2007].C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Servios de Mdia Eletrnica (E-Media) A mdia eletrnica no ano 2015 aparecer como um servio

    onipresente, disponvel de forma simples para todos os usurios [Meunier, Janeiro 2008].

    Outra tendncia o aumento do contedo gerado pelos prprios usurios: user centric media, tal como YouTube, Flickr[UCM, 2007].

    Nos prximos anos todo mundo ser produtor, mediador e consumidor de contedos [Zahariadis, Abril 2008].

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Internet de Coisas (Internet of Things) Consiste em criar uma rede sem fio auto-configurvel entre

    objetos (coisas), tais como eletrodomsticos, sensores, etc, e torn-las acessveis via Internet.

    Alguns autores atribuem o conceito desta idia ao centro de pesquisas Auto-ID do MIT.

    Exemplos de objetos ou coisas so eletrodomsticos, sensores, equipamentos de vigilncia e segurana, garrafas de vinho, mercadorias em um supermercado.

    A identificao dos objetos pode ser feita usando a identificao por rdio freqncia (RFID Radio-Frequency Identification).

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Internet de Coisas (Internet of Things) O nmero de dispositivos que podero participar da Internet de

    Coisas pode chegar a 1 trilho de dispositivos nos prximos anos [Uddenfeldt, Abril 2008].

    Aplicaes esto sendo consideradas para lidar com a sade das pessoas (E-health) atravs do monitoramento e da medicina preventiva. Se o monitoramento for feito em cada individuo, precisaremos de bilhes deles [Ohta et. al., Junho 2008].

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Internet de Coisas (Internet of Things) Sensores podem ser usados para monitorar a terra cultivada

    de forma a eliminar a escassez e prover um suprimento seguro de alimentos. Se sensores forem distribudos ao longo de 1,4 bilhes de hectares cultivados, havero bilhes deles [Ohta et. al., Junho 2008].

    Outras aplicaes incluem residncias,supermercados, rodovias, s para citar algumas.

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    Fonte: Silva, Junho de 2008.

    The vineyard The vineyard The vineyard The vineyard

    Wine tasting Wine tasting Wine tasting Wine tasting

    Buy! Buy! Buy! Buy!

    Your dietYour dietYour dietYour diet

    Wine HistoryWine HistoryWine HistoryWine History

    Fonte: Saracco, Fevereiro de 2009.

    Roberto se encontra em um supermercado e ao andar pelas prateleiras de vinho, as garrafas em promoo cujo perfil se encaixam no seu histrico de compras, avisam do seu preo e origem.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Internet de Coisas (Internet of Things) Outro exemplo de aplicao emergente so as os sensores e

    atuadores em automveis, bem como redes de carros.

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    Fonte: Goeschel, Maro 2009.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Internet de Coisas (Internet of Things) Tal pulverizao de dispositivos com acesso a Internet permite

    criar o que tem sido chamado de comunicao onipresente, a qualquer tempo e em qualquer lugar.

    Comunicao onipresente, a

    qualquer tempo e em qualquer

    lugar.

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    Embora cada sensor gere pouco trfego, a grande quantidade deles pode gerar trfego significativo.

    Qualquer Pessoa

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Virtualizao Cloud computing: Programas de computador baseados na

    web, ao invs de no desktop, esto sempre atualizados e disponveis instantaneamente, no importa aonde o usurio est e nem que sistema operacional ele est usando [TR, 2008].

    A rede um recurso global virtualizado [Silva, 2008][Fdida, 2008].

    Servios federados so servios complexos construdos utilizando vrios elementos de diferentes originadores[Meunier, 2008].

    Fonte: Google Apps, 2008.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    Tpicos Arquiteturas de Redes Convergentes Padronizadas

    NGN (Next Generation Networks)

    IMS (IP Multimedia Subsystem)

    NGN-GSI (Next Generation Network Global Standards Initiative)

    IPTV-GSI (Internet Protocol Television Global Standards Initiative)

    IdM-GSI (Identity Management Global Standards Initiative)

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN (Next Generation Networks) Arquitetura No Padronizada baseada em Protocolo

    Padronizados J instalada nas operadoras do Brasil

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    Fonte: Taylor, 2000.

    SG: Signaling Gateway MG: Media Gateway MGC: Media Gateway Controler

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN (Next Generation Networks) A arquitetura suporta o encaminhamento de chamadas

    telefnicas legadas sobre uma rede IP e o retorno ao mundo PSTN.

    Os MGs fazem a converso em escala do trfego telefnico originado em vrias centrais telefnicas para fluxos RTP (Real-time Transport Protocol) e vice-versa.

    A questo da escala importante, pois milhares de chamadas podem ter suas sinalizaes e trfegos convertidos para protocolos sobre IP, simultaneamente.

    Para orquestrar e organizar os trfegos na rede, um ou mais MGCs so utilizados.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN (Next Generation Networks) Eles so os elementos chave da arquitetura NGN,

    implementando toda a inteligncia da rede.

    Os MGCs tambm so chamados de Call Agents ou Softswitches, e so responsveis pela resoluo de endereos telefnicos x IP, gerenciamento de chamadas, tarifao e controle dos MGs utilizando os protocolos MGCP (Media Gateway Control Protocol) ou MEGACO (H.248).

    A arquitetura permite tambm o estabelecimento de chamadas entre telefones (e outros dispositivos legados) a telefones e outros dispositivos SIP ou H.323, e vice-versa.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN (Next Generation Networks) Os protocolos SIP e H.323 so usados para interconectar os

    telefones legados com telefones VoIP.

    Os protocolos SIP-T, BICC (Bearer-Independent Call Control) e H.323 so usados para encaminhar sinalizao de chamada entre MGCs, permitindo a interconexo com redes legadas PSTN.

    O protocolo ISUP (ISDN User Part) parte do SS7 (Signaling System #7), e utilizado para estabelecer chamadas na rede telefnica legada (PSTN).

    J SIGTRAN o nome dado pelo IETF a uma famlia de protocolos que prov servio de datagramas confivel para os protocolos de telefonia SS7 e ISDN.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IMS (IP Multimedia Subsystem) O IMS surgiu com o objetivo de integrar os servios de telefonia

    celular tradicional e a Internet. O IMS foi especificado dentro dos projetos 3GPP e 3GPP2.

    O IMS uma plataforma multi acesso e multi servio que pode oferecer servios de comunicao de valor agregado atravs do uso de servidores de aplicao (AS Application Servers).

    A arquitetura IMS suporta os sistemas de telefonia convencionais, bem como os sistemas baseados em comutao de pacotes e VoIP (Voice over IP).

    O IMS aberto, modular e amplamente padronizado.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IMS (IP Multimedia Subsystem) Inovaes

    Permite o acesso dos assinantes rede atravs terminais fixos e mveis (PSTN, GSM, UMTS), bem como atravs de terminais IP, tais como Softphones, PDAs, telefones SIP, WLAN, mesmo quando o usurio est em roaming.

    Controle de sesso realizado por elementos comuns (proxiesSIP), que permitem a total convergncia e interao entre os servidores de aplicaes via SIP.

    Utiliza um banco de dados centralizado de usurio, o HSS, que tambm responsvel pela autorizao e autenticao do usurio na rede.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IMS (IP Multimedia Subsystem) Inovaes

    Utiliza gateways de mdia (MGW) e de sinalizao (SGW), bem controladores de gateways (MGCF).

    Possui funes (PDF e RACF) que preocupam-se com a QoSdas aplicaes, bem como com o uso dos recursos da rede.

    Permite aos desenvolvedores de aplicao a rpida integraode novos servios rede, bem como a conectividade a servios de parceiros comerciais via servidores de aplicao.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IMS (IP Multimedia Subsystem) Estado Atual

    O IMS tem sido reconhecido como uma das melhores opes para a implementao de servios multimdia, gerando novas receitas para as operadoras, alm de diminuir custos operacionais e despesas de capital [Etchenique, Outubro 2007].

    No Brasil, a primeira operadora a oferecer rede IMS para usurios high end foi a Brasil Telecom. J existem outros projetos de implantao em andamento. Nas redes mveis necessrio j ter a 3G implantada.

    Na Europa, j existem casos bem sucedidos de implantao de IMS na Telefnica e Vodafone [Paula, Junho 2008], e jiniciaram-se as discusses em torno do IMS 2.0 [Bouill, 2008].

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Em 1995, o ITU-T comeou a preparar o caminho para a

    padronizao das chamadas Redes de Prxima Gerao (NGN Next Generation Networks) atravs da elaborao das primeiras Recomendaes da Srie Y.

    Para o ITU-T a NGN a plataformaoficial de convergncia de redes.

    Em Maio de 2005 os trabalhos em NGN no ITU-T passaram a ser desenvolvidos por um novo grupo chamado FG NGN (Focus GroupNGN), que concentrou os diversos esforos de padronizao existentes na poca (ETSI, ATIS, TTA, TTC, GSC, etc.).

    Hoje, este trabalho continua sobre o guarda-chuva da iniciativa NGN-GSI (Global Standardization Initiative), e tem sido realizado pelo ITU com a participao de vrios outros fruns de padronizao.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Definio (de acordo com a Recomendao Y.2001):

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    Uma NGN uma rede baseada em pacotes capaz de prover servios de telecomunicaes, capaz de usar tecnologias banda larga, com suporte a QoS e nas quais funes relacionadas ao servio so independentes das tecnologias de transporte abaixo. Elas possibilitam acesso sem restries de usurios redes e provedores competidores e/ou servios de sua escolha. Elas suportam mobilidade generalizada permitindo o provisionamento de servios consistentes e onipresentes aos usurios[Morita, Maio 2006].

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Inovaes

    Permite disponibilizar um conjunto amplo de servios sobre uma rede unificada sobre IP.

    Os servios so desacoplados da rede de transporte, formando o chamado Estrato de Servio (Service Stratum).

    A poro de transporte da rede (Transport Stratum) deve suportar uma vasta gama de redes de acesso, fixas e mveis.

    Os servios no esto limitados aos atuais servios: foco nos servios de valor agregado.

    Os servios devem atravessar vrios provedores de rede.

    O ambiente de desenvolvimento de servios dever ser aberto, permitindo a implementao de servios via capacidades de servios.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Inovaes

    Aplicaes de terceiro so acessadas via ANI (Application to Network Interfaces), atravs de interfaces abertas e padronizadas.

    Suporte a heterogeneidade de redes de acesso e ncleo.

    Suporte QoS dinmica.

    Complexo conjunto de elementos funcionais dedicados ao gerenciamento de trfego e QoS: Controle de admisso, policiamento e formatao de trfego,

    classificao e marcao de trfego, mapeamento de QoS entre tecnologias diferentes, seleo de rede, controle de recursos nos elementos de rede, escalonamento, gerenciamento de buffer, descarte seletivo, coleta e gerao de relatrios de uso de recursos, etc.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Inovaes

    Vrios elementos funcionais dedicados a segurana: Filtragem de pacotes, controle de NAPT, controle de firewall,

    gerenciamento de portas, autenticao, autorizao, tarifao, etc.

    Inclui elementos funcionais especficos para o gerenciamento da mobilidade e localizao de terminais e usurios: o chamado suporte a mobilidade generalizada.

    Prev a identificao nica de usurios, podendo identific-los atravs de nomes ou nmeros que sero traduzidos a endereos de rede.C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Separao entre Servios e Transporte

    Uma das principais caractersticas da NGN-GSI a separao de servios de transporte, permitindo serem oferecidos separadamente e desenvolvidos independentemente, como descrito na Recomendao Y.2001.

    Outra caracterstica que ela considerada uma realizao da Recomendao Y.110 (Global Information Infrastructure Principles and Framework Architecture).

    Toda a convergncia se d atravs do uso do protocolo IP na rede de transporte, e a maior parte do servios so invocados (instanciados) atravs do estabelecimento de sesses SIP.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI

    Separao entre Servios e Transporte A separao entre servios e transporte representada por dois

    blocos distintos ou estratos de funcionalidade.

    As funes de transporte residem no Estrato de Transporte e as funes relacionadas a aplicaes residem no Estrato Servio.

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    Fonte: MORITA, Maio 2006. Fonte: Kurakova, Junho 2008.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Separao entre Servios e Transporte

    O estrato de servio pode envolver um conjunto complexo de plataformas de servios distribudas geograficamente.

    H um conjunto de funes de aplicaes relacionadas aos servios a serem invocados.

    Neste estrato de servios podem estar, por exemplo, servios de voz, servios de dados, ou servios de vdeo, ou alguma combinao destes (servios multimdia).

    Cada estrato compreende uma ou mais camadas, onde cada camada conceitualmente composta de um Plano de Usurio, um Plano de Controle e um Plano de Gerncia, de acordo com a Recomendao Y.2011, de Outubro de 2004.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Modelo Funcional Geral

    Relaes entre Recursos e Funes.

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    Fonte: ITU-T Y.2011, Outubro de 2004.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Modelo Funcional Geral

    Os servios e funes esto inter-relacionados, uma vez que as funes so usadas para construir servios.

    Entretanto, no existe uma relao direta de um para um, entre servios e funes.

    Esta uma das razes do porque elas devem permanecer separadas.

    Uma mesma funo, como por exemplo autenticao de usurios, pode ser usada para disponibilizar aplicaes diferentes. Neste caso, diz-se que a autenticao uma capacidade do extrato de servio.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Modelo Funcional Geral

    O agrupamento de funes do mesmo tipo permite o inter-relacionamento funcional dentro de um dado grupo e entre os doisgrupos.

    Os recursos fornecem componentes fsicos e lgicos que so usados para prover aplicaes, servios e o transporte.

    As funes de gerncia interagem com os recursos e so usadas para construir servios.

    Enquanto a gerncia do plano de transporte bem entendida, a gerncia do plano de servios est prevista para estudos futuros. C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Modelo Funcional Geral

    As funes de controle envolvidas no processo de invocao podem ser classificadas em dois conjuntos gerais: Funes Relacionadas ao Controle de Servios

    Autenticao de Usurio, Identificao de Usurio, Controle de Admisso de Servio, Controle de Servidor de Aplicao.

    Funes Relacionadas ao Controle de Redes de Transporte Controle de Admisso de Rede, Controle de Recurso, Privacidade da

    Rede, Proviso Dinmica de Conectividade.

    As Funes de Transferncia devem ser mantidas separadas das funes de controle e gerncia correspondentes.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da

    Arquitetura

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 8, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    As interfaces UNI/NNI/ANI devem ser entendidas como pontos de referncia gerais NGN, podendo ser mapeadas para interfaces fsicas dependendo das tecnologias utilizadas na implementao.

    As Funes de Transporte fornecem conectividade para todos os componentes e funes fisicamente separadas na NGN. Ou seja, transferncia de mdia, bem como transferncia de informaes de controle e gerncia.

    As Funes de Transporte so divididas em quatro tipos: Funes de Acesso Rede, Funes de Borda, Funes de Ncleo e Funes de Gateway.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    As Funes de Acesso Rede preocupam-se com o acesso dos usurios rede, bem como com a agregao de trfego, controlede QoS, gerenciamento de buffer, armazenamento, escalonamento, filtragem de pacotes, classificao de trfego, marcao, policiamento e formatao.

    As Funes de Borda so usadas para o processamento de trfego agregado vindo de diferentes redes de acesso, e incluem funes relativas ao controle de QoS e controle de trfego. Tambm podem ser usadas entre redes de ncleo.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    As Funes de Ncleo so responsveis por assegurar o transporte de longa distncia, oferecendo os meios para diferenciar a qualidade do transporte oferecido.

    Estas funes fornecem mecanismos de QoS que lidam diretamente com o trfego do usurios, incluindo gerenciamentode buffer, armazenamento, escalonamento, filtragem de pacotes, classificao de trfego, marcao, policiamento, formatao, controle de portas e firewall.

    As Funes de Gateway permitem a interconexo com funes de usurio final e de outras redes, incluindo outros tipos de NGNs, PSTN/ISDN, Internet Pblica, etc.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    So controladas diretamente pelas Funes de Controle de Servio.

    As Funes de Controle de Transporte dividem-se em Funes de Controle de Recursos e Admisso (RACFs Resource and Admission Control Functions) e Funes de Controle de Ligao Rede (NACFs Network Attachment Control Functions).

    As RACFs fornecem controle de QoS (incluindo reserva de recursos, controle de admisso e controle de portas), Funes de Controle de Translao de Endereo de Porta (NAPT Network Address and Port Translation) e Funes de Controle de Firewall(FW).C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    O controle de admisso envolve a verificao de autorizao baseada no perfil do usurio, SLA, regras especificas do operador, prioridade de servio e disponibilidade de recursos nas redes de ncleo e acesso.

    A RACF atua como um arbitro na negociao e alocao de recursos entre as Funes de Controle de Servio e Funes de Transporte.

    Ela interage com estas funes dando o suporte necessrio s aplicaes baseadas em sesses (SIP) e s aplicaes que no so baseadas em sesses que necessitem de controle de recursos de transmisso, tais como controle de QoS e controle NAPT/FW.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    A RACF interage com as Funes de Transporte visando controlar uma ou mais das seguintes funes de transporte: filtragem de pacotes, classificao de trfego, marcao, policiamento, gerenciamento de prioridade, reserva e alocao de banda, endereos de rede, translao de portas, e firewall.

    Ela ainda interage com a NACF para verificar perfis de usurios e SLAs.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    A NACF fornece registro no nvel de acesso rede e inicializao das funes dos usurios finais necessrias para acessar a NGN.

    As NACFs fornecem autenticao e identificao no nvel de rede, gerenciamento do espao de endereos IP nas redes de acesso, e autenticao de sesses de acesso.

    Elas tambm anunciam para os usurios finais os pontos de contato de Servios e Aplicaes NGN.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    Alm destas funes a NACF tambm fornecem: Provisionamento dinmico de endereos IP e de outros parmetros de

    configurao de equipamentos de rede.

    Autenticao na camada IP e outras camadas.

    Autorizao e configurao do acesso rede, baseada nos perfis dos usurios.

    Gerenciamento de localizao na camada IP.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    Os Perfis de Usurio de Transporte (Transport User Profiles) formam um banco de dados funcional que representa um combinao de informaes dos usurios e outros dados de controle em uma nica funo de perfil de usurio no Estrato de Transporte.

    O banco de dados funcional especificado e implementado com um conjunto de bancos de dados cooperativos com funcionalidades residindo em qualquer parte da NGN.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    O Estrato de Servio composto de Funes de Controle de Servio (SCF Service Control Function), Funes de Suporte Aplicaes e Servios e Perfis de Usurio de Servio.

    As Funes de Controle de Servio incluem controle de servios baseados em sesso (session based services) e de servios no baseados em sesso (non-session based services), registro, autorizao e autenticao no nvel de servio.

    As Funes de Suporte Aplicaes e Servios incluem funes como gateway, registro, autenticao e autorizao, s que no nvel de aplicaes.C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Viso Geral da Arquitetura

    Elas so disponibilizadas aplicaes de terceiros e funcionam em conjunto com as Funes de Controle de Servios para fornecer servios de valor agregado sob demanda para usurios finais e provedores de aplicaes terceirizados.

    Na UNI, elas fornecem pontos de referncia para as funes de usurio final, enquanto na ANI elas fornecem pontos de referncia para aplicaes de terceiros.

    Os Perfis de Usurio de Servio funcionam da mesma forma que no Estrato de Transporte.C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGN-GSI Componentes

    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 8, Setembro 2006.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Componentes

    A arquitetura NGN-GSI mais ampla, genrica e complexa que a IMS, permitindo incorporar componentes de servios de forma modular, tais como: Componente IP Multimedia Service Permite que a NGN-GSI utilize

    especificaes IMS.

    Componente PSTN/ISDN Prov todas as funcionalidades de rede necessrias terminais legados PSTN/ISDN.

    Componente Streaming Permite que a NGN fornea servios de entrega de contedo, tais como distribuio de vdeo e vdeo sob demanda. Componentes de servio IPTV-GSI podem ser acomodados.C

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Arquitetura Funcional Generalizada

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 17, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Arquitetura Funcional Generalizada

    Entidades Funcionais de Processamento de Transporte

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 19, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Arquitetura Funcional Generalizada

    Entidades Funcionais de Controle do Transporte

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 21, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Arquitetura Funcional Generalizada

    Entidades Funcionais de Controle dos Servios

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 24, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Arquitetura Funcional Generalizada

    Entidades Funcionais de Suporte Aplicaes e Servios

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    Fonte: ITU-T Y.2012, Pgina 31, Setembro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Estado Atual

    A padronizao da NGN-GSI pelo ITU-T continua. Nova Release(R2) est a caminho.

    O objetivo de implementao aproximadamente 2010, e os servios chaves so servios triple-player que incluem os servios de telefonia existentes e servios multimdia IMS [Hirabaru, Junho 2008].

    China, Japo e Coria do Sul iniciaram a planejar um teste conjunto de redes NGN-GSI. O planejamento do test-bed CJK NGN foi aprovado em 2006. 4. 10, Hangzhou, China [Cha et. al., Outubro de 2006].

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    NGI-GSI Estado Atual

    Test-bed CJK (Media and Application Servers + RACF)

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    Fonte: Cha et. al. , Outubro 2006.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI IPTV (IP Television) um sistema onde o servio de

    distribuio digital realizando usando o protocolo IP sobre uma rede banda larga.

    um servio interativo que prov contedos de udio, vdeo e dados sobre redes IP controladas, que fornecem garantias de QoS, segurana e entrega confivel a assinantes autenticados, via terminais inteligentes, tais como PC, PDA e Set Top Boxes.

    O IPTV Focus Group do ITU-T foi estabelecido em Abril de 2006 para coordenar e desenvolver padres globais que habilitem o desenvolvimento rpido e sem fragmentao da tecnologia de Televiso sobre IP.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Em Dezembro de 2007, o IPTV-GSI liberou o primeiro conjunto

    de padres globais para IPTV: ITU-T IPTV Focus Group Proceedings. So 715 pginas de documentao.

    Segundo este documento, a IPTV uma das aplicaes mais visveis que emerge como parte da NGN, uma vez que ela voltada ao mercado de entretenimento.

    IPTV seria a killer application que as operadoras de Telecom estariam esperando [Fokus].

    IPTV multiple play, uma vez que os provedores de servios podero oferecer um pacote composto por voz, vdeo sob demanda, TV, Internet de alta velocidade e outros servios de entretenimento e comunicaes sobre a mesma rede base.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Alm da proposta do ITU-T, outras propostas so:

    ETSI TISPAN

    DVB IP

    Open IPTV Forum

    IPTV somente sobre IMS [Riede, Maio 2008].

    Fonte: Fraunhofer Institute for Open Communication Systems

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Definio

    IPTV definida como uma rede multiservios, tais como televiso/vdeo/udio/texto/grficos/dados, distribudos usando redes IP controladas para prover QoS/QoE, segurana, interatividade e confiabilidade [Lee, C.S., 2007].

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    Fonte: LEE, 2007.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Inovaes

    Pr-requisitos e recomendaes de projeto levaram em conta grande quantidade de aspectos e servios (56 pginas).

    Quando comparada a arquitetura NGN-GSI, um dos principais diferenciais a insero de um bloco de funes para entrega de contedos (CDF Content Delivery Functions).

    Outros elementos funcionais inovadores for padronizados, como por exemplo para prover a troca de canal.

    Define claramente os pr-requisitos de QoE (Quality of Experience) e QoS para servios IPTV.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Inovaes

    Contempla pr-requisitos e mecanismos para a proteo intelectual do contedo IPTV, bem com para a segurana de servios, terminais, redes e assinantes.

    Identifica e define plataformas de middleware, incluindo aplicaes, formatos de contedos e de provisionamento, descoberta de servios, identificao de canais e contedos, gerenciamento de localizao e de perfis.

    Descreve em detalhes os requisitos funcionais dos equipamentos terminais para suportar cada um dos servios planejados.

    Tira proveito do Multicast IP para melhorar o desempenho da distribuio de contedos.

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  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Arquiteturas

    No existe uma nica arquitetura IPTV-GSI. Existem 3: Arquitetura no NGN-GSI

    Arquitetura NGN-GSI, mas no IMS

    Arquitetura baseada em NGN-GSI, e no seu componente IMS.

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    Fonte: LEE, 2007.

  • Antnio M. Alberti 200929/09/2009

    IPTV-GSI Arquiteturas

    Arquitetura baseada em NGN-GSI, e no seu componente IMS.

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