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Panorama Geral eTendências em Redes IPTania Regina TroncoDiretoria da Gestão da Inovação (DGI)tania@cpqd.com.br
AgendaContexto atual das Redes de TelecomTendências de Evolução – Internet do futuroTendências em Redes e VoIP Peering
Contexto Atual• Crescimento do tráfego IP (Internet Protocol)– O tráfego IP global aumentou oito vezes nos últimos 5 anos ...
Evolução do Acesso Fixo e MóvelMbit/s1.00010010AltaDefiniçãoMobileInternetHoje TempoCobre/FTTCADSL/ADSL2/ADSL2++FTTC/FTTBV...
Transformação nas Redes – NGN (Next GenerationNetworks)PSTN VoIP Dados IPTVPresenteRedes Dedicadas por ServiçoOAM&PServiço...
Definição de NGN• A NGN é uma rede baseada em pacotes, capaz deprover serviços de telecomunicações através demúltiplas tec...
Padronização da NGN• Desde 2001, a NGN vem sendo estudada e padronizadapor diversas organizações internacionais tais como:...
NGN – ITU-TA arquitetura da NGN foi padronizada pelo ITU-T narecommendação Y.2012, “Functional Requirements andarchitectur...
NGN - Componentes• Rede de Pacotes: Transporte dos dados• Media Gateway (MG): Processa a conversão das mídias (áudio e v...
NGN
Múltiplas Arquiteturas NGN• Media Gateway Control Protocol (MGCP) - IETF• MEGACO / H.248 - IETF/ITU-T• Session Initiation ...
NGN - 3GPP (3rd Generation Partnership Project)•IMS (IP Multimedia Subsystem)
IMS – Evolução do Conceito de Rede Inteligente• Ideia Principal: a construção de novos serviços ficaindependente da infrae...
Fonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz:Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17, 2012
Evolução do IMS para o EPC• Ideia principal: prover aplicações baseadas em IP eindependentes da camada de rede IPRede de P...
EPC•Rede core com múltiplosacessos baseada no protocolo IP– Acesso 3GPP (LTE, UMTS,GPRS)– Não-3GPP (Wimax, CDMA0– Wifi•EPC...
E a Internet Pública?
Internet do Futuro• Arquitetura atual daInternet com muitasextensões e modificações• Serviços Over-The-Top(OTT)• Entrega d...
New Generation Network (NwGN) – Post IP• Projetos de pesquisa visandorepensar a Internet (“Clean-Slate Design”) e reprojet...
New Generation Networks• Principais Características da NwGN (1/3):• Mobilidade e Ubiquidade• Comunicações disponíveis em t...
New Generation Networks• Principais Características da NwGN (2/3):• Generalidade• Utiliza substratos de rede (hardware) ge...
New Generation Networks• Principais Características da NwGN (3/3):• Rede Autonômica• Propriedades de auto-configuração, au...
ExemploSobreposição Semântica do IPCamada de Transporte: IP é um identificador (nomeação)Camada de rede: IP é um localizad...
Evolução das Telecomunicações• Ideia principal: Uma plataforma core IP que provê capacidadespara múltiplas aplicações e es...
Vertically integratedClosed, proprietarySlow innovationSmall industrySpecializedOperatingSystemSpecializedHardwareAppAppAp...
Vertically integratedClosed, proprietarySlow innovationAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppHorizontalOpen interfacesRapid inn...
ControllerHigh costSpecialized config.Closed sourceSlow innovationBGPLow cost (commodity)Multi-vendor modularityOpen sourc...
Evolução das RedesNwGNFonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz: Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17...
Plataformas Telecom, OTT e Internet do Futuro•Coexistência das plataformas de telecom e Internet•O desafio é escolher o me...
NGN e VoIP Peering• Necessidade de mecanismos de tradução de numeração,endereços e nomes entre domínios Telecom e (F) Inte...
Motivação VoIP• Os serviços de M2M, FTTx e VoIP estão entre os quemais crescem na área de telecom1;• No período de 2011 a ...
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Panorama Geral e Tendências em Redes IP - I Workshop CPqD de Inovação Tecnológica em VoIP Peering

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  • Adicionei um a no IP is a locator, Coloquei o IPv6 no lugar
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    1. 1. Panorama Geral eTendências em Redes IPTania Regina TroncoDiretoria da Gestão da Inovação (DGI)tania@cpqd.com.br
    2. 2. AgendaContexto atual das Redes de TelecomTendências de Evolução – Internet do futuroTendências em Redes e VoIP Peering
    3. 3. Contexto Atual• Crescimento do tráfego IP (Internet Protocol)– O tráfego IP global aumentou oito vezes nos últimos 5 anos e irátriplicar nos próximos cinco anos1;• O tráfego IP global deve atingir 110,3 exabytes (1018bytes por mês)no final de 2016;• O número de dispositivos conectados a redes IP serátrês vezes maior do que a população global em 20161– Haverá aproximadamente 3 dispositivos conectados per capitain 2016;– O tráfego oriundo de dispositivos sem fio irá exceder o tráfegooriundo de dispositivos com fio;• O número de usuários de mobile VoIP irá crescer de 47 milhões em2010 para 410 milhões em 20152.Fontes: (1) Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2011-2016 White Paper, 2012.(2) Infonetics report: Mobile VoIP Services and Subscribers
    4. 4. Evolução do Acesso Fixo e MóvelMbit/s1.00010010AltaDefiniçãoMobileInternetHoje TempoCobre/FTTCADSL/ADSL2/ADSL2++FTTC/FTTBVDSL2EthernetFTTHGPON/XGPONWDM-PON2,5GCDMA, GSM-GPRSWiMAX 802.16d3GCDMA, GSM-EDGEUMTS, WiMAX 802.16e3,9G - LTEWiMax 802.16e4G-LTE AdvancedWiMax 802.16m
    5. 5. Transformação nas Redes – NGN (Next GenerationNetworks)PSTN VoIP Dados IPTVPresenteRedes Dedicadas por ServiçoOAM&PServiçosControleSessõesComutação &transporteMóvel VoIP Serv. IP VídeoFuturoRede Integrada MultisserviçoNGN - Tudo IP
    6. 6. Definição de NGN• A NGN é uma rede baseada em pacotes, capaz deprover serviços de telecomunicações através demúltiplas tecnologias de acesso banda larga, comtecnologias de transporte que provêem QoS, suporte àmobilidade e na qual as funções de transporte eserviços são independentes.– A separação das funções de transporte e de serviços, promovea competição entre provedores de serviço e a independênciados serviços com relação às tecnologias de rede.Fonte: ITU-T Recommendation Y.2001 (12/2004) - General overview of NGN
    7. 7. Padronização da NGN• Desde 2001, a NGN vem sendo estudada e padronizadapor diversas organizações internacionais tais como:– ITU-T (International Telecommunication Union -Telecommunication Standardization Sector);– IETF (Internet Engineering Task Force);– 3GPP (3rd Generation Partnership Project) e– ETSI (European Telecommunications Standards Institute).• Uma questão chave neste conjunto de padrões égarantir interoperabilidade global dos mesmos.
    8. 8. NGN – ITU-TA arquitetura da NGN foi padronizada pelo ITU-T narecommendação Y.2012, “Functional Requirements andarchitecture of the NGN”
    9. 9. NGN - Componentes• Rede de Pacotes: Transporte dos dados• Media Gateway (MG): Processa a conversão das mídias (áudio e vídeo) no formato depacotes.• Media Gateway Controllers (MGC): Estabelecem e liberam as conexões na rede de pacotes.• Signaling Gateway (SG): traduz as mensagens de sinalização da rede de telefoniapública para a rede de pacotes e vice-versa. É utilizado para a interconexão da rede pública convencionalcom a rede de IP.
    10. 10. NGN
    11. 11. Múltiplas Arquiteturas NGN• Media Gateway Control Protocol (MGCP) - IETF• MEGACO / H.248 - IETF/ITU-T• Session Initiation Protocol (SIP) - IETF
    12. 12. NGN - 3GPP (3rd Generation Partnership Project)•IMS (IP Multimedia Subsystem)
    13. 13. IMS – Evolução do Conceito de Rede Inteligente• Ideia Principal: a construção de novos serviços ficaindependente da infraestrutura de redeServiços de Rede InteligenteRede InteligenteRede de TransmissãoFixa e MóvelRede de Circuitos (PSTN)Domínio TelecomRede de Pacotes (NGN)Domínio TelecomService Delivery Platform (SDP)Aplicações baseadas em SIPIP Multimedia Subsystem (IMS)Rede de Pacotes IPFixa e Móvel
    14. 14. Fonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz:Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17, 2012
    15. 15. Evolução do IMS para o EPC• Ideia principal: prover aplicações baseadas em IP eindependentes da camada de rede IPRede de Pacotes (NGN)Domínio TelecomService Delivery Platform (SDP)Aplicações baseadas em SIPIP Multimedia Subsystem (IMS)Rede de Pacotes IPFixa e MóvelRede Móveis de PacotesDomínio TelecomService Delivery Platform (SDP)Aplicações baseadas HTTPEvolved Packet Core (EPC)Rede Móveis de Pacotes IP3GPP ou nãoAplicações baseadas em SIP
    16. 16. EPC•Rede core com múltiplosacessos baseada no protocolo IP– Acesso 3GPP (LTE, UMTS,GPRS)– Não-3GPP (Wimax, CDMA0– Wifi•EPC provê conexão para:–IMS–InternetAcesso3GPPAcessoNão-3GPPFonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz: Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17, 2012
    17. 17. E a Internet Pública?
    18. 18. Internet do Futuro• Arquitetura atual daInternet com muitasextensões e modificações• Serviços Over-The-Top(OTT)• Entrega de conteúdos deáudio e vídeo emdispositivos conectados viaInternet, sem múltiplosoperadores envolvidos,sem garantias de QoS• Exemplos:• IPTV => É necessário repensar o designda arquitetura da Internet
    19. 19. New Generation Network (NwGN) – Post IP• Projetos de pesquisa visandorepensar a Internet (“Clean-Slate Design”) e reprojetá-lavisando aplicações e requisitosfuturos.• Exemplos de Projetos:– GENI/FIND, USA– Future Internet Cluster, EU– New Generation Network / AKARI,Japan– CNGI, China Next GenerationInternet Project– G-Lab Initiative, Germany– Internet del Futuro, Spain– ARCMIP, Fibre, Brazil
    20. 20. New Generation Networks• Principais Características da NwGN (1/3):• Mobilidade e Ubiquidade• Comunicações disponíveis em todo lugar, a qualquer hora, sempreque/onde uma pessoa ou objeto esteja.• Real-virtual world integration• Informações de contexto do mundo real, através de sensores, sãoempregadas para aprimorar os serviços e aplicações do mundovirtual.• Aprimoramento e evolução da comunicação “machine-to-machine”(M2M)• Milhões de dispositivos (objetos) com acesso Internet e comunicando-se entre si formam a Internet das Coisas.
    21. 21. New Generation Networks• Principais Características da NwGN (2/3):• Generalidade• Utiliza substratos de rede (hardware) genéricos, configurados porsoftware, tais como: switches, roteadores, capacidade deprocessamento e memória.• SDN (Software Defined Networks)• Isto pode ser implementado por meio de técnicas de virtualização.• Centrada no Conteúdo• Habilidade de manipular conteúdo/informação como serviços deprimeira classe na arquitetura.• Centrada nos Serviços• Capacidade de criar/manipular serviços de forma personalizadapara os usuários• Internet dos Serviços
    22. 22. New Generation Networks• Principais Características da NwGN (3/3):• Rede Autonômica• Propriedades de auto-configuração, auto-recuperação, auto-proteção e auto-optimização• Minimização da interferência humana na operação da rede• Rede Cognitiva• Emprega técnicas de inteligência artificial para aprender com açõesrealizadas no passado e prever ações futuras.
    23. 23. ExemploSobreposição Semântica do IPCamada de Transporte: IP é um identificador (nomeação)Camada de rede: IP é um localizador (endereçamento)Conseqüências:– Falta de um identificador estável paracomunicações fim-a-fim– Mobilidade/Multihomming– SegurançaSoluçãoSeparação Identificador/LocalizadorHIP, LISP, SixOneHostIdentifierIPv4 IPv6IDTCPUDPSCTPRTPRTPSIPSIP SDPSDPDNSDNSHTTPHTTPEthernetEthernetATMATMSONETSONETWLANWLANNetwork locatorTecnologias deCamada 2 e 1AplicaçõesLegadas…………IPIP
    24. 24. Evolução das Telecomunicações• Ideia principal: Uma plataforma core IP que provê capacidadespara múltiplas aplicações e esconde os detalhes das tecnologiassubjacentesServiços Convergentes deTelecomunicações(FMC, Triple Play, IPVT, etc.)SDPPlataforma TelecomRede de TransmissãoFixa e MóvelDomínio Telecom Domínio Internet do FuturoCloud/Internet do Futuro(egov, ehealth, eUtilities, eLogisticsInternet do FuturoPlataforma CoreRede de Pacotes IPFixa e Móvel
    25. 25. Vertically integratedClosed, proprietarySlow innovationSmall industrySpecializedOperatingSystemSpecializedHardwareAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppSpecializedApplicationsHorizontalOpen interfacesRapid innovationHuge industryMicroprocessorOpen InterfaceLinuxMacOSWindows(OS)or orOpen InterfaceSource: McKeown
    26. 26. Vertically integratedClosed, proprietarySlow innovationAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppAppHorizontalOpen interfacesRapid innovationControlPlaneControlPlaneControlPlaneor orOpen InterfaceSpecializedControlPlaneSpecializedHardwareSpecializedFeaturesMerchantSwitching ChipsOpen InterfaceSource: McKeown
    27. 27. ControllerHigh costSpecialized config.Closed sourceSlow innovationBGPLow cost (commodity)Multi-vendor modularityOpen sourceRapid innovationControllerOpen interfaceOpenFlow SwitchesOpen interfaceSoftware Defined IP RoutingOSPF ISIS LDPSpecializedControl PlaneSpecializedHardwareSpecializedFeaturesController
    28. 28. Evolução das RedesNwGNFonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz: Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17, 2012
    29. 29. Plataformas Telecom, OTT e Internet do Futuro•Coexistência das plataformas de telecom e Internet•O desafio é escolher o melhor dos dois mundos: telecom e Internet– da Internet: tranporte IP, endereçamento e nomeação, serviços demensagem, etc.– das Telco: numeração telefônica, mobilidade, banda larga, etc.•Gateways de serviço para interconexão das plataformas sãopotenciais provedores de receita para as operadoras de telecomCSNGNIP2006 2010 ???Fonte: Prof. Dr. Thomas Magedanz: Half day tutorial at IEEE CCNC, Las Vegas, Nevada, USA, January 17, 2012
    30. 30. NGN e VoIP Peering• Necessidade de mecanismos de tradução de numeração,endereços e nomes entre domínios Telecom e (F) Internet– ENUM (E.164 NUmber Mapping)• Mecanismo que mapeia números telefônicos públicos em URLs (UniformResource Identifiers) a serem empregadas na NGN (redes IP).• Desafios relacionados à resolução de endereços (telefônicos =>URLs e vice-versa) com padronização global– Interfuncionamento dos sistemas de endereçamento
    31. 31. Motivação VoIP• Os serviços de M2M, FTTx e VoIP estão entre os quemais crescem na área de telecom1;• No período de 2011 a 2017, o mercado de VoIP deveapresentar taxas de crescimento de até 17%1;• Aumento do número de provedores agrupados emfederações para interconexão de VoIP através docompartilhamento entre si (“peering”) 2;• O crescimento do VoIP tem levado a um crescimentorápido do mercado para interconexão e VoIPPeering2Fontes:http://www.ipnews.com.br/telefoniaip/index.php/negocios/categorias-de-negocios/pesquisas/25468-mercado-de-voip-pode-crescer-177-ate-2017-revela-pesquisa.html1http://www.infonetics.com/pr/2012/VoIP-UC-Services-Market-Forecast-and-SIP-Trunking-Survey-Highlights.asp2
    32. 32. Obrigada!www.cpqd.com.br
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