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Fui responsável pelo desenvolvimento e implantação do projeto de contribuição de vídeo/áudio sobre Redes IP (metroethernet) em parceria com Empresa de Telecom para fornecimento de conteúdo ...

Fui responsável pelo desenvolvimento e implantação do projeto de contribuição de vídeo/áudio sobre Redes IP (metroethernet) em parceria com Empresa de Telecom para fornecimento de conteúdo jornalístico o qual integrou todos os Sites das Unidades de Negócio da Rede, gerando uma economia de um milhão e duzentos mil reais anuais

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Projeto Vídeo IP Projeto Vídeo IP Presentation Transcript

  • IN IN IP IN SDH X.25 Frame Telefo Relay ATM Televisã Redes IP n Convergência das Mídias – Radio Internet IN DWD o M
  • REQUERIMENTOS DO MERCADO BROADCAST • Teleconferência Email •Digital • Transferência Web hosting arquivo •Transmissão multimídia Vídeo sobre IP • VPNs •Jogos Download software • Intranets •Vídeo sobre Acesso a Internet • E-commerce demanda Voz sobre IP Cliente Negócio
  • REQUERIMENTOS DO MERCADO BROADCAST Usuário – Serviços Centralizados Redes – Aplicação para o cliente Aplicação – Redes Gerenciáveis Aplicação – Redes Inteligentes “O protocolo de vídeo sobre IP já é a principal tecnologia de redes de transmissão, nas áreas de Broadcast e Internet.”
  • A CONVERGÊNCIA DAS REDES A convergência A avaliação do IP das Redes negócio de redes Ethernet IP/Ethernet em todos os lugares Um progresso a Redes e convergência de segurança Muitas cada tempo Sempre-conectado ao mundo Redes Conv. dispositivos e barramento aplicativos Consolidação de vendas automáticas Data Vídeo Convergência de ligações c/ fio e s/fio WAN Convergência de Voz, Vídeo e Dados WAN Voz LAN Convergência de Voz e Dados LAN 2003 2005 2007 2009
  • A CONVERGÊNCIA DAS REDES Hoje Amanhã •Múltiplos acessos-Rede de serviço •Único acesso-Rede de serviço •Alto custo. •Eficiente – Baixo Custo • Com protocolo IP Serviços Conteúdo Servidores Comunicação Controle Cabo/Broadcasting Backbone - Rede Internet Móvel Fixo Acesso Acesso S/ Fio C/ Fio Transporte de acesso & Clientes Redes chaveadas
  • CARACTERÍSTICAS DAS REDES IP  Infraestrutura da rede • Transmite voz, dados, e vídeo • Usa banda larga e tecnologias de transporte de alta qualidade • Redução de custo pelo controle de serviço integrado e operação .
  • CARACTERÍSTICAS DAS REDES IP  Simplicidade & Em qualquer lugar • IP sobre tudo, tudo sobre IP • IP esta disponível em qualquer lugar suprindo qualquer necessidade de negócio que aconteça.  Eficiência • Livre das limitações dos sistemas ou dispositivos proprietários que sejam conectados a rede • Plataforma de gerenciamento de rede única. • Redução de custo. Outras tecnologias transmissão Redes IP
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES IP IP sobre IP sobre IP sobre B-ISDN ATM SONET/SDH Ótico Multiplexação, Proteção, e Gerenciamento para cada camada IP ATM IP IP SONET/SDH ATM SONET/SDH IP Optical Optical Optical Optical Baixo Custo, Complexidade, and Overhead
  • IP COMO TECNOLOGIA Interface de Padrão aberto dados de Globalmente baixo custo • Velocidades mais rápidas • Utilização Switch Ethernet • Operação duplex • Dedicada seleção largura de banda • Seletivas transmissões (vídeo, áudio, dados) • Interfaces de taxas adaptativas • Longo alcance A mais popular Simples, interface para “plug & play” tráfego Disponível em todos os lugares
  • REQUERIMENTO DAS REDES IP LAN MAN/WAN Ethernet e Ótico • Simples • Rápido • Confiável Velocidade de serviço – Flexibilidade – Qualidade de serviço – Integração Largura de banda ajustável – Faturamento flexível & Baixo custo de reconfiguração – Codecs com interface IP de baixo custo e alta qualidade Mínima perda de pacotes – Preservar a modificação do atraso de vídeo e a possibilidade de variação.
  • TOPOLOGIA DA REDE DA BRASILTELECOM Pipe IP Redes óticas Conexão através de SDH Multiplexer SDH Switch ATM para SDH Ethernet para roteador ATM Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet LAN • Custos dedicados para o sistema. • Circuitos de backup. • Custos de portas adicionais • Rede subutilizada
  • TOPOLOGIA DA REDE DA COPEL Pipe virtual IP + MPLS Redes óticas Conexão através de SDH Multiplexer SDH Switch ATM para SDH Ethernet para roteador ATM Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet LAN • Mais flexibilidade para introduzir e desenvolver novos serviços. • Rede totalmente utilizada. • Melhoria no preço e performance do roteamento • Melhoria da escalabilidade do roteamento
  • O PROTOCOLO MPLS – VANTAGENS NA REDE IP Pacote de Circuito Híbrido Chaveamento Roteamento IP MPLS+IP ATM 1. Escalabilidade 1. Performance 2. Rico em atributos 2. Conexão orientada 3. Facilidade de estender 3. Engenharia de trafego 4. Barato 4. Roteamento explicito 5. Dinâmico & Adaptativo 5. QoS Pacote IP 32-bit Pacote IP é encapsulado Cabeçalho MPLS No cabeçalho do MPLS
  • O PROTOCOLO MPLS – VANTAGENS NA REDE IP MPLS/IP/SDH Backbone MPLS / IP • Melhora a performance do hardware de ATM existente. • Transferência ultra rápida. • Planejamento do trafego IP(roteamento baseado na otimização) • Redes virtuais privadas (mecanismo controlável do túnel). • Vídeo /Áudio sobre IP (modificação do delay+otimização QoS) • Qualquer cidade pode ter ponto de acesso ao backbone.
  • A CONVERGÊNCIA DAS REDES IP Aplicações de Convergência IP (vídeo, áudio, dados) Acesso a Acesso Rede (HDSL, Fibra Ótica) MPLS baseado IP Backbone Rede de Fibra Ótica SDH / ATM
  • A CONVERGÊNCIA DAS REDES IP • Convergência de voz, dados, vídeo e Internet dentro de uma única rede de comunicação baseada em IP, sem nenhuma outra conexão de rede. • Adotando IP como plataforma comum, pode-se ligar uma variedade ilimitada de aplicações e serviços por um custo efetivo. •Permite uma ampla escolha de dispositivos para serviços ao cliente, determinada por uma plataforma comum. • Deixa disponível o conteúdo (voz, dados, vídeo, texto, comércio, etc.) de modo que elas possa fluir dentro dessas aplicações, sem nenhuma outra conexão. Mais serviços = Mais rendimento
  • REQUERIMENTOS DE QoS DA REDE IP • Adequada largura de banda em cada conjunto do vídeo dentro do pacote IP, para transmissão com qualidade broadcast. • Altamente sensível quando houver congestionamento da rede. • Consumo da rede é altamente variável. • É recomendado que o trafego de áudio e vídeo não ocupe mais do que 33% da capacidade da conexão na medição padrão. IP/SDH Broadcast Carrier MPEG-2 ID MPEG ID MPEG ID MPEG MPEG -2 ID Canais Unicast ID MPEG ID MPEG ID MPEG ID • Taxa de bit variável Multicast • Latência fixa IP IP ID IP ID IP IP ID IP ID • Pacotes variáveis • Taxa de bit constante Largura de banda de áudio • Baixa latência • Pacotes pequenos
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES VÍDEO DIGITAL  A integração das Empresas de Telecomunicações e os serviços de Broadcasting • Cobertura regional. • Dedicada ao conteúdo de vídeo. • Redes privadas virtuais. • Arquitetura de hardware e software aberta, baseada nos padrões internacionais. • Qualidade broadcast em tempo real – alta largura de banda. • Segurança nos direitos de transmissão. • Mobilidade horizontal: serviços sem interligação dentro das UNIVERSITY tecnologias de acesso. • Baixo custo de serviços. • Baixo custo de instalação e integração.
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES VÍDEO DIGITAL  A implementação pelas Empresas de Telecom da infraestrutura de transporte de vídeo sobre IP em banda larga. • Infraestrutura de rede unificada. Vídeo Voz Dados • IP traz escalabilidade e segurança. • IP esta em todos os lugares. IP • Baixo custo dos dispositivos proprietários. • Aplicações de conteúdo e serviço. SDH • Curva performance / custo otimizada. Ótico • Interoperabilidade (capacidade de dois dispositivos diferentes se comunicarem).
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES VÍDEO DIGITAL  A infraestrura (camadas) de rede das Empresas •Controle do Cliente de Telecom. •Monitoração de Camada Gerenciamento performance •Alarmes •Relatórios Camada Centro do Sistema SDH / IP / MPEG-2 Camada SDH / IP / MPEG-2 Transmissão SDH IP / MPEG-2 IP / MPEG-2 Site A Site B Camada
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES VÍDEO DIGITAL  A infraestrura (camadas) de rede das Empresas de Telecom. Transmissão SDH Vídeo/áudio Vídeo/Áudio unicast/multicast Nodo Nodo transporte stream IP / MPEG-2 IP / MPEG-2 Vídeo Programa Site A Site B Vídeo Programa Entrada Saída
  • DESENVOLVIMENTO DAS REDES VÍDEO DIGITAL  Desde que os dados e os serviços de telecomunicações estão sendo desenvolvidos usando IP/Ethernet, as Emissoras de Televisão perceberam os benefícios com gastos de capitais em termos operacionais, usando uma tecnologia de transporte tão simples, dentro de uma rede separada fisicamente.  A mesma estrutura física pode ser usada para transmitir áudio/vídeo nos principais serviços de telefonia IP existentes. Neste cenário o custo marginal de adicionar suporte e a capacidade de vídeo de sair por um backbone IP é muito baixa.
  • SISTEMA DE TRANSPORTE DE VÍDEO SOBRE IP Vídeo Analógico/Digital Site B Site A Backbone Codec Codec Roteador Roteador
  • SISTEMA DE TRANSPORTE DE VÍDEO SOBRE IP Os principais sinais de televisão sempre foram transmitidos sobre satélites, cabos e redes terrestres. Esta tendência começou a mudar em 2001 por causa da evolução em qualidade de serviço, chaveamento e escalabilidade, transformando as redes IP confiáveis o suficiente para tornarem-se uma alternativa comercial viável para as tradicionais redes de contribuição de vídeo. • Gerenciamento de Serviço • Gerenciamento Largura de Banda • QoS
  • SISTEMA DE TRANSPORTE DE VÍDEO SOBRE IP  As redes de televisão beneficiaram-se dos últimos avanços do mundo IP e MPEG-2 migrando as sua redes de transmissão analógicas para as redes digitais das empresas de Telecom, fazendo uso do backbone IP como uma rede de contribuição para as afiliadas. Essa mudança não acarretou perda de confiabilidade e eficiência, mas implementou melhoria nos custos, na acessibilidade e na customização da programação. Anel Fibra (contribuição) Fibra Geradoras Retransmissoras Backbone Head End
  • SISTEMA DE TRANSPORTE DE VÍDEO SOBRE IP  A emissora Head End da rede, encapsula a totalidade do fluxo de transporte MPEG-2 em um fluxo multicast, o que permite direcionar o conteúdo do fluxo para todas as afiliadas, permitindo que a largura de banda contratada da Empresa de Telecomunicações seja configurada de qualquer ponto dentro da VPN e se ajuste as necessidades da banda de transmissão (broadcast, unicast ou ftp). Essa característica permite flexibilizar o custo do transporte para os pontos interligados da rede, de acordo com os resultados do mercado, as tendências de audiência e as prioridades do Jornalismo (geração matérias) Afiliada 1 SDH/IP Afiliada 2 Host Multicast Unicast / FTP Head End Roteador Afiliada 3
  • SISTEMA DE TRANSPORTE DE VÍDEO SOBRE IP  Em uma Rede de Televisão que tem uma amplitude de transmissão por diversas regiões geográficas (Rede Privada Virtual – VPN) uma otimização junto a operadora de Telecom que forneça a infra-estrutura, possibilita prover duas classes de serviço: • Uma de alto valor para o trafego do fluxo com demanda total. • Outra de baixo valor com trafego de fluxo flexível (sobre demanda) Afiliada 1 Fluxo total Head End Afiliada 2 Fluxo sobre demanda Afiliada 3
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC Convergência Critérios Escolha das Redes Performance do Codec Implantação Custo Requerimentos uma Rede Resultados Operacional da Rede Experimental Baixo Infra-Estrutura Fácil Monitoração Transmissão e Gerenciamento da Rede Segura
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Infra-estrutura da rede • Deve ser implementado sobre uma VPN para assegurar QoS e gerenciamento da rede. • Redundância e flexibilidade do backbone para assegurar que sempre haja um caminho para transmitir o trafego de vídeo/áudio através de uma topologia de rede em anel, o que possibilita excelente capacidade de recuperação via chaveamento de proteção. Anel TV Paranaense Roteador SDH IP/VPN IP Network Rede Roteador Afiliada
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Infra-estrutura da rede • Redundância na ultima milha, utilizando como meio físico fibra ótica para uma melhor performance da rede. • Alta escalabilidade o que permite que a rede possa ter um fácil crescimento sobre a totalidade da rede. •A escalabilidade da a garantia de interfaces padronizadas, ficando livre do problema de conexões entre equipamentos de fabricantes diferentes, o que facilita o upgrade. VPN Backbone IP // TV Paranaense Afiliada //
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Critérios de Performance • Qualidade de serviço (QoS): a rede devera ser capaz de sustentar a quantidade de dados que é requisitada pelo vídeo. • Baixa taxa de jitter (abaixo de 1ms) • Prioridade dos dados em tempo real (baixa latência). • Baixa taxa de erros ( nenhuma perda de pacotes). • Uso do procolo MPLS para assegurar priorização de roteamento de serviços com requerimento da mais alta qualidade (categorização do trafego baseado na fonte e no destino do endereçamento do pacote IP). O equipamento terminal avalia o byte de serviço IP a ser controlado. Audio Duplex header payload Dados Vídeo Fixed length packet = cell Roteador
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Custo Operacional Baixo • Como o transporte de vídeo é implementado sobre uma rede VPN independente, neste cenário é possível gerenciar a rede de qualquer ponto do backbone. Afiliada 1 Afiliada 2 VPN Backbone IP TV Paranaense
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC Facilidade de Monitoração e Gerenciamento • Através do software de gerenciamento do Codec é possível gerenciar falhas, performance, configurações (alocação de taxa de banda, ajustes de vídeo/áudio, qualidade do vídeo, tamanho do quadro, tamanho do pacote, tamanho do payload,etc.) de qualquer ponto da rede. • A provedora do serviço de transporte de vídeo deve possuir um sistema de gerenciamento de falhas, que colete, analise e faça manobras para o restabelecimento automático da rede, sinalizando através de um alarme a falha de algum dispositivo, o qual pode ser monitorado nos status do sistema, o que`agiliza a solução do problema. Afiliada 1 Afiliada 2 VPN Gerenciamento RPC Backbone IP TV Paranaense Gerenciamento Telecom
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Transmissão Segura • O gerenciamento da rede devera ser capaz de controlar a transmissão e como requerimento ter um sistema de proteção os quais são instalados nos roteadores, como um atributo para proteção do conteúdo transmitido ou enviado via ftp. • Controle de acesso a rede também devem ser implementados, tal como existe no gerenciamento da rede das empresas Telecom. TV Paranaense Backbone IP/VPN Afiliada 1 Afiliada 2 Afiliada 3
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Convergência das redes • O transporte de conteúdo deve ser flexível, permitindo a sobreposição de novos e diferenciados serviços de comunicação integrados a rede, o que pode gerar novas fontes de receitas. • Possui a capacidade de criar múltiplas aplicações para o desenvolvimento e posicionamento estratégico da Rede. Rede IP Vídeo Dados Voz
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Escolha do codec • Durante o mês de março foram feitos testes com dois fabricantes de codec e um fabricante de set-top box utilizando tanto a rede da Copel como a da BrasilTelecom, os quais foram escolhidos devido apresentarem o melhor custo/benefício. Nestes testes foram aferidos todos os parâmetros que regem a aceitação da qualidade do sinal de vídeo/áudio, bem como o QoS das redes de dados das Telecom citadas. O sinal foi até Londrina e retornou através de um loop, e os resultados foram excelentes. Encoder Scopus IP Londrina IP IP TV Paranaense IP Decoder Scopus
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Implantação de uma Rede Experimental na RPC • Para podermos avaliar a confiabilidade, a disponibilidade e o QoS de todo o sistema (redes de dados das empresas de Telecom e Codecs), será implantado uma rede piloto que interligara a TV Guairacá (Guarapuava) com a TV Esplanada (Ponta Grossa). Existira também uma outra rede para levar o sinal de programação da TV Esplanada para o centro de Ponta Grossa, onde será realocado o transmissor de VHF. Se os resultados forem positivos, o plano será implantar em uma segunda etapa, a rede IP em toda as rotas da RPC. TV Esplanada TV Guairacá
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Proposta da topologia de rede projetada pela Copel • A Copel fornecera uma rede privada virtual(VPN) para o transporte de conteúdo de vídeo/áudio de uso exclusivo, segura e totalmente isolada dos outros serviços que ela prove. Nessa rede será aplicado a engenharia de trafego para o controle de banda e delay. • A VPN destinada ao transporte de vídeo/áudio sobre IP, será implementada pela Copel aos locais a serem interconectados, sendo disponibilizado uma interface Ethernet em 10 ou 100Mbps e na camada IP/MPLS é criada a VPN de classe de serviço adequada ao transporte, com resolução multicasting. Backbone Rede VPN IP/MPLS
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Diagrama da Rede VPN formulada pela Copel TV Imagem Geradoras Retransmissoras TV Cultura TV Coroados TV Cataratas Bac kbone IP/VPN TV Paranaense TV Oeste Ponta TVGuairacá Grossa TV Esplanada
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Proposta comercial da Copel • O custo do transporte de vídeo/áudio é tarifado apenas, quando houver entrada do fluxo dentro do backbone da RPC, proveniente de qualquer geradora. • O custo pela contingência do transporte de vídeo/áudio para a ultima milha será de R$ 2.240,00 por geradora. • Trafego médio de 10Mbps, 24 hs da TV Esplanada a Torre. • Trafego médio de 10Mbps 1h/dia a partir da TV Guairacá
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Cataratas (preços Copel) Medianeira Foz Iguaçu Enéas Planalto Marques Francisco Pato Beltrão Branco
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Coroados (preços Copel) Cornélio Santo Antonio Procópio Da Platina Jacarézinho Londrina Arapongas Apucarana
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Cultura (preços Copel) Maringá Campo Mourão Ivaiporã Mamboré
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Imagem (preços Copel) Terra Rica Loanda Paranavai Cidade Gaúcha Cianorte
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Guairacá (preços Copel)
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Oeste (preços Copel)
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Paranaense (preços Copel)
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Esplanada (preços Copel)
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo para a área de cobertura da TV Esplanada (preços Copel)
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Custo estipulado pela Copel p/ rede piloto(c/ Codec) TV Esplanada TV Guairacá
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo transmissão p/toda Rede (Copel) TV Oeste Geradoras Retransmissoras TV Cataratas TV Guairacá TV Coroados Backbone IP/VPN TV Paranaense TV Cultura Ponta TV Imagem Grossa TV Esplanada
  • PROJETO TRANSPORTE VÍDEO SOBRE IP - RPC  Simulação de custo de transmissão p/toda a Rede RPC (custo Copel) & Comparativo Copel-Embratel
  • Paulo Silveira Engenheiro Eletroeletrônico