Leitura Complementar:
Redes de Acesso
Volnys Borges Bernal
volnys@lsi.usp.br
Redes de Acesso
?
Agenda
?Introdução
?Visão de uma Rede Broadband ?A Rede de Acesso
?Tecnologias de rede de acesso
Crescimento da capacidade da
rede de comunicação
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 anoGbps backbone paravoz e dados
Porque?
7 9 8 1 8 3 8 5 8 7 8 9 9 1 9 3 9 5 9 7 a n o 7 9 8 1 8 3 8 5 8 7 8 9 9 1 9 3 9 5 9 7 a n o 7 9 8 1 8 3 8 5 8 7 8 9 9 1 9 3 9 5 9 7 a n o 7 9 8 1 8 3 8 5 8 7 8 9 9 1 9 3 9 5 9 7 a n oNúmero de usuários Demanda de velocidade por usuário
Backbone TELCO
Sonet EUA InternacionalSDH Mbps OC-1 - 51,840 OC-3 STM-1 155,520 OC-12 STM-4 622,080 OC-48 STM-16 2.488,320 OC-192 STM-64 9.953,280 OC-24 STM-8 1.244,160WDM - Wave Division Multiplexer
?
Permite que múltiplos sinais opticos
sejam transmitidos em uma mesma fibra
OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 OC-48 WDW WDWRedes de acesso tradicionais
disponíveis ao usuário comum
?
Telefone
?voz
?dados (com modem)
?até 33 kbps
?
ISDN
?canais de 64 kbps
Impacto da Internet na rede
pública de comunicação de voz
?
Utilizada para Voz
?tempo médio:
?casa: 3 a 6minutos ?comercial: 6 a 9minutos
?Horário d e pico: 9-10 e 15-16
?
Utilizada para Internet
?tempo médio: 19 a 29 minutos ?horário de pico: 16, 20, 23 horas
Impacto da internet na rede
pública de comunicação de voz
?
Classes de usuários
?residencial ?normal ?usuários internet ?comercial ?normal?ISP - internet service provider
?
Cada classe acima possui
?diferente padrão de “Call holding” ?diferente taxa de utilização
Impacto da Internet na rede
pública de comunicação de voz
?
Impacto na qualidade de serviço
?Centrais de comutação foram especificadas para operar com um determinado padrão de “call holding”
?pode não ser possível completar uma chamada
?Dificuldade de ligação para usuários com conexão ativa à internet
Desafios
?
Novas aplicações
?Audio on Demand ?Near Video on Demand ?Video on demand ?Vídeo fone
?
Além das já existentes
?telefone ?internet
Novas rede de acesso
?
Características importantes
?canal para voz (independente) ?canal para dados (independente)
?internet ?vídeo ?...
Video via Internet
?
Métodos
?De servidor para cliente
?Store and Forward ?Real Time Stream
?Transmissão Muticast
?MBone
?Video Conferência
?Envio em ambas as direções
Vídeo via Internet
?
Produtos baseado no padrão H.323
?Microsoft
?Netmeeting collaboration software
?VDONet
?VDOPhone 3.0 two way communications ?VDOLive for one way vídeo delivery
?VídeoServer
?Conferencing Gateway, over ISDN
?White Pine Software
?Meeting Poing server for multimedia conferencing ?CU-SeeMe for multipoint videoconferencing
Vídeo via Internet
?
Desafios
?Banda Disponível
?Acessos via V.34 e ISDN possuem baixa qualidade ?Backbone Internet insuficiente para uso massivo
?Latencia
?Roteadores, servidores, computadores pessoais
podem causar problemas para aplicações com taxa de comunicação continua
?Custo de harware e software
Visão de uma Rede Broadband
Visão de uma rede broadband
?
Principais serviços
?Internet de alta velocidade ?Vídeo Digital
?Pay Per View Digital
?Near Vídeo on Demand (NVoD) ?Vídeo on Demand (VoD) ?Audio on Demand (AoD)
Visão de uma rede broadband
Rede Principal SetTopBox Modem + Computer Rede de Acesso
...
Servidor Servidor SetTopBox...
Central de distr. TVVisão de uma rede broadband
?
Servidores
?Servidores internet ?Servidores de VoD ?Servidores de AoD
?Centrais de programação de TV broadcast
Visão de uma rede broadband
?
Rede principal
?Rede de alta capacidade
?ATM ?TCP/IP
?Interconecta os servidores
Visão de uma rede broadband
?
Rede de acesso
?Interconecta:
?rede principal à casa do usuário
?Meios de comunicação utilizados
?Cabos de cobre – Cabo coaxial – Par trançado ?Fibra optica ?Wireless – Rádio – Rádio Satélite
?ou combinação das anteriores
Visão de uma rede broadband
?
SetTopBox
?TV Set - Top Box (“Caixa acima da TV”) ?Realiza uma ou mais funções:
?Decodificação de canais analógicos ?Decodificação de canais digitais (MPEG2) ?Interface de dados (TCP/IP)
?Interface com o usuário – Programação de TV – Aplicações internet (WWW, ....) – Interface VoD, AoD ....
Redes de Acesso
Rede de Acesso
Rede Principal SetTopBox Modem + Computer Rede de Acesso...
Servidor Servidor SetTopBox...
Central de distr. TVRede de Acesso
Rede Principal SetTopBox Modem + Computer Rede de Acesso Nó de acesso network termination Rede de Distribuição network termination?
Elementos da rede de acesso
Rede de acesso
?
Elementos da rede de acesso
?Nó de acesso (Access Node) ?Rede de distribução ?Network Termination (NT) Modem + Computer Rede Principal SetTopBox Rede de Acesso Nó de acesso network termination Rede de Distribuição network termination
Elementos da rede de acesso
?
Nó de acesso
?Ponto de conexão à rede principal
?Rede principal tipicamente ATM
?Para comunicação de dados tipicamente usa IP
sobre ATM ?Funções
?Conversão de velocidade de transmissão ?Conversão de protocolo
Elementos da rede de acesso
?
Rede de distribuição
?Transporte e distribuição do sinal ?Tipos
?Wireless
?cabo de fibra óptica ?cabo de par trançado ?cabo coaxial ?ou combinação destes
?Topologias
?Estrela ?Barramento
Elementos da rede de acesso
?
Network Termination
?Ponto de demarcação entre o domínio público e privado
?Tipos
?Passivo
– somente função de conexão ?Ativo
– conversão de sinais – conversão de protocolos – ...
Tecnologias de Redes de Acesso
?HFC - Hybrid Fiber Coax ?FTTC - Fiber to the Curb ?FTTH - Fiber to the Home ?xDSL - Digital Subscriter Line
?MMDS -Multichannel Multipoint Distribution System ?LMDS - Local Multipoint Distribution System
Tecnologias de Redes de Acesso
?
xDSL
?SDSL - Simetric Digital Subscriter Line ?ADSL - Assimetrical Digital Subscriber Line ?RADSL - Rate Adaptatie Digital Subscriber Line ?HDSL - High speed Digital Subscriber Line ?VDSL - Very high speed Digital Subscriber Line
Tecnologias de rede de acesso
Redes de acesso cabo wireless dedicado FTTC compartilhado ADSL HDSL MMDS HFC LMDS satél. VDSL terres.pais região cidade bairro
xDSL 2 pares trançados fibra coaxial fibra e coaxial FTTH CATV RDSL SDSL
HFC
Headend Coupler Optical (spliter)
fibra fibra coaxial
coaxial 500 casas 500 casas coaxial fibra 500 casas fibra Vídeo analógico Vídeo digital Internet
Freqüências - Cabo
5 MHz 50 MHz canal 2 558 MHz canal 78 750 MHz 1 GHz retorno modulação QPSK (imune a ruidos de retorno)midia analógica mídia digital cada canal analógico
com 4canais digitais canaisde 6 MHz (30 Mbps) canaisde 6 MHz (2,4 Mbps) não utilizado
HFC - sistemas
?
Time Warner Full Service Network Trial
?Orlando, FL ?4.000 usuários ?Custo
?Vídeo Servers: milhoes ?Settop box: US$ 5.000,00
?Utiliza 1GHz de banda
?60 canais devídeo analógico
?200 canais de serviços interativos digitais
HFC - Sistemas
?
T-M Trial (cont)
?VOD - 125 filmes para escolha ?Serviços interativos
?News on demand ?Sports on demand ?Interactive games
?Premium Channels on Demand ?Library Channel
?Health Channel ?Bank at Home ?Pizza Hut Cannel
xDSL
Down
Up
distância
SDSL
160k - 2M 160k - 2M 6k - 7k
VDSL
13M
26M
52M
13M
26M
1M
1,5 km
1 km
330m
ADSL
6M - 8M
64k - 640k 4k
RDSL
32k - 8M
64k - 1M
3km - 6km
HDSL
768k
768k
xDSL
MDF paresde fios CO - Central Office POTS Spliter Digital Voice switch xDSL Modem Voice Data Ethernet or ATM switch Ethernet or ATM SDH or SONET 0 - 4 Khz 50 kHz -xDSL Modem DSLAM DSLAM - xDSL Access Multiplex MDF - Main Distribution FramexDSL
Usuário 0 - 4 KHz Voice spliter NI xDSL modem Pares Trançados 50 KHz -Data NI - Network InterfacexDSL
?Arquitetura simplificada
?Baseada no padrão ITU-T para ISDN
TE TA/SM xTU-R Spliter Spliter xTU-C ET V InterfacesU T S Network User ET Exchange Termination xTU-C xDSL Transceiver Unit - Central xTU-R xDSL Transceiver Unit - Remote TA/SM Terminal Adapter / Service Module TE Terminal Equipment
xDSL
?
Alimentação
?Fornecida pelo “Escritório Central” (CO)
?48 Volts ?Via par trançado ?Necessário gerador diesel
?Fornecida pelo usuário
?Bateria recarregável ?Sem bateria
