Redes e Serviços de Nova Geração

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1 Redes e Serviços de Nova Geração Luís Alveirinho Portugal Telecom 1

2 Redes de Nova Geração: evolução tecnológica, arquitectura e serviços 2

3 A (r)evolução nas redes nos últimos 20 anos 1ª Vaga 2ª Vaga 3ª Vaga Redes Digitais Mobilidade Internet Fixa TV por Cabo Internet Móvel IPTV Redes de Muito Alto Débito SDH X.25 CD FR C-450 ATM ETH WDM GSM HFC DSL IP DOCSIS3.0 GPON UMTS MPLS HSPA+ 80s 90s Hoje 3

4 Redes de Nova Geração : um novo conceito estrutural Serviços Arquitectura NGN Tecnologia 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 Separação de funções por camadas com interfaces abertos (controlo) Rede multi-serviço (todos os serviços sobre o mesmo acesso) Rede multi-acesso (o mesmo serviço sobre múltiplos acessos) A abordagem às Redes de Nova Geração deve ser efectuada sob 3 perspectivas distintas e envolve e 6 características fundamentais 4

5 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 Internet + VoIP + IPTV ISP Voz + Internet + (IP)TV Web Convergência e Multiple-Play Fixo/Móvel TV + Internet + Voice TV Cabo As Redes de Nova Geração vieram dar resposta às necessidades dos Operadores e potenciar novos modelos de Negócio 5

6 A evolução do enfoque de desenvolvimento das NGN Convergência no transporte Convergência no controlo Revolução no acesso Controlo IMS Controlo IMS Transporte IP/MPLS Transporte IP/MPLS Transporte IP/MPLS FTTH LTE 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 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 6

7 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 7

8 A evolução da componente de acesso das NGN : Fixo Fibre with highest potential for the future fixed networks Fibre ILLUSTRATIVE Description B-PON G-PON* WDM-PON xdsl Family of technologies that allow transmission of data over copper E-PON* Cable DOCSIS G-PON* DOCSIS 3.0* DOCSIS Standard that allows for data transmission over a cable TV network Copper PSTN ADSL VDSL HDSL ADSL2+ FTTx Fibre based architecture that will replace part or all legacy networks speed Kbps Mbps Gbps 8

9 A evolução da componente de acesso das NGN : Móvel LTE will be the mobile technology of the future ILLUSTRATIVE Description 4G GSM/ GPRS GSM: global standard for architecture and protocols GPRS: evolution for an always-on concept 3G UMTS LTE UMTS/ HSPA/ HSPA+ UMTS: increased speed and new services HSPA: speeds of up to 14Mbps HSPA+: MIMO* technology up to 42Mbps 2G GSM GPRS HSPA HSPA+ LTE LTE: GSM and UMTS evolution to 4G networks through OFDMA** modulation Kbps Mbps Speed * Multiple Input and Multiple Output ** Orthogonal Frequency-Division Multiple Access 9

10 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 HSPA+ LTE Rel 99 Rel-5 (HSDPA) Rel-6 (HSUPA) Rel-7 Rel-8 Rel 8 384K 1,8M 3,6M 7,2M 14,4M 21M 28,8M 42M 150M 300M 10

11 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. 11

12 Novas aplicações exigem maiores débitos no acesso A evolução da Internet O novo paradigma do vídeo Video anywhere Em casa at home and moving!!! Utilizador/Produtor de Conteúdos IPTV Satellite DTT Ambiente Colaborativo No dispositivo móvel Redes Sociais Partilha No Computador 12

13 Crescimento exponencial da largura de banda no fixo exigida pelas aplicações Largura de Banda efectivamente necessária Mbps 200 Tecnologias de Computação Remota >200 Fibra Óptica B-PON WDM-PON G-PON* E-PON* 10G-PON* 150 3D TV Coaxial DOCSIS MB Downloa Web d browsing 1 2 Connecting places and people HDTV/ Multiroom Video Multistreaming 9 Sharing info 35 Entretimento Networking Cobre PSTN HDSL ADSL VDSL ADSL2+ DOCSIS 3.0* Kbps Mbps Gbps Source: Corporate Angels 13

14 também no móvel! 14

15 A implementação de redes de fibra óptica e de serviços de 3-Play 15

16 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 Corporate Video conferencing +100 Mbps internet (FE/GE) Unified communications Vertical solutions 100 Mbps internet Cloud computing/storage Virtual collaboration Telecommuting HD video conferencing Cloud computing/storage Software as a Service Remote access to company apps SMEs Community E-health E-education E-security FTTH connected communities* Este * documento E.g. Google propriedade experimental da Portugal fibre Telecom networks sendoin proibida several a sua communities utilização, transmissão a terceiros ou reprodução sem autorização expressa desta entidade. 16

17 A nova Casa Digital : Banda ultra-larga para novas aplicações e dispositivos Videoconferência Full Motion Vídeo/Áudio Streaming de alta definição Base de dados VOD (milhares de vídeos para selecção) Teletrabalho com presença virtual Jogos interactivos Immersive Reality Compras com visualização em alta definição Controlo Remoto de Residência (all IP-enabled appliances) Thin Client Computing (Storage, backup noturno, software applications on demand) Partilha de grandes ficheiros (fotos, videos, ficheiros de trabalho via rede doméstica) Segurança (alarmes e vídeovigilância) Fonte: BMG 17

18 A evolução dos suportes tecnológicos no Acesso: Cobre, Coaxial e Fibra Óptica Largura de Banda Tecnologia de Suporte -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; TV Analógica TV Digital Internet 200 a 6400 khz Upstream 8 MHz Downstream (TV analógica, rádio FM, TV digital e dados) MHz -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; -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; -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; Distribuição de Conteúdos Interactividade 18 18

19 GPON: uma tecnologia eficiente para NGA s de fibra xdsl (legacy) G-PON (optic fibre) EP2P* (optic fibre) ILLUSTRATIVE Central Cabinet Central Cabinet Central OLT PD OLT Splitter OLT + speed + efficiency 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 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) 19

20 Rede FTTH/GPON : Arquitectura de Rede Central Office FTTH IPTV + HSI + Voice 2x10G MSAN/G-PON OLT Amp. 21dB ODF 1:N JC Splitting Point 1:M 1550 nm (RF) 1490 nm (down) 1310 nm (up) JC FB Flexible Point RF TV Channels Feeder Network 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 20

21 Home network solution to support all services using existing home cabling when available HSI Fibre STB STB IPTV WiFi ETH OPT ETH HGW RF FXS ETH ETH/COAX /PLC Customer Coaxial Network RF TV TV TV TV TV TV Customer Voice Network RJ11 RJ11 RJ11 RJ11 RJ11 Voice 21

22 A possibilidade de um novo mundo de serviços em casa High speed internet > 100 Mbps, 200 Mbps, up to 1 Gbps download > 20 Mbps, 100 Mbps, 200 Mbps upload TV and enhanced TV features > 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) 22

23 QUESTÕES 23

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