01 - Introdução. Redes de Serviços e Comunicações Multimédia RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 1

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1 01 - Introdução Redes de Serviços e Comunicações Multimédia RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 1

2 Como comunicar eficientemente? Visual Som Textual Fala Quais os problemas inerentes à entrega de informação multimédia ao utilizador? Interactividade RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 2

3 Como transportar e distribuir multimédia? RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 3

4 Sistemas de distribuição de multimédia TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones O papel das redes de comunicação é o de garantir o transporte da informação com QoS Garantir que a comunicação é segura e proteger os sistemas Disponibilizar diferentes formatos para diferentes terminais Registos de utilizadores Colocar a informação geograficamente mais perto do utilizador RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 4

5 Sistemas de comunicação multimédia TV Interactiva TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones O papel das redes de comunicação é o de garantir o transporte da informação com QoS Garantir que a comunicação é segura e proteger os sistemas Permitir a negociação entre os terminais Terminais multimédia RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 5

6 Cap. 2: Codificação TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Codecs Qualidade de Voz MOS PSQM Necessidades dos codecs RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 6

7 A escolha do codec Características da rede Tolerância ao atraso Jitter Formato dos dados multimédia a transportar Protocolos associados e seus overheads RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 7

8 Cap. 3: Terminais de comunicação multimédia TV Interactiva TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Serviço de comunicação ponto a ponto Analógico ISDN (H.320) H.323/H.324 (UMTS) SIP (UMTS) RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 8

9 Cap. 3: Terminais de comunicação multimédia TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Serviço de comunicação ponto-multiponto ISMA MHP Windows Media Services Real Quicktime RSCM/ISEL-DEETC-SRC/2004 9

10 Telefonia IP Oferece serviços de telefonia em redes de comutação de pacotes baseadas em IP Simula o estabelecimento de uma chamada normal Tom de convite à marcação Tom de chamar Tom de ocupado Voz tem de ser codificada, agrupada em pacotes e enviada pela rede até ao destino RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

11 Telefonia IP Visão Geral network link physical Sinalização Qualidade de Serviço Transporte MGCP/Megaco Reserva Medidas H.261/MPEG H.323 SDP RTSP RSVP RTCP SIP RTP TCP UDP IPv4, IPv6 PPP AAL3/4 AAL5 PPP Sonet ATM Ethernet V.34 Application daemon kernel RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

12 Telefonia Fases Utilizador levanta o auscultador e ouve o tom de convite à marcação O utilizador marca o número de telefone a partir do qual se obtêm o endereço IP do terminal de destino São iniciados os protocolos necessários ao estabelecimento da chamada e é reproduzido um sinal que simule o tom de chamada O telefone do destino toca O utilizador de destino atende a chamada e começa a conversação full duplex usando um codec previamente acordado entre os dois terminais para o streaming da voz A conversa termina quando um dos intervenientes desliga RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

13 Telefonia IP - Alternativas Sinalização H.323 SIP (Session Initiation Protocol) MGCP (Media Gateway Control Protocol) Transporte RTP (Real-Time Transport Protocol) Controlo/Monitorização RTCP (Real-Time Control Protocol) RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

14 Streaming de Vídeo Permite visualizar o conteúdo sem ter de descarregar primeiro o ficheiro todo O stream pode ser uma fonte ao vivo, ou uma pré gravação Pré gravação Video-on-Demand RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

15 Streaming de Vídeo Sinalização HTTP RTSP (Real-Time Streaming Protocol) Transporte RTP Controlo/Monitorização RTSP RTCP RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

16 Cap. 4: Transporte de informação Multimédia TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Redes Protocolos utilizados Serviços Mecanismos RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

17 Transporte e Distribuição Tecnologias vocacionadas para os conteúdos multimédia Protocolos Equipamento Mercados Serviços fornecidos Localização Download Registos do uso Streamming Exemplos Protocolos Proxies Ferramentas de gestão de conteúdo Comutadores inteligentes Ferramentas de analise de logs RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

18 Expectativas multimédia de uma rede Suporte de aplicações com características de tempo real Limites de Atraso e Jitter Largura de banda BER Bit Error Rate Suporte de Multicast Gestão de sessões Descrição do conteúdo Anúncio Identificação Controlo Segurança Mobilidade RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

19 Redes best-effort Necessidades de aplicações de tempo real não se adequam a redes best-effort Atrasos Processamento dos pacotes Sistema operativo Aplicação Transmissão dos pacotes Número de sessões activas Capacidade do meio de transmissão Atrasos do nível MAC Capacidade de mudança de contexto do sistema operativo Propagação Routing e Queueing RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

20 Novas arquitecturas para a Internet Intserv Complexo Toda a rede tem de suportar Usa RSVP como protocolo de sinalização Define três classes de serviço Guaranteed Service Class Controled Load Service Best Effort Service Diffserv Introduz o conceito de domínio Os routers na fronteira são responsareis pelo fornecimento de qualidade de serviço Os routers internos funcionam com base na classificação do pacote PHB (Per Hop Behaviour) PHBs Assured Forwarding Expedited Forwarding MPLS RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

21 Cap. 5: Transporte em grande escala TV Interactiva Computadores pessoais Tablet PCs Smartphones Redes Protocolos utilizados Serviços Mecanismos RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

22 Transporte em redes de comutação de circuitos SS#7 backbone Switch Switch Switch Switch Switch POTs ou ISDN POTs ou ISDN Qualidade de serviço elevada Fiabilidade elevada Investimento elevado Rentabilidade da ligação baixa a largura de banda continua reservada mesmo que não esteja a ser usada RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

23 Transporte em redes de comutação de pacotes Packet Based Network Qualidade de serviço inexistente Fiabilidade baixa Baixo investimento Elevada integração com outros serviços de dados Rentabilidade da ligação elevada partilha da ligação RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

24 O melhor dos dois mundos... Rede de comutação de circuitos Rede de comutação de pacotes Switch Switch Switch Switch Switch A melhor solução seria integrar as duas Com a integração de todas as soluções obtemos: QoS de acordo com o que o cliente precisa O cliente paga pela qualidade de serviço que pretende Serviços inteligentes entre redes RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

25 Soluções possíveis: Construir uma rede totalmente nova com equipamento que implementa tecnologia de ponta. Migrar a rede existente para uma rede mais actual. Juntar as duas redes numa só. RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

26 Migração da Rede Actual Signalling STP Switch Signalling Switch TDM Switch SSP Voice SSP O SS#7 suporta uma configuração quase-associada Os nós STP ligam apenas com a sinalização Os SSPs lidam com a sinalização e a voz RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

27 Convergência da Rede Actual STP Signalling Switch Signalling Switch Packet-Switched Network TDM Switch SSP Voice Voice SSP No modo quase-associado a rede SS#7 transporta voz separada da sinalização A voz é transportada numa rede de comutação de pacotes Informação sobre como encaminhar as chamadas e como fazer a facturação é necessária RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

28 Tipos de conteúdos multimédia RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

29 Cap. 6: Infra-estruturas de serviços multimédia Instant Messaging/MMS WAP JAIN Tarifação Aprovisionamento RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

30 Instant Messaging / MMS Multimedia Messaging Service Troca de mensagens multimédia Múltiplos conteúdos multimédia Imagem, Vídeo, Áudio, Texto Múltiplos destinatários Semelhante ao Wireless Village Instant Messaging and Presence Services Standard de IM em ambientes móveis Presente na maioria dos telemóveis mais recentes Permite a troca de mensagens e informação de presença entre equipamentos móveis RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

31 WAP Objectivo Fornecer conteúdos a utilizadores móveis Independente da rede utilizada Define O acesso aos conteúdos através de um micro-browser, presente nos equipamentos móveis Linguagem de scripting semelhante a Java Script Interface de acesso a funções disponíveis num telefone móvel Formatos para a troca de informação Protocolos RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

32 JAIN / Tarifação / Aprovisionamento JAIN Utilização de Java nas telecomunicações Define uma API para controlo de chamadas permitindo a integração das diferentes redes de telecomunicações Define ainda um conjunto de funcionalidades disponíveis a aplicações para uso durante as chamadas Permite a implementação de um conjunto de serviços novos Tarifação/Aprovisionamento Permite a tarifação e aprovisionamento de novos utilizadores Normalmente composta por sistemas dedicados, implementados consoante as necessidades do operador RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

33 Cap. 7: UMTS Redes actuais GSM/HSCSD/GPRS/EDGE Arquitectura da rede UMTS Modelo de ligações Diferentes versões UMTS Consolidação de serviços numa rede All-IP Integração de múltiplos serviços Vídeo telefonia Voz Streaming RSCM/ISEL-DEETC-SRC/

34 UMTS Solução All-IP Camada de Transporte IPv6 Sinalização de chamadas SIP Transporte Multimédia RTP RSCM/ISEL-DEETC-SRC/