Soluções Triple-Play sobre ADSL para o Mercado Residencial

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1 Soluções Triple-Play sobre ADSL para o Mercado Residencial 9 de Março de

2 Triple-Play sobre ADSL Notas Prévias Gostaríamos de abordar em maior detalhe as outras plataformas que permitem a exploração de serviços do tipo triple play, nomeadamente as plataformas HFC. No entanto, o tempo de que dispomos não o permite fazer neste momento. A abordagem que adoptámos não é neutra. O objectivo principal da análise que efectuámos foi o de encontrar soluções que permitam criar alternativas aos serviços de televisão paga disponibilizados pelo grupo PT/TV Cabo. Aquilo que se verifica neste momento é que a oferta de PTV da PT/TV Cabo é de má qualidade e cara. Um pouco de concorrência neste mercado seria certamente benéfica para a maioria dos consumidores

3 Triple-Play sobre ADSL Índice Enquadramento. Serviços a explorar. Tecnologias de acesso. Modelos de operação. Soluções técnicas a utilizar. Conclusões

4 Triple-Play sobre ADSL Enquadramento

5 Enquadramento Ambiente Competitivo Situação Internacional. Arranque tímido seis anos atrás. Inicialmente apenas uma solução para um acesso rápido à Internet. Dificuldades na oferta de serviços de vídeo: Dificuldades tecnológicas. Custos das redes de agregação e transporte. Custo dos terminais (STBs). Alteração radical da situação, nos últimos dois anos: Ultrapassagem das dificuldades tecnológicas. Redução drástica dos custos de agregação e transporte. Redução drástica dos custos dos terminais. A oferta triple-play sobre ADSL cresce a um ritmo superior 50% ao ano. Neste momento as redes ADSL conseguem ser mais competitivas que as redes de TV por cabo

6 Enquadramento Ambiente Competitivo Situação Nacional. Portugal possui uma situação particular (quase única na Europa) em que um mesmo operador (a PT) controla as duas principais plataformas de acesso residencial: A plataforma HFC (hybrid fiber coax). A plataforma pares de cobre. Esta situação, apesar de ser claramente um obstáculo a uma efectiva concorrência neste mercado, não constitui uma dificuldade intransponível ao desenvolvimento de plataformas competitivas: A PT não poderá desenvolver na totalidade as potencialidades de uma das plataformas sem canibalizar a outra. A situação regulamentar relativa á desagregação do lacete local não é a ideal, mas já não é inibidora do desenvolvimento de novas ofertas. Espera-se que a actuação do regulador relativamente ao cabo seja no mesmo sentido adoptado relativamente ao cobre

7 Enquadramento Evolução Tecnológica Disponibilidade de soluções IP end-to-end. Servidores. Agregação e transporte. DSLAMs. Terminais (STBs). Maior largura de banda disponível para distâncias de 2 a 2,5 Km. Com ADSL2+ é possível oferecer 8 a 10 Mb/s de vídeo, ultrapassando a questão dos segundos e mesmo dos terceiros televisores. Disponibilidade de encoders MPEG de elevada eficiência, permitindo uma redução significativa da largura de banda por serviço: Triple-pass encoders. Encoders H264 (MPEG 4)

8 Enquadramento Débitos Binários por Serviço de Vídeo Desfasamento de seis anos nas implementações práticas

9 Enquadramento Redes ADSL - Downstream Performance Três canais de TV Dois canais de TV

10 Enquadramento Viabilidade da Operação TV channels / Bandwidth DSL Improvements Viability zone Loop Length Current Operators Future Operators Codec Improvements DSL Bandwidth

11 Triple-Play sobre ADSL Serviços a Explorar

12 Serviços a Explorar Voz simples (POTS). Serviços de Voz Possibilidade de manutenção da ligação do cliente ao operador incumbente. Em alternativa, manter o serviço POTS, com as mesmas características de disponibilidade mas prestado por um novo operador. Voz sobre IP (VoIP). Acesso IP até ao utilizador (end-to-end). POTS até ao utilizador. VoIP a partir do ponto de acesso (DSLAM). Serviços avançados. Videotelefonia. Videoconferência

13 Serviços a Explorar Serviços de Dados Acesso à Internet em banda larga. Débitos downstream de 1 Mb/s ou superiores. Múltiplos utilizadores por cliente, utilizando a mesma conta. Capacidade elevada upstream (web serving, uploads, etc). Acesso remoto a redes. Teletrabalho. Redes privadas virtuais

14 Serviços a Explorar Serviços de TV Broadcasting. Mínimo de canais, com possibilidade de ir até aos 150, ou mais. Qualidade mínima equivalente ao sistema PAL. Serviços interactivos associados ao broadcasting. Opções de elevada qualidade (alta definição, Dolby 5.1, etc.). Serviços de video-on-demand (VoD). Pay-per-view. Subscription VoD. Personal video recorder (PVR) virtual. Time shifting. Guias de programação electrónicos (EPGs). Internet on TV

15 Serviços a Explorar Vantagens Competitivas sobre as Redes HFC e DTH (1) Serviços de voz. O cabo é incapaz de prestar um serviço POTS com a funcionalidade e disponibilidade que o serviço do operador incumbente possui. A plataforma ADSL tanto pode manter o serviço POTS, como disponibilizar VoIP, como explorar os dois serviços em simultâneo. Serviços de dados. Para o operador de cabo aumentar o bit-rate downstream implica aumentar o número de portadoras na rede, aumentar a capacidade dos CMTSs e eventualmente, segmentar a rede. Para o operador de ADSL aumentar o bit-rate downstream (dentros das limitações do loop) implica apenas actuar a nível do backbone

16 Serviços a Explorar Vantagens Competitivas sobre as Redes HFC e DTH (2) Serviços de broadcasting. A capacidade de introdução de serviços locais nas redes ADSL (narrowcasting) é muito superior à que se verifica nas redes HFC e DTH. O número de canais a explorar nas redes ADSL é praticamente ilimitado. Serviços on-demand (VoD). A actual estrutura da rede de transporte associada ao cabo (rede óptica) não é adequada à exploração de serviços on-demand. A implementação de serviços on-demand sobre o cabo é muito mais complexa do ponto de vista do software do que sobre as plataformas integralmente IP

17 Serviços a Explorar Conclusões O sucesso de uma operação comercial de telecomunicações orientada para o mercado residencial capaz de competir com a oferta do operador incumbente, passa pela disponibilização de uma oferta triple-play com uma forte componente de serviços avançados de vídeo e em particular de vídeo-on-demand. A plataforma ADSL apresenta neste momento melhores condições para explorar serviços do tipo triple play, nos segmentos médio e alto. Apenas no segmento baixo a oferta suportada nas redes HFC (serviços analógicos) poderá ser mais competitiva

18 Triple-Play sobre ADSL Tecnologias de Acesso

19 Tecnologias de Acesso Opções Tecnológicas Soluções baseadas em redes ADSL. Soluções baseadas em redes HFC. Soluções baseadas em redes FTTx. Soluções baseadas em redes BWA

20 Tecnologias de Acesso ADSL Nos grandes aglomerados urbanos a tecnologia de acesso ADSL parece ser a mais adequada pois: O comprimento médio do local loop é mais reduzido, possibilitando uma fácil exploração de serviços de vídeo. As tecnologias que permitem essa exploração estão maduras e disponíveis (DSLAMs IP, ADSL 2+, etc.). Os custos associados à desagregação do lacete local são bastante mais favoráveis do que no passado. Os problemas associados à construção física das redes são relativamente pequenos. Esta tecnologia apresenta a desvantagem de não suportar serviços analógicos o que a torna pouco atractiva para as famílias de fracos rendimentos

21 Tecnologias de Acesso HFC Nos grandes aglomerados urbanos a tecnologia de acesso HFC apresenta sérios problemas. O custo de nova construção (fibra ou cabo) é muito (demasiado) elevado. O processo de licenciamento de obras é muito moroso. A construção de novas infraestruturas de comunicações nos edifícios existentes é virtualmente impossível. Esta tecnologia possui a vantagem de poder disponibilizar o acesso aos serviços analógicos, sem necessidade de qualquer equipamento terminal dedicado

22 Tecnologias de Acesso FTTx A solução FTTx poderá ser interessante para zonas de elevada concentração empresarial, mas não para o mercado residencial, na generalidade. Um exemplo dessa situação é o caso da FastWeb em Itália que começou por utilizar inicialmente esta solução mas que no mercado residencial migrou rapidamente para ADSL

23 Tecnologias de Acesso BWA As soluções wireless na banda baixa (<10 GHz) poderão ser interessantes para redes locais ou regionais, servindo preferencialmente organizações empresariais ou institucionais com necessidades de tráfego baixas a moderadas. Soluções triple-play nesta faixa não nos parecem viáveis, a não ser em zonas de baixa densidade populacional. As soluções wireless na banda alta (>10 GHz) não estão ainda estabilizadas

24 Tecnologias de Acesso Combinação ADSL com DVB-T

25 Tecnologias de Acesso Combinação ADSL com DVB-T O operador de ADSL utiliza fundamentalmente a componente gratuita da plataforma DVB-T. Esta solução apresenta algumas vantagens: Permite resolver a questão da existência de mais de três televisores por habitação, na maior parte dos casos. Permite aliviar o backbone da carga correspondente aos serviços de multicasting gratuitos. Permite colocar em casa dos clientes com menor disponibilidade para adquirir serviços de banda larga, um cavalo de Tróia susceptível de ser activado a qualquer momento

26 Triple-Play sobre ADSL Modelo de Operação

27 Modelo de Operação Modelo de Exploração dos Serviços A aposta no triple-play levanta um novo conjunto de questões ao nível da gestão e comercialização de conteúdos, em particular os de televisão: Para abordar com sucesso este mercado os operadores de telecomunicações deverão estabelecer parcerias específicas nestas áreas de negócio. Neste contexto quem será responsável pela aquisição e gestão de conteúdos? Quem será responsável pela comercialização dos diversos produtos e facturação ao cliente?

28 Modelo de Operação Modelo de Gestão das Infraestruturas Quem será responsável pela gestão da infraestrutura técnica? Equipamentos de transmissão. Equipamentos de acesso (DSLAMs). BSSs (billing, acesso condicionado, CRM, etc.). Sistemas de gestão de conteúdos, tráfego e automação. Equipamentos terminais. Investimentos. A existirem parcerias, quem é que investe em quê? Terminais. Qual o modelo de comercialização? A haver subsidiação, como é que essa subsidiação se reparte entre serviços?

29 Triple-Play sobre ADSL Soluções Técnicas a Utilizar

30 Soluções Técnicas Arquitectura Geral do Sistema

31 Soluções Técnicas Arquitectura Geral do Sistema Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

32 Soluções Técnicas Contribuição e Digital Turnaround Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

33 Soluções Técnicas Contribuição e Digital Turnaround Downlink 1 TS Descrambler IF Distribution TS Descrambler TS Remultiplexers To Streamers Encoder Downlink N Local Content SMS + CAS NMS PSI/SI EPG

34 Soluções Técnicas Contribuição e Digital Turnaround Tarefas a Executar Recepção dos transport streams. De-scrambling. Grooming. Bit-rate adaptation (transrating). Scrambling. Re-multiplexing. PSI/SI insertion. EPG Insertion

35 Soluções Técnicas Encapsulamento IP Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

36 Soluções Técnicas Encapsulamento IP UDP Encapsulation No caso do número de serviços ser reduzido (<30 tipicamente) as tarefas de bit-rate adaptation, scrambling, remultiplexagem e encapsulamento IP poderão ser efectuados por um único equipamento. No caso de maior numero de serviços, é preferível efectuar a operação em duas etapas

37 Soluções Técnicas Vídeo Servers Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

38 Soluções Técnicas Vídeo Servers Dimensionamento (1) A arquitectura da solução depende fundamentalmente dos seguintes parâmetros: Número total de streams simultâneas, isto é, o número total de utilizadores que está simultânea e independente a visualizar um determinado evento. Existem no mercado soluções capazes de disponibilizar : 10 a 12 streams por servidor (soluções baseadas em PC). 300 a 400 streams por servidor (soluções baseadas em processamento distribuído). Dimensão dos recursos de storage, o que por sua vez depende do número total de eventos a disponibilizar e da sua duração média. Dimensão do sistema de aquisição e gestão de conteúdos. Este factor depende da taxa de renovação de conteúdos armazenados

39 Soluções Técnicas Vídeo Servers Dimensionamento (2) Número total de streams simultâneos. O número total de streams simultâneos depende de: Número total de clientes aderentes do serviço. Taxa de utilização simultânea do serviço. Considerando uma central com cerca de clientes, uma penetração de 10% (1.500 clientes) e uma utilização simultânea de 20% teremos um máximo de 300 streams por central, o que corresponde a cerca de Mb/s, ou seja, dois interfaces GbE por central com uma ocupação de 60%. Este valor é apenas indicativo, sendo possível iniciar a operação com uma configuração menos ambiciosa. A solução a adoptar deverá portanto ser escalável

40 Soluções Técnicas Vídeo Servers Dimensionamento (3) Arquitectura centralizada: Servidor central capaz de disponibilizar milhares de de streams de vídeo. Repositório central (arquivo) com milhares de horas de conteúdos. Menor quantidade de equipamento. Maior exigência da rede de transporte. Arquitectura descentralizada: Servidores periféricos capazes de disponibilizar dezenas ou centenas de streams por servidor. Caches locais com dezenas ou centenas de horas correspondentes aos conteúdos mais solicitados. Maior quantidade de equipamento. Menor exigência da rede de transporte

41 Soluções Técnicas Vídeo Servers Dimensionamento (4) Dimensão dos recursos de storage. Para um servidor periférico julgamos que cerca de 200 horas de storage local (on line) serão suficientes (>100 filmes disponíveis imediatamente). 200 horas de conteúdos correspondem a cerca de 5 drives de 73 GB (1,7 GB por hora de programação). Convém notar que: A dimenção total do storage não está relacionado com o número potencial de clientes mas sim com a diversidade da oferta comercial. Os conteúdos a disponibilizar poderão ser de diversa natureza (filmes, documentários, resumos desportivos, talk shows, etc.). A capacidade de storage on-line corresponde aos conteúdos imediatamente acessíveis. Outros conteúdos poderão estar acessíveis a partir de um repositório central de maior dimensão, à custa de um determinado delay no início da sessão, ou à custa de uma encomenda antecipada

42 Soluções Técnicas Outros Serviços IP Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

43 Soluções Técnicas Outros Serviços IP Categorias de Serviços Os outros serviços IP a explorar sobre a rede pertencem fundamentalmente a uma de três categorias: Serviços de acesso à Internet. Serviços de voz (VoIP). Serviços locais. Estes serviços poderão utilizar terminais do tipo PC ou TV+STB e poderão ser de diversos tipos, nomeadamente: Serviços administrativos (autenticação, DHCP, billing, etc.). Serviços HTML locais. Serviços interactivos (portal TV, gestão da conta de cliente, etc.). Estes serviços estão bastante bem tipificados pelo que não os iremos analisar neste momento. De qualquer modo julgamos que o modelo de exploração deste tipo de serviços não irá ter grande impacto na arquitectura global da solução

44 Soluções Técnicas Agregação de Serviços Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

45 Soluções Técnicas Rede de Transporte Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

46 Soluções Técnicas Rede de Transporte Tecnologias a Utilizar (1) Utilizando DSLAMs IP, a granularidade no transporte deverá ser GbE. Soluções de transporte baseadas em SDH não suportam de maneira económica este tipo de débitos. O transporte directo de GbE sobre a fibra, utilizando DWDM parece ser a solução de transporte mais económica. No entanto não excluímos outras soluções, nomeadamente: RPR. DTM. Este tipo de soluções poderá revelar-se interessante especialmente se os links GbE estiverem sub-ocupados, o que será provavelmente o caso no início da operação

47 Soluções Técnicas Rede de Transporte Tecnologias a Utilizar (2) Estas soluções podem coexistir nas mesmas fibras com as soluções baseadas em SDH ou com as soluções IP orientadas para os mercados onde a necessidade de routing seja superior

48 Soluções Técnicas Rede de Transporte Converged Network IP Architecture Central C Central B Central A Head End PSTN BAS HFC DSLAM Metro RPR/DPT Proxy/ Firewall Central E Central D Data Center

49 Soluções Técnicas DSLAMs Streamer Contribution System Digital Turnaround Streamer DSLAM Video Server Pool N x IP Main Distribution Frame From / To Subscribers DSLAM N x Fast Local Services Internet Access Telephone N x Fast Voice Gateway Incumbent Telephone Secondary Distribution Frame

50 Soluções Técnicas DSLAMs Redes ADSL - Downstream Performance Três canais de TV Dois canais de TV

51 Soluções Técnicas DSLAMs Bit-rate máximo por acesso. Dimensionamento (1) 2 serviços de TV - 2 x 3,75 Mb/s = 7,5 Mb/s. 3 serviços de TV - 3 x 3,75 Mb/s = 11,25 Mb/s. Outros serviços IP (voz e dados) - 0,5 Mb/s. Distância máxima entre clientes e a central. 2 canais de TV - 2,4 Km (ADSL2+). 3 canais de TV - 2,0 Km (ADSL2+). Para distâncias inferiores todos os DSLAMs poderão ser concentrados na central. Para distâncias superiores, deverão existir pontos intermédios de concentração, com um ou mais µdslams

52 Soluções Técnicas DSLAMs Dimensionamento (2) DSLAM com 576 Portas - Serviços de TV Número de portas ADSL 576 Televisores por habitação 1,4 Utilização simultânea 95% Total de utilizadores simultâneos 766 Número de canais com a maioria das audiências 20 Audiência conjunta desse grupo de canais 80% Largura de banda por canal 3,75 Mb/s Largura de banda associada aos serviços de multicasting 75 Mb/s Clientes VoD 153 Largura de banda por cliente 3,75 Mb/s Largura de banda associada aos serviços de VoD 573,75 Mb/s Largura de banda total associada aos serviços de TV 648,75 Mb/s

53 Soluções Técnicas DSLAMs Dimensionamento (3) Capacidade do uplink por DSLAM. 576 clientes. 20 canais de multicasting = 75 Mb/s. 20% de utilização simultânea de VoD = 575 Mb/s. Voz e dados = 75 Mb/s. Total 725 Mb/s Dois links GbE por DSLAM são suficientes e proporcionam uma margem de segurança confortável. Critérios de projecto para sites até cerca de 600 clientes. Dois links GbE por site (multicast, VoD, voz e dados). Dois links GbE por site para redundância

54 Soluções Técnicas DSLAMs Arquitectura non-blocking e redundante GbE UpLinks GbE UpLinks N x GbE N x GbE High Capacity Backplane Access Module Access Module ADSL Lines ADSL Lines

55 Soluções Técnicas DSLAMs Probabilidade de bloqueio 100,00% Probabilidade de a percentagem de utilizadores simultâneos ser inferior a um determinado valor 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% Utilização média na hora de ponta = 20% N = 100 N = 400 N = ,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17% 18% 19% 20% 21% 22% 23% 24% 25% 26% 27% 28% 29% 30%

56 Soluções Técnicas Equipamentos Terminais Cliente IP + POTS STB ADSL Modem ADSL Filter ADSL a/b Video/Audio

57 Soluções Técnicas Equipamentos Terminais Cliente IP + POTS STB STB Res. Gateway ADSL Modem ADSL Filter ADSL a/b Video/Audio

58 Soluções Técnicas Equipamentos Terminais Cliente IP STB STB Res. Gateway ADSL Modem ADSL a/b Video/Audio

59 Triple-Play sobre ADSL Conclusões

60 Triple-Play sobre ADSL Conclusões A opção pela utilização da tecnologia ADSL é, neste momento a única forma de desenvolvimento de uma alternativa competitiva e de desenvolvimento rápido à posição de predominância que a PT / TV Cabo possui no mercado residencial. A tecnologia que permite a exploração de serviços de vídeo sobre esta plataforma está madura e estabilizada. Os serviços triple play, só voz, só Internet ou Internet e voz podem coexistir sobre uma mesma plataforma

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