Cadernos CPqD Tecnologia - V3 Nº 2

Cadernos Tecnologia Vol. 3 • n. 2 • julho/dezembro 2007

ISSN 1809-1946

Cadernos CPqD Tecnologia Vol. 3, n. 2, julho/dezembro 2007

Apresentação Claudio A. Violato......................................................................................................................................3 Prefácio João Marcos Travassos Romano........................................................................................ 5 Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007 Sérgio Luís Ribeiro, João Henrique de Augustinis Franco, Marcos Baracho Trindade, Elaine Laranja Dias, Regina Maria de Felice Souza.........................................................................................................7 Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital Nilsa Toyoko Azana, Daniel Moutinho Pataca, Ivan Luiz Ricarte...........................................................17 Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) Simone Garcia Schmidt, Tatiana Cristina Nogueira Pereira...................................................................33 Arquitetura de gerência de rede WiMAX Cyntia Yumiko Arakaki, José Luis Schifferli Lopes, Fabrício Lira Figueiredo.........................................51 Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica Miriam Regina Xavier de Barros, Sandro Marcelo Rossi, Atílio Eduardo Reggiani, Cláudio Antônio Hortêncio, João Guilherme Dias de Aguiar, Danilo César Dini, Paulo César Luz de Morais, Maria Luiza Carmona Braga, Marcos Rogério Salvador, Rodrigo Bernardo, Ronaldo Ferreira da Silva, Marcos Perez Mokarzel, Rodrigo de Almeida Moreira e Valentino Corso...........................................................61 Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA Luciano Martins, Adelmo Alves Avancini, Atílio Eduardo Reggiani, Rege Romeu Scarabucci..............71 Propriedade intelectual do CPqD.............................................................................................................85

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 1-88, jul./dez. 2007

Apresentação

Temos o prazer de apresentar a 5a edição dos Cadernos CPqD Tecnologia, que completa o volume 3.

Criado para ser um meio de difusão do conhecimento tecnológico, os Cadernos publicam artigos relacionados com os projetos de P&D conduzidos pelo CPqD, apresentando alguns resultados desses projetos.

As telecomunicações atravessam um momento muito importante de transformações. Com um processo de inovação extremamente acelerado, as novas tecnologias estão permitindo uma grande reestruturação nas infra-estruturas que compõem as redes de telecomunicações e abrindo um vasto horizonte de novas possibilidades de negócios para o setor. Hoje já são realidade as redes multisserviços que combinam mobilidade com alta capacidade (banda larga), tanto no backbone como no acesso, realizando a promessa de permitir o usufruto de uma ampla gama de serviços e de informações para todos os fins, a qualquer momento e em qualquer lugar.

O programa de pesquisa e desenvolvimento do CPqD, tendo em conta as transformações por que passam as telecomunicações e olhando para o futuro, objetiva gerar produtos e serviços inovadores que atendam às necessidades do setor de tecnologias da informação e comunicação (TIC), alimentando a sua cadeia produtiva no Brasil. Com isso, busca aumentar a competitividade das empresas brasileiras e contribuir para a inclusão digital no país.

Para esta edição dos Cadernos, foram avaliados e selecionados artigos sobre temas que julgamos serem de interesse e atualidade para a comunidade brasileira de telecomunicações e de tecnologia da informação. Desejamos a todos uma boa leitura.

Claudio A. Violato Vice-Presidente de Tecnologia

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 3, jul./dez. 2007

Prefácio

Apresentam-se, neste segundo número do terceiro volume da revista Cadernos CPqD Tecnologia, seis novos artigos envolvendo trabalhos recentes nas mais diversas áreas de atuação em pesquisa e desenvolvimento do CPqD. O primeiro artigo, de Ribeiro e colaboradores, descreve a aplicação de uma metodologia para identificar os elementos que compõem a infra-estrutura crítica de telecomunicações utilizada durante os XV Jogos Pan-Americanos e Parapan-Americanos.

No segundo artigo, Azana e colaboradores fazem uso da metodologia de cenários prospectivos para discutir a disponibilização das aplicações na implantação da televisão interativa, quando da adoção do sistema de TVD pela sociedade brasileira.

O terceiro artigo, por Schmidt e Pereira, descreve duas iniciativas do TM Fórum, New Generation Operations Systems and Software e Telecom Operations Map, referentes à automação de processos de negócios no mercado de telecomunicações.

O quarto artigo, de Arakaki, Lopes e Figueireido, propõe uma arquitetura funcional de gerência de rede para suportar a gerência de infra-estrutura numa tecnologia WiMAX nomádico, baseando-se no estado atual dos modelos especificados pelos principais fóruns internacionais.

Topologia para Redes GPON é o tema do quinto artigo, por Barros e colaboradores, que apresenta uma tecnologia de acesso que faz uso de uma rede óptica para levar serviços até o usuário final. Uma nova topologia, com distribuição assimétrica, é proposta, analisada e comparada com as convencionais, baseadas apenas em distribuidores simétricos.

No sexto artigo, Martins e colaboradores apresentam uma revisão sobre as tecnologias MPLS e VPNs hierárquicas de nível 2 baseadas em MPLS (HVPLS) e mostram alguns testes realizados na Rede GIGA, visando proporcionar conectividade multiponto aos laboratórios conectados a esta rede.

Além do mérito dos autores aqui citados, cabe sempre ressaltar o trabalho que vem sendo realizado por meus colegas do Fórum de P&D para viabilizar esta publicação, que apresenta interesse crescente por parte dos pesquisadores do CPqD. Novas idéias estão previstas para o ano que começa; idéias que surgem e que certamente se consolidarão, graças ao dinamismo e à excelência de nossa comunidade. A todos, boa leitura e os melhores votos de alegrias e realizações para o novo ano.

João Marcos Travassos Romano Presidente do Fórum de P&D do CPqD

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 5, jul./dez. 2007

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007 Sérgio Luís Ribeiro*, João Henrique de Augustinis Franco, Marcos Baracho Trindade, Elaine Laranja Dias, Regina Maria de Felice Souza** Este artigo descreve a aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI²C) com o objetivo de identificar os elementos que compõem a infra-estrutura crítica de telecomunicações utilizada durante os XV Jogos Pan-Americanos e Parapan-Americanos. Este trabalho foi realizado em conjunto com a Anatel no escopo do Projeto Segurança de Informação e Comunicação, que está sendo conduzido pelo CPqD com recursos do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

Palavras-chave: Infra-estrutura de telecomunicações. Infra-estrutura crítica de telecomunicações.

Proteção de infra-estrutura crítica de telecomunicações. Metodologia de proteção de infra-estrutura crítica.

Introdução Este artigo está organizado da seguinte forma: a Seção 1 aborda a necessidade de proteger as infra-estruturas críticas e apresenta o modelo de proteção adotado com essa finalidade. A Seção 2 expõe, de forma breve, os passos que deram origem ao trabalho aqui apresentado e a Seção 3 descreve a aplicação da MI2C na identificação da infra-estrutura crítica de telecomunicações utilizada nos XV Jogos Pan-Americanos e Parapan-Americanos (Pan 2007).

1

Infra-estruturas críticas e sua proteção

Infra-estrutura crítica é aquela cuja destruição ou degradação sensível de desempenho por determinado período pode causar significativo impacto social, econômico e/ou político, podendo afetar a estabilidade política, causar uma crise econômica ou comprometer a soberania nacional.

Além da infra-estrutura de telecomunicações, são infra-estruturas críticas, entre outras, a de geração, transmissão e de distribuição de energia elétrica, a de transporte de massa (terrestre, marítimo, fluvial e aéreo) e a de tratamento e distribuição de água. Como todas essas infra-estruturas dependem, em maior ou menor grau, da infra-estrutura de informação subjacente, que abrange a infra-estrutura crítica de telecomunicações, a proteção desta última assume ainda maior importância.

Como não é factível proteger a infra-estrutura de telecomunicações em sua totalidade, faz-se necessário identificar as partes mais críticas para poder alocar, de forma eficiente, os recursos disponíveis para sua proteção (LEWIS, 2006).

Essa tarefa pode ser realizada com o auxílio de um modelo de proteção da infra-estrutura crítica

de telecomunicações, baseado no uso conjunto de cinco metodologias: a. Metodologia para Identificação da InfraEstrutura Crítica (MI2C) – responsável pela definição da parte crítica de uma infraestrutura. b. Metodologia para Análise de Interdependência – da Infra-Estrutura Crítica (MAI2C) responsável pelo mapeamento da interdependência entre infra-estruturas distintas, com o objetivo de analisar o impacto em uma infra-estrutura de eventos originados em outra. c. Metodologia para Identificação e Análise de Ameaças (MIdA2) – responsável pelo mapeamento das ameaças associadas a uma infra-estrutura crítica. d. Metodologia para Criação de Cenários Ideais em Infra-Estrutura Crítica (M(CI)2C) – responsável pela criação do cenário ideal de proteção de uma infra-estrutura crítica com base nos resultados obtidos com a aplicação da MI2C e MIdA2. e. Metodologia para Diagnóstico da InfraEstrutura Crítica (MeDI2C) – responsável pelo diagnóstico de partes de uma infra-estrutura crítica, com o objetivo de elaborar recomendações e planos de ação.

2

A Metodologia para Identificação da InfraEstrutura Crítica (MI2C) foi desenvolvida pelo CPqD em 2004 no âmbito do Projeto de Pesquisa Aplicada Segurança da Rede Nacional de Telecomunicações (NAKAMURA, 2004 e 2005).

No final de 2006, o Gabinete de Segurança Institucional da Presidência da República

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: sribeiro@cpqd.com.br **Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel) Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Histórico

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

(GSI- PR) estabeleceu um grupo de trabalho com a missão de identificar, em uma primeira etapa, as infra-estruturas críticas nas áreas de telecomunicações, saúde, transportes, energia, finanças, segurança pública e combate ao terrorismo no município do Rio de Janeiro, durante a realização do Pan 2007 para, posteriormente, fazê-lo em âmbito nacional.

Nessa mesma ocasião, foi decidido pela Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel), como atividade inicial do Projeto Segurança em Informação e Comunicação, aplicar a MI2C para identificar a infra-estrutura crítica de telecomunicações utilizada no Pan 2007, de modo que os resultados fossem aproveitados no planejamento de segurança do evento e servissem de insumo para uma revisão da metodologia durante o projeto.

3

Aplicação da MI2C no contexto do Pan 2007

A seguir é descrita a aplicação, fase a fase (conforme Figura 1), da MI2C no contexto do Pan 2007.

Fase 1: Identificação dos serviços Entre os serviços de telecomunicações definidos pela Anatel, foram identificados aqueles colocados à disposição, durante o Pan 2007, de atletas, técnicos, pessoal da organização do evento (segurança, primeiros socorros, limpeza, etc.), serviços de emergência (Corpo de Bombeiros, ambulância e policiamento), espectadores e população local. Tais serviços são relacionados a seguir: a. Serviço Telefônico Fixo Comutado (STFC) – para os fins deste trabalho, o STFC foi subdividido nas seguintes modalidades:

1. “STFC-TP/PS” – telefones públicos e postos de serviço.

2. “STFC-SE” (serviços essenciais) – Polícia Militar, Corpo de Bombeiros, SAMU, etc.

3. “STFC-Geral” – ligações locais (LOC), de longa distância nacionais (LDN) e internacionais (LDI). b. Serviço Móvel Pessoal (SMP) – dada a grande utilização por pessoal da organização do Pan 2007, esse serviço foi subdividido em duas modalidades: “SMP-Geral” e “SMP-Pan”; c. Serviço Móvel Especializado (SME) – também conhecido como trunking, o SME foi usado durante o Pan 2007 pelas equipes responsáveis pelo atendimento médico e pela segurança nos locais de competição, razão que motivou sua subdivisão em duas modalidades: “SME-Geral” e “SME-Pan”; d. Serviço Móvel Especial de Radiochamada (SER); e. Serviço Móvel Global por Satélite (SMGS); f. Serviço Móvel Aeronáutico (SMA); g. Serviço Móvel Marítimo (SMM); h. Serviço de Comunicação Multimídia (SCM); i. TV a Cabo (TVC); j. Multichannel Multipoint Distribution Service (MMDS); k. Direct to Home (DTH); l. Rádio do Cidadão; m. Serviço de Radioamador; n. Serviço de Radiotáxi.

Fase 2: Definição dos avaliação dos serviços De modo a identificados distintas (a sociedade e

aspectos

para

avaliar a importância dos serviços a partir de três perspectivas dos usuários dos serviços, a da a do Estado), foram selecionados

METODOLOGIA PARA IDENTIFICAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA CRÍTICA DE TELECOMUNICACÕES TELECOMUNICAÇÕES

1

Identificação dos serviços

2

IDENTIFICAÇÃO

4

Definição dos aspectos

Definição do peso dos aspectos

3

Definição dos níveis de criticidade

7

Identificação da infra-estrutura de rede

8

Priorização dos elementos

DEFINIÇÃO

5 Análise dos níveis de criticidade

ANÁLISE

MAPEAMENTO

PRIORIZAÇÃO

6

Mapeamento dos serviços críticos

Figura 1 Fases da MI²C

8

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

oito aspectos (conforme Tabela 1): dois associados à prestação do serviço (abrangência e população atendida), dois relativos ao interesse social (divulgação e impacto social e cultural) e os demais quatro relacionados ao interesse do Estado (saúde e emergência, segurança, defesa civil e economia).

de criticidade, denominados “alto”, “médio” e “baixo”, conforme Tabela 2.

Fase 4: Definição do peso dos aspectos A MI2C prevê que nesta fase sejam analisados os cenários, reais ou hipotéticos, que resultem de diferentes combinações de pesos atribuídos aos aspectos considerados. Na aplicação Pan 2007, foi analisado apenas o cenário derivado da atribuição uniforme de pesos (fixados em “1”) a cada um dos aspectos selecionados, com exceção do aspecto “Abrangência” (cujo peso foi fixado em “0”), visto que o contexto geográfico considerado é uma área metropolitana, onde a abrangência dos serviços oferecidos é alta.

Fase 3: Definição dos níveis de criticidade de cada aspecto Nesta etapa, foram definidos os níveis de criticidade para cada um dos oito aspectos de forma que se permitisse a análise de todos os serviços incluídos na Fase 1. Esses níveis de criticidade devem possibilitar a caracterização qualitativa e quantitativa da importância dos serviços de telecomunicações com base em cada aspecto. Nesta aplicação, optou-se por utilizar uma classificação simples, com três níveis

Fase 5: Análise dos níveis de criticidade de cada serviço Nesta etapa foram definidos os níveis de

Tabela 1 Aspectos utilizados na avaliação dos serviços Aspecto

Tipo

Descrição

Abrangência

Quantitativo

Percentual da área de cobertura geográfica do serviço no município do Rio de Janeiro

População atendida

Quantitativo

Percentual da população total (população local mais visitantes) atendida pelo serviço

Divulgação

Qualitativo

Grau de utilização do serviço para a geração e transmissão de informações sobre o Pan 2007

Impacto social e cultural

Qualitativo

Grau de utilização do serviço para divulgação e desenvolvimento cultural

Saúde e emergência

Qualitativo

Grau de utilização do serviço para o atendimento médico (emergencial ou não), sanitário e assistencial

Defesa Civil

Qualitativo

Grau de utilização do serviço para ações de prevenção, atendimento de emergências e resposta a desastres

Economia

Qualitativo

Grau de influência do serviço nas atividades econômicas do município do Rio de Janeiro durante o Pan 2007 nos setores de transportes, turismo, indústria, comércio, segurança e saúde

Segurança

Qualitativo

Grau de utilização do serviço para o atendimento das necessidades de órgãos dos Ministérios da Justiça e da Defesa e das Secretarias de Segurança Pública, entre outros

Tabela 2 Nível de criticidade dos aspectos

C R I T É R I O S

Abrangência

População atendida

Divulgação

Impacto social e cultural

Saúde e emergência

Defesa civil

Economia

Segurança

Alto

Acima de 85%

Acima de 80%

Utiliza diretamente

Importante e necessário

Essencial

Essencial para a operação

Influencia diretamente todos os setores

Essencial para a operação

Médio

Entre 40% e 85%

Entre 50% e 80%

Utiliza indiretamente

Útil e auxilia

Útil e auxilia

Utilizado para solicitação

Influencia diretamente um ou mais setores

Baixo

Abaixo de 40%

Abaixo de 50%

Não utilizado

Não utilizado

Não utilizado

Não utilizado

Influencia indiretamente

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Utilizado para solicitação

Não utilizado

9

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

criticidade para todos os elementos da matriz Serviços-Aspectos, conforme Tabela 3. Esta fase é a que demanda mais tempo para sua realização, uma vez que a MI2C recomenda que a atribuição dos níveis de criticidade seja feita por consenso entre os participantes. Esse procedimento tem por objetivo reduzir o grau de subjetividade do resultado final e evitar possíveis erros de interpretação quanto ao significado do aspecto e dos níveis de criticidade associados.

Fase 6: Mapeamento dos serviços críticos O objetivo nesta fase foi converter os valores qualitativos em quantitativos de forma que se crie uma escala ordinal (FORMAN, 2001) para priorizar os serviços de telecomunicações. Na aplicação Pan 2007, a pontuação de cada serviço foi obtida por meio de uma média aritmética simples, em que foram atribuídos os valores 1, 2 e 3 aos níveis de criticidade “baixo”, “médio” e “alto”. A Tabela 4 mostra os serviços em ordem decrescente de criticidade.

Tabela 3 Criticidade dos serviços analisados Abrangência

Usuários atendidos

Saúde e emergência

Segurança

Defesa civil

Economia

Divulgação

Impacto social

STFC-S E

Alto

Alto

Alto

Alto

Alto

Alto

Baixo

Baixo

SMP

Alto

Médio

Médio

Médio

Médio

Alto

Alto

Alto

SCM

Alto

Baixo

Médio

Alto

Médio

Alto

Alto

Alto

STFC-TP/PS

Alto

Alto

Médio

Médio

Médio

Alto

Baixo

Alto

STFC-Geral

Alto

Alto

Médio

Médio

Médio

Alto

Baixo

Alto

SMP PAN

Alto

Baixo

Médio

Médio

Médio

Alto

Alto

Alto

ASPECTOS

S E R V I Ç O S

SME PAN

Alto

Baixo

Alto

Alto

Médio

Alto

Médio

Médio

SME Geral

Alto

Baixo

Médio

Alto

Médio

Alto

Médio

Médio

TVC

Alto

Baixo

Médio

Baixo

Alto

Médio

Alto

Alto

SMA

Alto

Baixo

Médio

Alto

Médio

Alto

Baixo

Médio

SMM

Alto

Baixo

Médio

Alto

Médio

Alto

Baixo

Médio

MMDS

Alto

Baixo

Baixo

Baixo

Médio

Médio

Alto

Alto

DTH

Alto

Baixo

Baixo

Baixo

Médio

Médio

Alto

Alto

Rádio do Cidadão

Alto

Baixo

Baixo

Médio

Alto

Baixo

Baixo

Médio

Radioamador

Alto

Baixo

Baixo

Médio

Alto

Baixo

Baixo

Médio

SER

Alto

Baixo

Baixo

Baixo

Baixo

Baixo

Alto

Baixo

Radiotáxi

Alto

Baixo

Baixo

Baixo

Baixo

Médio

Baixo

Baixo

SMGS

Alto

Baixo

Baixo

Baixo

Baixo

Baixo

Médio

Baixo

Tabela 4 Classificação dos serviços quanto à criticidade ASPECTOS

S E R V I Ç O S

10

Abrangência

Usuário s atendidos

Saúde e emergência

Segurança

Defesa civil

Econ omia

Divulgação

Impacto so cial

PESOS

0

1

1

1

1

1

1

1

STFC-S E

3

3

3

3

3

3

1

1

17

SMP

3

2

2

2

2

3

3

3

17

SCM

3

1

2

3

2

3

3

3

17

STFC TP/PS

3

3

2

2

2

3

1

3

16

STFC Geral

3

3

2

2

2

3

1

3

16

SMP PAN

3

1

2

2

2

3

3

3

16

SME PAN

3

1

3

3

2

3

2

2

16

SME Geral

3

1

2

3

2

3

2

2

15

TVC

3

1

2

1

3

2

3

3

15

SMA

3

1

2

3

2

3

1

2

14

SMM

3

1

2

3

2

3

1

2

14

MMDS

3

1

1

1

2

2

3

3

13

DTH

3

1

1

1

2

2

3

3

13

Rádio do Cidadão

3

1

1

2

3

1

1

2

11

Radioamador

3

1

1

2

3

1

1

2

11

SER

3

1

1

1

1

1

3

1

9

Radiotáxi

3

1

1

1

1

2

1

1

8

SMGS

3

1

1

1

1

1

2

1

8

Pontua ção

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

Fase 7: Identificação da infra-estrutura de rede

denomina infra-estrutura telecomunicações.

crítica

Para dar seqüência à aplicação da metodologia, foram selecionados os quatro serviços de telecomunicações com maior pontuação1, STFC, SMP, SCM e SME, doravante denominados “serviços críticos”. O número de serviços caracterizados como críticos determina a extensão da infra-estrutura crítica.

O propósito desta fase é identificar a infraestrutura de rede que dá suporte aos serviços considerados críticos. Para isso, foi necessário levantar informações sobre as redes de telecomunicações utilizadas pelas empresas que operam esses serviços no município do Rio de Janeiro. Entre outras, as seguintes informações foram utilizadas: a. tráfego atual2 e previsto para o Pan 2007; b. localização física dos equipamentos; c. entroncamentos atuais e previstos das centrais; d. topologia e capacidade da rede; e. pontos de interconexão com outras operadoras de serviços críticos; f. planos de contingência (atual e para o Pan 2007); g. pontos identificados como críticos; h. redes básicas (terrestres, de cabos submarinos e satélites), sua capacidade e ocupação por serviço; i. localização, facilidades e períodos de funcionamento dos centros de supervisão de cada serviço.

Com base nessas informações, foi identificada a infra-estrutura de rede que dá suporte aos serviços críticos no Pan 2007, constituída por cerca de 70 sites e estações. Conforme Figura 2, essa infra-estrutura de rede e os serviços considerados críticos compõem o que se

Fase 8: Priorização dos elementos

de

Uma vez que os elementos de uma infraestrutura crítica não possuem a mesma criticidade – já que a indisponibilidade de diferentes elementos pode causar diferentes impactos –, é necessário priorizar tais elementos segundo critérios bem definidos, que é o objetivo desta última fase.

Seleção de avaliação

categorias

e

critérios

para

Optou-se nesta etapa por fazer uma análise semiquantitativa dos dados, identificando pontos de concentração de tráfego, sobreposição de funcionalidades, pontos estratégicos de rotas de longa distância nacional (LDN) e internacional (LDI) com compartilhamento de infra-estrutura.

A análise teve início com a identificação da localização geográfica dos centros de logística e suporte de telecomunicações e dos principais locais onde seriam realizadas as competições (sites), conforme Figura 3.

Levando-se em conta as informações disponíveis e o modelo de camadas mostrado na Figura 3, foram selecionados 25 critérios de avaliação, que, por sua vez, foram agrupados em seis categorias: Sites do Pan, Infra-Estrutura, Transmissão, STFC, SCM e Serviços Móveis (que inclui o SMC e o SME), conforme Tabela 5.

Atribuição de pesos às categorias Com o fim de manter, no cálculo da pontuação final, o peso de cada categoria independentemente do número de critérios correspondentes, foi introduzido um fator de normalização para cada categoria, expresso pelo cociente entre o peso

6 Serviços críticos de

telecomunicações

Infra-estrutura crítica de telecomunicações

7

Infra-estrutura de rede

Figura 2 Infra-estrutura crítica de telecomunicações ________________________________ 1 Nessa fase foram aglutinadas as diferentes modalidades de STFC, SMP e SME. 2 Primeiro trimestre de 2007.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

11

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

da categoria e o somatório das notas máximas dos critérios.

Os pesos atribuídos às categorias e os fatores de normalização correspondentes são mostrados na Tabela 6.

Pontuação dos sites/estações A pontuação de cada site/estação foi feita de acordo com as regras apresentadas na Tabela 8 e na Tabela 9. A Tabela 10 mostra a pontuação atribuída a alguns sites e estações.

Figura 3 Modelo de camadas

Tabela 5 Categorias e respectivos critérios

Categorias

Critérios

Sites do Pan

Eventos

Logística

Infraestrutura

Compartilhamento da estação

Energia

Transmissão

WDM

SDH Local

SCM

MPLS

IP

IP internacional

ATM

Metro Ethernet

STFC

Sinalização

Comutação local

Trânsito local

Trânsito LDN

Trânsito LDI

Serviços móveis

MSC / MGW

BSC

Centro de fibras

Gerência da Rede

SDH LDN / LDI

Acesso a sites do Pan Satélite

BTS

Tabela 6 Pesos e fatores de normalização por categoria

12

Categorias

Pesos

Fator Normalização

Sites do Pan / Parapan 2007

2

0,67

Infra-estrutura

2

0,22

Transmissão

2

0,33

SCM

1

0,09

STFC

2

0,40

SMP

1

0,50

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

Cálculo da pontuação final A seguinte expressão foi utilizada para calcular a pontuação final de cada site/estação. Assim, k

ni

P=∑ ∑ i p ij

(1)

i =1 j =1

em que

P k ni p ij i

pontuação final do site/estação; número de categorias; número de critérios da categoria i; pontuação atribuída ao critério j da categoria i; fator de normalização aplicado à pontuação em função da categoria i.

Resultados Tabela 7 Priorização dos elementos da infraestrutura crítica

A Tabela 7 mostra a pontuação das dez primeiras estações3 e entre os 70 sites e

estações analisados. A Figura 4 apresenta as mesmas informações em forma gráfica, evidenciando a diferença nas pontuações relativas.

Conclusão Este artigo apresentou os resultados da aplicação da Metodologia para Identificação de Infra-Estrutura Crítica (MI2C), realizada com o propósito de identificar os elementos que compõem a infra-estrutura crítica de telecomunicações utilizada por delegações, pessoal de apoio, espectadores e população do município do Rio de Janeiro durante a realização do Pan 2007.

O trabalho aqui apresentado foi realizado em um período relativamente curto (três meses) para que seus resultados pudessem ser aproveitados no planejamento da segurança do Pan 2007. Isso somente foi possível graças aos esforços conjuntos do CPqD, da Anatel e das empresas operadoras envolvidas.

Com alguns ajustes nas categorias e nos critérios apresentados, a mesma metodologia está sendo empregada para a identificação da infra-estrutura crítica de telecomunicações e para a priorização de seus elementos críticos em âmbito nacional4.

Como proposta de evolução da MI2C, pretendese: a. investigar outros métodos e modelos para análise qualitativa e quantitativa, por exemplo o método Analytic Hierarchy Process (AHP) (SAATY, 1990); b. avaliar a viabilidade de utilização de ferramentas de mapeamento geoespacial (GIS); c. analisar o emprego de simuladores para avaliação de cenários.

Figura 4 Priorização dos elementos da infra-estrutura crítica ________________________________ 3 Foi omitida a identificação das estações e das operadoras correspondentes por se tratar de informação sensível.

4 Vale notar que a generalidade das fases 1 a 6 da MI 2C possibilita seu emprego na identificação de outras infra-estruturas críticas que não a de telecomunicações.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

13

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

1 Marapendi Country Club 2 Complexo Esportivo do Autódromo 3 Morro do Outeiro 4 Complexo Esportivo Rio Centro (IBM MPC) 5 Complexo Esportivo Cidade do Rock

6 Centro de Boliche Barra 7 Centro de Futebol Zico 8 Complexo Esportivo Mécimo da Silva 9 Complexo Esportivo Deodoro 10 Complexo Esportivo João Havelange

11 Complexo Esportivo do Maracanã 12 Marina da Glória 13 Parque do Flamengo 14 Praia de Copacabana 15 Lagoa Rodrigo de Freitas

16 Vila Pan-Americana 17 CO Rio 18 Hotel Oficial – Windsor da Barra 19 Tech. Operation Center – Shopping Citá América 20 MOC – Main Operation Center – Oi/Telemar

Figura 5 Mapa dos sites do Pan Tabela 8 Categorias, critérios e notas – parte 1 Categoria

Sites do PAN

Critérios

Escala de pontuação

Nota máxima

Sites com eventos

Locais onde serão realizados eventos do Pan com possíveis transmissões – nota 1 ou 0

1

Sites de suporte/logística telecom

Locais onde se concentrarão ações de suporte e operações de telecom do Pan máximo – nota 2, médio – nota 1, baixo – nota 0

2

Compartilhamento de estação

Estação que compartilha a infra-estrutura com outra empresa ou é vizinha de uma outra estação de outra empresa - nota 2 ou 0

2

Estações de apoio ou estações com GMG - nota 1

1

Estações de alta criticidade (técnico presente 24h) nota máxima 2, média criticidade – nota 1, baixa criticidade – nota 0

2

Centro de fibras

Maior ou igual a 4 entradas em cada central local nota 1 e 0 para menor que 4

1

Centro de Gerência

Estação que abriga o Centro de Gerência de Rede – nota 1 ou 0

1

Estações de acesso (rede cabeada) aos sites do Pan (esportivos e não-esportivos)

Estação que suporta entre 1 e 2 sites – nota 1 Estação que suporta entre 3 e 5 sites – nota 2 Estação que suporta mais que 5 sites – nota 3

3

Energia InfraEstrutura

14

Peso

Média

2

0,67

2

0,2

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

Tabela 8 Categorias, critérios e notas – parte 1 (cont.)

Categoria

Escala de pontuação

Nota máxima

Equipamento faz parte de um anel – nota 1

1

Equipamento faz parte de mais de 1 anel – nota 2 ou 0

2

3<=SDH<=4

Quando o equipamento estiver interligado com 3 ou 4 equipamentos – nota 1 e 0 para menor que 3

1

SDH>=5

Equipamento que estiver interligado com 5 ou mais equipamentos – nota 2 e 0 para menor que 5

2

SDH nacional e internacional

Estação com equipamentos SDH com saída internacional – nota 1 ou 0

1

Satélite

Estação que abriga antenas de transmissão via satélite – nota 1 ou 0

1

Critérios

WDM

Transmi ssão

Peso

Média

2

0,25

Tabela 9 Categorias, critérios e notas – parte 2

Categoria

Critérios

Escala de pontuação

Nota máxima

MPLS

Estações que abrigam roteadores MPLS (borda ou backbone) e estão próximas às áreas do Pan – nota 1 ou 0

1

IP internacional

Estações que interconectam a rede backbone de dados IP e a rede internacional e estão contidas no conjunto de pontos do Pan – nota 1 ou 0

1

IP

Estações da rede backbone de dados IP e que estão próximas às áreas do Pan – nota 1 ou 0

1

ATM

Estações da rede backbone ATM e que estão próximas às áreas do Pan – nota 2 ou 0

2

Estações que fazem parte do core Met roEthernet na cidade do Rio de Janeiro – nota 1 ou 0

1

Estações que fazem parte do core e estão próximas aos pontos do Pan ou interligam anéis secundários – nota 2

2

Estações que satisfazem os dois critérios anteriores e fazem parte de mais de 1 anel de core ou estação onde o grau do nó (número de arcos do nó) seja maior ou igual a 3

3

Estações que fazem parte do anel secundário e estão próximas aos pontos do Pan. Não vale somar a quantidade de vezes que aparece no anel – nota 1 ou 0

1

Sinalização

Estações que abrigam PTS – nota 1 ou 0

1

Comutação LOC

Estações que abrigam centrais locais e que devem aumentar seu tráfego devido ao Pan 2007 – nota 1 ou 0

1

Trânsito LOC

Estações que abrigam centrais com função trânsito local e que devem aumentar seu tráfego devido ao Pan 2007 – nota 1 ou 0

1

Trânsito LDN

Estações que abrigam centrais com função trânsito LDN e que devem aumentar seu tráfego devido ao Pan 2007 – nota 1 ou 0

1

Trânsito LDI

Estações que abrigam centrais com função trânsito LDI e que devem aumentar seu tráfego devido ao Pan 2007 – nota 1 ou 0

1

SCM

MetroEth principal

MetroEth secundário

STFC

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Peso

Média

0,08 1

2

0,4

15

Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007

Tabela 9 Categorias, critérios e notas – parte 2 (cont.)

Categoria

Critérios

Escala de pontuação

Nota máxima

MSC / MGV

Estações que abrigam MSC e/ou gateway e que devem cursar tráfego devido ao Pan 2007 – nota 1 ou 0

1

BSC

Estações que abrigam BSC e que devem cursar tráfego devido ao PAN 2007 – nota 1 ou 0

1

Serviços móveis

Peso

Média

1

0,5

Tabela 10 Matriz para pontuação de sites/estações

Opera dora

Estação /site

Oper_A

Est_11

Oper_F

Est_27

Oper_C

Est_33

Sites do Pan Eventos

Suporte/ logist telecom

Infra-estrutura Compartilh estação

Energia

2 2 1

1

CO-Rio

Site_14

Oper_D

Est_42

2

1

Oper_E

Est_5

2

1

Oper_F

Est_28

2

2

Est_7

Oper_A

Est_18

2

1

Oper_D

Est_48

2

2

Oper_C

Est_36

CO-Rio

Site_26 Est_62

PAN Maracanã

Maracanã

Oper_B

Est_67

1

Transmissão

Ger. da Rede

Acesso sites do Pan

WDM

3<=SDH <=4

1

1

1

1

SCM

SDH Nac e Int

1

Sat.

MPLS

IP Int

IP

ATM

Serviços Móveis

STFC MetroEth secund.

MetroEth principal

Sinaliza ção

Comut loc

Trans loc

Trans LDN

Trans LDI

1

1

1

1

1

1

1

1

1 2

2

1

SDH >=5

MSC/ MGW

BSC

1

1

1

1

1

1

1

Oper_B

Oper_G

Centro de fibras

1

1

1

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

2

1

2

1

1

2

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1 1

Os autores gostariam de agradecer a colaboração de Danilo Yoshio Suiama na elaboração deste artigo.

NAKAMURA, E. T. et al.

Critical Telecommunications Infrastructure Protection in Brazil. In: Proceedings of the IEEE International Workshop on Critical Infrastructure Protection.

Darmstadt, Alemanha, 2005. 11 p.

Este trabalho foi realizado com recursos do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

FORMAN, E.; SELLY, M. A. Decision by Objectives.

Washington: The George Washington University, 2001. 416 p.

Referências

LEWIS, T. G. Critical Infrastructure Protection in Homeland Security: Defending a Networked Nation. Hoboken: Wiley Interscience, 2006. 474 p.

Agradecimentos

NAKAMURA, E. T. et al. Metodologia para Identificação de Infra-Estruturas Críticas-MI2C – versão AA. PD.30.11.69A.0028A/RT-01-AA. Campinas: CPqD, 2004. 26 p. (Relatório Técnico; Cliente: Anatel).

SAATY, T. L. Multicriteria Decision Making: The Analytic Hierarchy Process. Pittsburgh: RWS Publications, 1990. 502 p.

Abstract This paper describes the application of the Methodology for Critical Infrastructure Identification (MI²C), whose purpose is to identify the critical elements of the telecommunication infrastructure used during the XV Panamerican/Parapanamerican Games. This work was carried out jointly with Anatel within the project Security in Information and Communication, which has been conducted by CPqD and is supported by the Telecommunications Technological Development Fund (FUNTTEL).

Key words: Telecommunication infrastructure. Critical telecommunication infrastructure. Critical telecommunication infrastructure protection. Critical infrastructure protection methodology.

16

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 7-16, jul./dez. 2007

Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital Nilsa Toyoko Azana*, Daniel Moutinho Pataca, Ivan Luiz Ricarte Um grande desafio para o processo de transição da televisão analógica para a digital é a adoção da nova tecnologia. Este artigo mostra, por meio da aplicação da metodologia de cenários prospectivos, a identificação de 22 possíveis cenários para a disponibilização das aplicações na implantação da televisão interativa. Esses cenários foram identificados considerando a importância das aplicações interativas e a influência do usuário na adoção do sistema de televisão digital pela sociedade brasileira.

Palavras-chave: TV digital. Prospecção estratégica. Aplicações interativas. Sistemas em tempo real.

Receptores de TV digital.

Introdução A crescente disponibilidade de diferentes equipamentos digitais aumenta a competitividade e faz com que a principal diferenciação dos produtos seja estratégica e cada vez mais obtida pelo software embarcado, que acrescenta um grau de inteligência ao produto e proporciona capacidade de adaptação às necessidades do usuário.

Na sociedade brasileira, a radiodifusão terrestre apresenta alto grau de penetração entre os meios de comunicação, exercendo o papel de veículo de entretenimento e informação.

Pesquisas, como as de Gerolamo (2004), mostram que os brasileiros têm expectativas no uso da interatividade como fator que poderá influenciar o seu modo de vida; no entanto, esses usuários são extremamente sensíveis ao preço do receptor. Isso lança um grande desafio, pois grande parte dos valores percebidos pelo usuário são fornecidos pelas aplicações interativas e quanto maior o número de funcionalidades requisitadas por elas, mais recursos deverão ser disponibilizados pelo receptor, com impactos no custo. Então, como atrair os usuários para essa nova tecnologia?

O entendimento de um sistema envolve fatores de diversas naturezas, tais como: competição e evolução tecnológica, atores e seus interesses, restrições econômicas e regulatórias, necessidades sociais. Tal diversidade cria um extenso volume de informações que precisa ser buscado e compilado.

Este trabalho contribui para entender como a composição dos fatores pode ajudar a resolver a questão acima. Ele utiliza mecanismos propostos por Godet (1994) para determinar os parâmetros relevantes de um ambiente, levando-se em conta as forças nele envolvidas. Neste trabalho desenvolveremos, por meio dessa metodologia, as etapas de delimitação do sistema e do

ambiente, a identificação das variáveis-chave, o entendimento das estratégias dos atores e a identificação dos cenários possíveis. As próximas seções descrevem a aplicação de cada etapa da metodologia na avaliação do software embarcado em receptores de televisão digital.

1

Delimitação do sistema e do ambiente

Esta etapa do estudo visa ao entendimento dos fatores que podem influenciar a adoção da tecnologia de televisão digital interativa, delimitando a abrangência do sistema estudado.

No ambiente da televisão digital, o conteúdo a ser transmitido é constituído de dados digitais codificados e comprimidos. Os codificadores dos sinais de áudio, vídeo e dados geram os fluxos elementares que são multiplexados para formar um feixe único.

No lado da recepção, o sinal é demultiplexado para regenerar os fluxos elementares, que recebem processamentos específicos. Fluxos elementares de áudio e vídeo são decodificados e direcionados para os dispositivos de saída.

Fluxos elementares de dados são tratados pelo software residente do receptor e, se houver uma aplicação sendo transmitida, ela é carregada e colocada em execução; se a aplicação fizer uso do canal de retorno, este é acionado e a conexão pode ser estabelecida.

O receptor (televisor ou set-top box) trata informações de diferentes tipos e formatos e permite que o usuário interaja e assim altere a execução de determinadas tarefas. Isso significa que o receptor deve interpretar e executar corretamente uma série de instruções que se referem não ao conteúdo em si, mas à forma como este será organizado e exibido.

Uma vez que as informações, inclusive uma aplicação, são enviadas em radiodifusão, um sistema de televisão digital interativa deve prover mecanismos para compatibilizar a execução da

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: nilsa@cpqd.com.br Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 17-31, jul./dez. 2007

Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

aplicação em uma variedade de tipos de receptores, considerando diferentes fabricantes, com diferentes sistemas operacionais e com recursos e capacidades diferentes. O conjunto desses mecanismos, conhecido como middleware, padroniza o acesso às funcionalidades do receptor e permite que aplicações multimídia interativas sejam criadas de modo independente das especificidades da plataforma.

Assim, identificam-se três tipos de software embarcado em receptores de TV digital: o sistema operacional, responsável pelo controle das funcionalidades do hardware; as aplicações residentes, que disponibilizam serviços de valor agregado ao usuário; e o middleware, responsável pela abstração dos recursos da plataforma. O middleware disponibiliza os fluxos elementares recebidos através do mecanismo de distribuição (terrestre, cabo ou satélite), processa os dados recebidos e viabiliza a interação e apresentação ao usuário.

2

Identificação das variáveis-chave do sistema

Esta etapa identifica as variáveis que apresentam influência significativa no sistema. O método proposto é a análise estruturada (GODET, 1994), que permite criar uma estrutura de relações entre as variáveis que caracterizam o sistema.

2.1 Identificação das variáveis A identificação das variáveis envolvidas com o ambiente de execução de aplicações de televisão digital foi realizada por meio de pesquisa em fonte secundária. Essas fontes capturam o anseio governamental (DECRETO, 2003) (DECRETO, 2006); a expectativa do usuário (GEROLAMO et al., 2004) (CCE, 2006); os requisitos e as restrições técnicas relacionados ao software (LAWLIS, 1997) (PRESSMAN, 1995) (SHNEIDERMAN, 1980) (ZHANG, 2005) e as tendências tecnológicas (OFCOM, 2004) (IBM, 2006).

Dessa análise, capturamos as variáveis relacionadas ao ambiente de execução das aplicações interativas apresentadas a seguir; as palavras em destaque, logo adiante, são utilizadas na construção da matriz de relacionamento: a) custo do receptor; b) custo da produção de serviços de aplicações interativas (flexibilidade, facilidade de manutenção, reusabilidade); c) utilização do canal de distribuição (radiodifusão) para difusão das informações; d) aplicações interativas (guia eletrônico de programas, busca por informações, votação,

18

compra de produtos e serviços, acesso à Internet); e) envio de conteúdo produzido pelo usuário; f) liberação da grade de programação (gravação do conteúdo); g) formas diferenciadas de usufruto do conteúdo (apresentação não-linear, escolha de fluxo de vídeo, legendas e áudio); h) independência de plataforma; i) padronização da linguagem; j) disponibilidade de componentes da linguagem dentro do domínio de interesse; k) ambiente de desenvolvimento para a autoria das aplicações; l) facilidade de aprendizagem e no uso da linguagem para a autoria das aplicações; m) suporte à construção de aplicações baseadas em múltiplas tarefas; n) interface com outras linguagens; o) suporte para a construção de sistemas críticos de segurança, com tolerância a falhas, e robustos a falhas sistêmicas por meio de verificação de consistência e tratamento de exceções ou eventos não esperados; p) suporte a tratamento de eventos em tempo real; q) confiabilidade na execução das funcionalidades.

2.2 Identificação do relacionamento entre as variáveis O relacionamento entre as variáveis é representado por meio da matriz de análise estruturada, onde cada linha e sua respectiva coluna representam uma das variáveis identificadas na etapa anterior, e o valor de cada célula da linha representa a influência que a variável da linha exerce sobre a variável representada na coluna. O preenchimento da matriz é um exercício qualitativo que expressa a intensidade do relacionamento entre as variáveis, desde 4 (influência muito forte) até 0 (nenhuma influência), conforme Tabela 1. A soma das células da linha representa o nível de influência que a variável da linha exerce sobre as outras variáveis do sistema e a soma das células da coluna representa o quanto a variável da coluna depende das outras variáveis do sistema.

A grande contribuição deste método é a sua utilização como uma ferramenta na classificação de idéias, tratando o problema sistematicamente, por meio da criação de uma base para a discussão por um grupo de especialistas, e promovendo um entendimento comum do problema.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 17-31, jul./dez. 2007

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

para a determinação da plataforma software do ambiente de televisão digital podem ser resumidas em três principais grupos: de variáveis -chave, de variáveis determinantes e de variáveis resultantes.

As variáveis-chave exercem uma forte influência, mas também são altamente dependentes. Uma variável-chave deve ser analisada com muito cuidado, uma vez que qualquer alteração que ela sofra poderá causar instabilidade no sistema. São variáveis-chave: 1. Aplicações interativas – tipos de aplicações suportadas pelo sistema.

mecanismo de gravação, mecanismo de suporte a conteúdos não-lineares e plataforma de execução.

Independência de plataforma – determina a linguagem computacional, agrega as variáveis de padronização de linguagem, interface com outras linguagens, robustez, facilidade de aprendizagem, componentes de linguagem e o ambiente de desenvolvimento.

As variáveis determinantes, por sua alta influência, fornecem as características que determinam o comportamento do sistema; são elas que caracterizam o sistema como um receptor de televisão digital. São variáveis determinantes: 1. Canal de distribuição – freqüência e mecanismo de distribuição de informação.

Plataforma de execução – agrega as variáveis relacionadas a multitarefa, tempo real, confiabilidade e robustez.

3

Identificação e análise dos atores do sistema

3.1 Identificação do relacionamento entre os atores

As variáveis resultantes são altamente dependentes das variáveis determinantes e das variáveis-chave e, portanto, suas características serão um resultado delas. São variáveis resultantes: 1.

Custo da produção de conteúdo – variável dependente, será determinada pelas variáveis: ambiente de desenvolvimento, facilidade de aprendizagem da linguagem, disponibilidade de componentes da linguagem.

Esta etapa identifica os atores e seus relacionamentos, a fim de identificar quem, direta ou indiretamente, controla as variáveis e, portanto, influencia os possíveis cenários para o sistema.

A identificação dos atores da cadeia de valor também se baseou na análise de diversos documentos (DECRETO, 2003) (GIANSANTE et al., 2004) (GEROLAMO et al., 2004) (GOULARTE, 2003). Dessa análise, foram identificados os seguintes atores: anunciantes, emissoras comerciais, emissoras educativas, fabricantes de receptores, governo, produtores de conteúdo, provedores de software embarcado e usuários.

As relações desses atores entre si e com os objetivos estratégicos da implantação de TV digital no país são analisadas na seqüência.

2.

2.

2.

Para avaliar a relação entre os atores, constróise uma matriz onde as linhas e colunas representam os atores do sistema e as células das linhas mapeiam a influência que o ator representado pela linha exerce sobre o ator representado pela coluna, conforme Tabela 2.

Custo do receptor – variável dependente, será determinada pelas variáveis: tipo de interatividade, tipo de aplicação suportada,

Tabela 2 Matriz de relacionamento entre atores

Relacionamento de poder dos atores Emissoras comerciais Emissoras educativas Produtores de conteúdo

Fabricantes de equipamentos Provedores sw embarcado Governo Usuários Anunciantes Nível de dependência

20

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

0 0 0 0 0 1 3 3 7

1 0 0 0 0 3 1 1 5

3 2 0 0 0 1 2 2 10

0 0 0 0 0 3 2 0 5

0 0 0 3 0 2 1 0 6

2 1 1 1 1 0 2 0 8

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 3 0 3

Nível de influência 6 3 1 4 1 10 14 6

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 17-31, jul./dez. 2007

Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

A soma das células da linha representa o nível de influência que o ator exerce no sistema e a soma das células da coluna representa o quanto o ator está sujeito a pressões externas. Para determinar as influências e as dependências indiretas entre os atores, utiliza-se o método MICMAC. A Tabela 2 mostra que os atores mais influentes são os usuários e o governo; entretanto, o governo apresenta um alto grau de dependência, o que certamente diminui sua influência. Na subseção a seguir, consideraremos esses dois fatores de relacionamento para calcular a relação de poder entre os atores.

3.2 Avaliação da relação de poder entre os atores O poder relativo (pi) de cada ator condensa, num índice, seu nível de influência e seu nível de dependência. Esse índice é obtido somando-se o indicador de influência com o inverso da função de dependência, em que o indicador de influência é o nível de influência do ator (Mi) da matriz de influência indireta dividido pela soma das influências de todos os atores; e o inverso da função de dependência é a divisão do nível de influência pela soma do nível de influência com o nível de dependência (Di), ou seja:

pi

Mi Mi

Mi Mi Di

A Tabela 3 mostra que o usuário é o ator que possui o maior poder para influenciar a adoção do sistema.

3.3 Identificação das questões estratégicas e dos objetivos associados Os objetivos associados às questões estratégicas são identificados utilizando-se seis perguntas básicas, que inspiram a criação de um

checklist para o entendimento das variáveis a serem analisadas. São elas: o quê? quem? onde? quando? por quê? como? Da aplicação destas perguntas, os seguintes objetivos foram identificados: • Aplicações interativas O1: determinar os recursos do receptor para a execução das aplicações; O2: determinar os recursos do canal de distribuição para a carga das aplicações; O3: determinar um caminho de evolução para o suporte aos tipos de aplicação.

• Independência de plataforma O4: determinar o mecanismo de abstração; O5: determinar as funcionalidades disponibilizadas para a aplicação.

• Canal de distribuição O6: determinar as freqüências de distribuição das informações; O7: determinar quais informações precisam ser transmitidas; O8: determinar como as informações devem ser estruturadas e transmitidas.

• Plataforma de execução O9: determinar as funcionalidades do receptor; O10: determinar a configuração mínima para atender às funcionalidades básicas; O11: determinar o conjunto mínimo de eventos que o receptor deve tratar; O12: determinar o tempo de resposta máximo tolerável.

• Custo do receptor O13: determinar o custo da configuração mínima; O14: determinar a relação custo versus funcionalidade.

• Custo da produção de aplicações O15: facilitar a geração de aplicações; O16: otimizar o custo de receptores; O17: otimizar o uso do canal de distribuição.

Tabela 3 Poder de influência dos atores

Atores Emissoras comerciais Emissoras educativas Produtores de conteúdo Fabricantes de equipamentos Provedores de sw embarcado Governo Usuários

Nível de Indicador de Nível de Inverso da Poder de influência influência dependência dependência influência 28 13 11 14 11 36 72

0,15 0,07 0,06 0,08 0,06 0,19 0,39

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 17-31, jul./dez. 2007

25 35 50 24 31 43 0

0,53 0,27 0,18 0,37 0,26 0,46 1,00

0,08 0,02 0,01 0,03 0,02 0,09 0,39

Poder de influência normalizado 0,89 0,21 0,12 0,31 0,17 0,98 4,32

21

Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

plataforma representam dois subsistemas, cujas possíveis configurações geram os possíveis cenários futuros, ao passo que as variáveis determinantes canal de distribuição e plataforma de execução representam os outros dois subsistemas que completam a descrição do sistema todo.

Portanto, o sistema em estudo pode ser dividido nos seguintes subsistemas: 1. Aplicações interativas.

2. Independência de plataforma.

3. Canal de distribuição.

4. Plataforma de execução.

Os dois primeiros, por serem variáveis-chave, serão estudados a fim de identificar as possíveis configurações.

Nos outros dois, serão identificados os parâmetros do subsistema, que os caracterizam como parte do sistema relacionado ao sw embarcado em receptores de TV digital.

A seguir serão descritos cada um dos subsistemas identificados.

3.4 Identificação do posicionamento de cada ator em relação aos objetivos Esta etapa identifica como os atores se posicionam em relação aos objetivos buscados: se são favoráveis (+1), contrários (-1) ou neutros (0), ponderado por seu fator de influência.

A Tabela 4 mostra que os objetivos relacionados às aplicações interativas têm o apoio de todos os atores; contudo, os objetivos relacionados ao canal de distribuição geram o maior conflito de interesses.

4

Identificação dos cenários

A investigação dos eventos que influenciam nos possíveis cenários futuros, tais como a continuidade ou o rompimento de uma tendência ou o aparecimento de uma nova tendência, pode ser realizada formulando-se hipóteses baseadas nas variáveis-chave identificadas e na relação de poder entre os atores.

A identificação do conjunto de cenários futuros possíveis foi feita utilizando o método de análise morfológica, desenvolvido por Fritz Zwicky (GODET, 1994), cujo princípio é bastante direto: o sistema em estudo é dividido em subsistemas; esses subsistemas devem ser independentes e representar o sistema todo, e cada subsistema tem um conjunto de configurações (soluções técnicas) possíveis. O conjunto de cenários futuros é a combinação dos subsistemas com suas possíveis configurações.

Assim, por meio da classificação das variáveis de interesse para o sistema, as variáveis-chave aplicações interativas e independência de

4.1 O subsistema aplicações interativas Esse subsistema é responsável pelo valor agregado que o receptor digital pode oferecer.

Desempenha um papel importante na difusão da inovação, pois pode estimular a adesão dos usuários à nova tecnologia, fornecendo diferentes modos de consumo da informação.

Entender como as aplicações interativas podem influir nos requisitos do receptor e, portanto, no seu custo é um dos objetivos do estudo deste subsistema.

Tabela 4 Matriz de objetivos ponderada pelo poder dos atores Aplicações interativas O1 Emissoras comerciais Emissoras educativas Produtores de conteúdo Fabricantes de equipamentos Provedores de sw embarcado

O2

O3

Independência de plataforma O4

O5

Canal de distribuição O6

O7

O8

Plataforma de execução O9

Custo do receptor

Custo da produção

Total + Total -

O10 O11 O12 O13 O14 O15 O16 O17

A1

0,89 0,89 0,89

0,89

0,00

-0,89 -0,89 -0,89 0,89 0,00 0,89 0,00 0,00 0,00 0,00 0,89 0,00

6,21

-2,66

A2

0,21 0,21 0,21

0,21

0,00

-0,21 -0,21 -0,21 0,21 0,00 0,21 0,00 0,00 0,00 0,00 0,21 0,00

1,48

-0,63

A3

0,12 0,12 0,12

0,12

0,12

0,00 0,12 0,12 0,00 0,00 0,12 -0,12 0,00 0,00 0,12 -0,12 -0,12

1,07

-0,36

A4

0,31 0,31 0,31

-0,31

-0,31

-0,31 0,31 0,31 -0,31 -0,31 -0,31 -0,31 0,31 0,31 0,00 0,31 0,31

2,78

-2,16

A5

0,17 0,00 0,17

0,17

0,17

0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 -0,17 -0,17 -0,17 0,00 0,00 0,00

1,73

-0,52

Governo

A6

0,98 0,98 0,98

0,98

0,98

0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 0,98 16,72

0,00

Usuários

A7

4,32 0,00 4,32

0,00

4,32

0,00 0,00 0,00 4,32 4,32 0,00 4,32 4,32 4,32 0,00 4,32 0,00 38,86

0,00

Anunciantes

A8

1,38 0,00 1,38

0,00

0,00

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,38 0,00 0,00

0,00

Total +

8,38 2,51 8,38

2,37

5,59

1,16 1,58 1,58 6,57 5,47 2,37 5,30 5,61 5,61 2,48 6,71 1,29

Total -

0,00 0,00 0,00

-0,31

-0,31

-1,41 -1,10 -1,10 -0,31 -0,31 -0,31 -0,60 -0,17 -0,17 0,00 -0,12 -0,12

22

4,14

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

Existem algumas formas de classificação para as aplicações interativas de TV digital, entre elas o relatório do CPqD (PATACA et al., 2002), que propõe uma classificação por tipo de serviços, por utilidade ao usuário e por nicho de mercado.

Peng (2002) descreve as aplicações interativas categorizando-as em três tipos, de acordo com o tipo de interatividade: interatividade local, interatividade unidirecional e interatividade bidirecional. Schwalb (2004) descreve as aplicações considerando diferentes cenários.

Embora as diversas classificações apresentem visões interessantes sobre as aplicações interativas, a classificação aqui proposta parte da expectativa expressa pela população brasileira (GEROLAMO et al., 2004). A seguir serão descritas resumidamente as aplicações que podem satisfazer essas expectativas, identificando os requisitos necessários no receptor para prover o suporte a tais aplicações.

4.1.1

•

•

•

Conjunto de aplicações interativas

As aplicações que refletem o que a população brasileira vislumbra com a introdução da TV digital, segundo Gerolamo et al. (2004), são as seguintes: • acesso à Internet – capacidade de acessar a Internet, navegar na Web, ou em ambiente confinado (walled garden); • comerciais interativos – os comerciais publicitários podem apresentar aplicações atreladas ao conteúdo como, por exemplo, informações adicionais sobre um novo produto lançado no mercado e/ou possibilitar a compra do produto; • compras e reservas on-line – permite a reserva e compra de ingressos para eventos; • correio eletrônico – capacidade de envio e recebimento de mensagens individualizadas.

Podem ser anexados arquivos às mensagens, tais como: textos, imagens, fotos e músicas.

As mensagens são confidenciais e devem ter garantia da entrega; • enquetes – possibilita ao usuário expressar sua opinião sobre um assunto específico; • gravação de conteúdos – capacidade de gravar programas de televisão, para usufruto posterior; • governo eletrônico – disponibilidade de um canal de comunicação com as administrações públicas local, estadual e federal, para reclamações ou solicitação de informações e documentos; • Guia Eletrônico de Programação (Electronic Program Guide – EPG) – capacidade de seleção de um conteúdo dentro de uma grade de programação e apresentação de informações relacionadas aos conteúdos, tais como, sinopse de um filme, atores, gênero, duração, etc.;

•

•

• •

•

•

informações adicionais ao conteúdo – capacidade de apresentar informações adicionais relacionadas ao conteúdo apresentado, tais como, informações sobre os atores, local da filmagem, estatísticas de evento esportivo, etc.; informações para o cidadão – disponibilidade de um canal de comunicação direto com órgãos do serviço de saúde pública e do serviço de educação, disponibilizando serviços como agendamento de consultas e informações, particularmente de primeiros socorros, cadastramento de alunos para vagas nas escolas públicas, etc.; informações on-line – disponibilidade de informações sobre diversos assuntos, tais como, últimas notícias, clima, situação do trânsito, itinerários e horários de ônibus, cotação da bolsa de valores, etc. Essas aplicações têm caráter meramente informativo e não estão atreladas ao programa de televisão que está sendo exibido; jogos – aplicações de caráter lúdico, podem ser usadas individualmente ou para competições coletivas com a participação simultânea de vários jogadores; seleção dos fluxos de áudio e vídeo – permite ao usuário a escolha – do ângulo de determinada cena de um programa de televisão, por exemplo, num jogo de futebol, escolher a câmera atrás do gol; – de um som específico, por exemplo, em um concerto, escolher o microfone próximo do piano; – de legendas, selecionando um idioma. seleção de conteúdo – permite ao usuário a escolha de conteúdo alternativo de conteúdo ficcional; T-banking – disponibiliza serviços como consulta a saldo, extrato, investimentos, realização de pagamentos, aplicações, etc.; upstream de conteúdo – disponibiliza o serviço de envio de conteúdo produzido pelo usuário; votação em plebiscitos – permite que uma proposta de governo seja submetida à apreciação e votação popular.

4.1.2

Identificação de requisitos

Da análise das aplicações descritas na seção anterior, capturamos os seguintes requisitos técnicos para o receptor: • sem canal de retorno, permitindo apenas interatividade local; • canal de retorno com pequena capacidade de tráfego de dados; • canal de retorno com capacidade para receber um grande volume de dados; • canal de retorno com capacidade para enviar

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

um grande volume de dados; sincronização de eventos e mídias; • mecanismos de segurança da informação; • armazenamento de dados; • armazenamento de grande volume de dados; • mecanismos para gravação de conteúdos; • alta capacidade de processamento de informações.

A Tabela 5 mostra a relação entre as aplicações e os requisitos que essas exigem do receptor, onde a última linha representa o número de aplicações que necessitam de um determinado recurso do receptor. A partir da análise desses números foi criada a classificação apresentada.

4.1.3 Classificação interativas

•

das

aplicações

A partir do mapeamento dos recursos exigidos por cada tipo de aplicação, conforme Tabela 5, as aplicações foram classificadas em oito tipos, descritos a seguir: (1) aplicações com uso de interatividade local: essas aplicações não fazem uso do canal de retorno, e todas as informações necessárias já estão sendo transmitidas pelo canal de distribuição. Fazem parte deste grupo as aplicações que disponibilizam conteúdos alternativos para usufruto do usuário; (2) aplicações com uso de canal de retorno: essas aplicações fazem uso do canal de

1

Alta capacidade de processamento

Gravação de conteúdos

Arrmazenamento

Segurança da informação

Sincronização

Canal de retorno, alta capacidade de envio

Canal de retorno, alta capacidade

1

1 1 1

Navegação

1 1 1

1 1

1

1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1

1

1

1 1 1 1 1 1

1 1

1 1 1

1

1 1 1 1 1

1 1 1

1 1

1 12

24

Armazenamento de grande volume

Informações do TS Walled garden Web Informações adicionais Comerciais interativos Comercialização Compras e reservas on-line Recepção de mensagens Correio eletrônico Recepção e envio Enquetes Gravação de conteúdo Informações gerais Solicitação de informações Governo eletrônico Solicitação de documentos Envio de declaração Guia Eletrônico de Programação Informações adicionais ao conteúdo Informações Informações para o cidadão Agendamento Informações on-line Individual Mais pessoas Jogos Alta capacidade Seleção de fluxos Seleção de conteúdo alternativo Consultas Investimentos T-b anking Pagamentos Upstream de conteúdo Votação em plebiscitos

Canal de retorno, baixa capacidade

Interatividade local

Tabela 5 Relacionamento entre as aplicações e os recursos do receptor

1 13

1 1

3

1

2

9

6

2

1

1

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

retorno. Entretanto, o volume de dados trafegado é baixo e não existe a necessidade de sigilo nas informações trocadas; (3) aplicações que exigem segurança na troca de informações: essas aplicações necessitam de mecanismos para garantir a autenticidade, a integridade, o não-repúdio e o sigilo das informações trocadas; (4) aplicações que necessitam de mecanismos para o armazenamento de dados: essas aplicações permitem ao usuário armazenar informações individualizadas no receptor; (5) aplicações com uso de canal de retorno de alta capacidade: essas aplicações recebem grande quantidade de informações individualizadas; (6) aplicações que necessitam de mecanismos de gravação e armazenamento de grande volume de dados: essas aplicações permitem a gravação de conteúdos para desfrute posterior; (7) aplicações que necessitam de canal de retorno com alta capacidade de envio de informações e armazenamento de grande volume de dados: essas aplicações possibilitam que o usuário envie seu próprio conteúdo; (8) aplicações que necessitam de alta capacidade de processamento.

Estas são as oito configurações do subsistema aplicações interativas.

4.2 O subsistema independência de plataforma Esse subsistema é também chamado de middleware e provê uma camada de abstração dos recursos de software e hardware do receptor, agindo como uma ponte entre o sistema operacional do receptor e as aplicações transmitidas pelo radiodifusor. Este isolamento é obtido por meio de um mecanismo virtual, que provê um ambiente para execução de aplicações interativas.

A arquitetura básica de middleware da recomendação ITU-T J.200 é composta de mecanismos de apresentação e de execução com interfaces disponibilizadas para a aplicação, e tem como objetivo assegurar a interoperabilidade entre as aplicações e as diferentes implementações das plataformas de recepção de televisão digital.

As aplicações são classificadas em duas categorias, dependendo da natureza do conteúdo da aplicação a ser executada, se procedural ou declarativa. A recomendação ITU-T J.202 adota

a denominação de ambiente procedural para o ambiente de televisão digital com suporte a aplicações escritas na linguagem Java1, cuja interface segue essencialmente o padrão MHP, deixando abertura para a adaptação a diferentes modelos de negócios para a veiculação dos diferentes serviços. Ao mecanismo de suporte à linguagem declarativa foi dada a denominação de ambiente declarativo. Existe um consenso entre os principais padrões abertos de TV digital na adoção de linguagem baseada em XHTML (eXtensible HyperText Markup Language), entretanto, não se chegou a um núcleo comum.

Assim, cada padrão define sua plataforma de suporte à linguagem adotada: BML, DVB-HTML e ACAP-X. Uma aplicação não precisa necessariamente ser puramente declarativa ou procedural: uma aplicação procedural pode referenciar conteúdos declarativos e aplicações declarativas podem fazer uso de scripts.

A Figura 2 mostra a arquitetura genérica de um middleware, onde um componente-chave para suporte às aplicações procedurais é a máquina virtual Java, e o componente-chave de suporte às aplicações declarativas é o browser XHTML. São estes mecanismos virtuais que determinam a base das interfaces para a construção das aplicações. Os aspectos específicos de televisão digital, tais como o tratamento dos fluxos elementares, eventos e protocolos, bem como o tratamento gráfico e o controle de acesso, residem em uma camada que viabiliza a utilização destas funcionalidades pelas aplicações residentes, tais como o EPG. O subsistema middleware pode ser dividido em duas partes principais: uma relacionada ao mecanismo virtual, que disponibiliza as Application Program Interfaces (APIs); a outra, ao tratamento de recursos básicos, tais como mensagens, fluxos elementares, eventos, protocolos e apresentação gráfica.

A parte que trata dos recursos básicos pode ser resumida nos seguintes componentes: i. tratamento dos fluxos elementares – responsável pela sintonização, seleção de fluxos e montagem das seções2; ii. processamento dos fluxos elementares – responsável pelo controle dos fluxos de áudio, vídeo, legenda, carrossel3, tratamento de eventos e protocolos; iii. interface com o usuário – responsável pela visualização gráfica e entrada de eventos do usuário; iv. protoloco de comunicação do canal de retorno;

______________________________ 1 Marca registrada da Sun Microsystems TM. 2 Seções: estruturas utilizadas para transportar as informações de controle e dados privados, conforme recomendação ITU-T H222.0.

3 Carrossel: mecanismo cíclico de transmissão de dados.

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

v. gerenciador – responsável pela sincronização de comandos e informações, pelo controle da utilização dos recursos e pelo tratamento das sinalizações de erros e exceções.

As APIs são um conjunto de funções, estruturas de dados e protocolos que representam a padronização da interface independente da plataforma e assim aumentam a flexibilidade e reusabilidade das funcionalidades da plataforma de execução.

4.2.1 Ambientes de suporte às aplicações interativas

Esse mecanismo virtual é baseado em linguagem de marcação XHTML, modelo de documentos (DOM), regras de estilo para a apresentação dos documentos (CSS) e mecanismos procedurais (ECMAScript) para o sincronismo temporal, o que facilita o usufruto das aplicações por meio de uma variedade de plataformas hardware e software.

A Figura 3 apresenta a arquitetura da recomendação ITU-T J.200 para o ambiente de suporte a aplicações declarativas, em que: • XML/XHTML DTD – são responsáveis pela verificação das regras de formatação de um documento definidas pela Document Type

Mecanismo virtual XHTML

Aplicação procedural + declarativa

re a w e l dd i M

Browser XHTML

Aplicação procedural

Aplicações embarcadas

Aplicação declarativa

Máquina virtual JAVA

Ex. EPG

Interação com o usuário

Tratamento de recursos básicos: fluxos, eventos e protocolos, apresentação gráfica, controle de acesso

Sistema Operacional

Hardware

Figura 2 Arquitetura geral do middleware

CSS

ECMAScript Engine & DOM

HTML/XHTML DTD

TV Extensions

XML Parser

User Agent (Browser)

Receiver Functionality

Digital Video (MPEG)

Monomedia

Network

Fonte: ITU-T J.200

Figura 3 Arquitetura de um ambiente declarativo

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

•

•

•

Definition (DTD) da linguagem; cada uma das linguagens, DVB-HTML, ACAP-X e BML, tem sua própria DTD, em que definem o conjunto de recursos obrigatórios da linguagem e especificam extensões para prover funcionalidades do ambiente de TV interativa.

Cascading Style Sheets (CSS) – é uma linguagem utilizada para especificar as propriedades de apresentação dos elementos HTML. As linguagens DVB-HTML, ACAP-X e BML provêem suporte a CSS Nível 2. Cada uma define as restrições quanto ao uso das propriedades e especifica propriedades adicionais para prover requisitos do ambiente de TV interativa.

Document Object Model (DOM) – permite aos programas e scripts acessarem e atualizarem dinamicamente o conteúdo, a estrutura e o estilo de um documento. As linguagens DVBHTML, ACAP-X e BML especificam extensões dos módulos DOM. ECMAScript é uma linguagem procedural, interpretada e orientada a objetos, utilizada para coordenar e adaptar uma funcionalidade específica.

Máquina virtual Java A linguagem de programação Java é utilizada pelos principais padrões abertos: DVB, ATSC e ISDB, e possui características que a tornam apropriada para o uso em ambiente de TV digital, tais como: orientação a objetos, o que favorece a reusabilidade; é interpretada, ou seja, o compilador gera códigos intermediários, chamados de bytecodes, o que proporciona sua independência da plataforma; é fortemente tipada, o que permite verificar o código em tempo de compilação, proporcionando robustez às aplicações; suporta multitarefa, o que facilita a criação de aplicações com tarefas concorrentes.

A Figura 4 representa a interface disponibilizada pelo ambiente de suporte a aplicações

procedurais, conforme a recomendação ITU-T J.200, em que: • O ambiente para aplicações Java consiste de APIs que fornecem acesso às funcionalidades básicas que abstraem as características específicas da plataforma.

• A API Java TV é uma extensão da plataforma Java que trata especificamente do contexto de televisão interativa, e fornece o acesso a funcionalidades, tais como: acesso aos fluxos elementares de áudio e vídeo, manipulação dos elementos gráficos na tela e acesso aos dados das tabelas de informações do sistema de distribuição.

• A API Java Media Framework (JMF) – trata o processamento e a apresentação de mídias baseados no tempo, e possibilita a execução de vários arquivos ou fluxos de mídia oriundos da radiodifusão ou do canal de retorno.

• A API Digital Audio Video Council (DAVIC) – fornece interoperabilidade fim a fim de plataformas que executam serviços de áudio e vídeo transmitidos remotamente, a fim de padronizar os aspectos de tratamento das informações, notificação e seleção do feixe de transporte.

• A API Home Audio/Video Interoperability (HAVi) – oferece recursos e soluções para controlar os componentes e a tela de apresentação, tais como, o suporte para diferenças relacionadas ao tipo de pixel, ao tipo de tamanho de tela, aos efeitos de transparência e ao controle remoto. Possui um conjunto próprio de componentes gráficos, que pode ser estendido e apresenta modelo de visualização em três camadas: Background Layer, Video Layer e Graphic Layer.

Assim, o subsistema independência de plataforma, ou middleware, apresenta duas configurações: a máquina virtual Java e o mecanismo virtual XHTML.

Access to Service Information, handling of network protocol APIs defined by DVB-MHP/ATSC-ACAP/ARIB-B23/OpenCable Extension for Broadcasting Extension for Broadcasting (such as selection of TS packets) specified by DAVIC GUI for AV control (JAVA TV API) (DAVIC API) (HAVi API) Presentation function for media JMF (Java Media Framework) Basic Java Functionality (Personal Java) Fonte: ITU-T J.200

Figura 4 Arquitetura de um ambiente procedural

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Transporte das aplicações Entre os fluxos referenciados pela PMT encontrase o que descreve a aplicação transportada pelo TS. Esses fluxos utilizam protocolos para a transmissão cíclica das informações.

O sistema por radiodifusão não impõe a existência de um caminho de comunicação nos dois sentidos: os dados são transmitidos pelo radiodifusor, entretanto, não necessariamente os receptores possuem os mecanismos necessários para fazer suas requisições. Para que uma

4.4 O subsistema plataforma de execução Esse subsistema está relacionado a aspectos como: capacidade computacional, disponibilidade de memória de execução, memória de armazenamento, canal de retorno e outros dispositivos, além dos mecanismos necessários para acesso e controle desses dispositivos.

Tal subsistema consiste do sistema operacional de tempo real, cuja função é supervisionar e gerenciar todas as operações e os recursos do receptor digital, por meio de escalonamento de tarefas que obedeçam às restrições de tempo real, em um ambiente de recursos limitados de processamento e memória.

A arquitetura básica de um sistema operacional de tempo real pode ser simplificada, conforme Figura 5, cujos módulos são descritos a seguir.

Aplicação 1 Aplicação 2 processo 1 ...... processo i

......

processo 1 ..... processo j

Aplicação n processo 1 processo k

Interface de acesso ao sistema operacional

Núcleo do sistema operacional (kernel) Driver dos dispositivos

Plataforma de execução

Espaço do usuário

O estudo do subsistema canal de distribuição visa ao entendimento dos aspectos relacionados ao transporte e à carga das aplicações interativas no sistema de televisão digital terrestre.

Os padrões abertos de televisão digital terrestre, ATSC, DVB e ISDB, adotam o padrão MPEG-2 System para transportar as informações relacionadas aos programas de televisão4; essas informações são dados digitais codificados e comprimidos, que representam os sinais de áudio e vídeo, as aplicações interativas e os dados de controle.

Cada tipo de informação é codificado em estruturas de tamanho arbitrário obedecendo à estrutura de pacotes Packetized Elementary Stream5 (PES) ou a de seções5. Em seguida, essas informações são estruturadas em pacotes de tamanho fixo, obedecendo à estrutura de pacotes Transport Stream5 (TS), que são multiplexados para constituir o feixe de transporte (TS).

As informações codificadas e estruturadas são controladas por sinais de controle de transmissão denominados Program Specific Information (PSI).

As tabelas PSI, que devem ser transmitidas periodicamente, contêm informações que permitem aos receptores demultiplexar e identificar os diversos fluxos elementares (áudio, vídeo e dados) que compõem os programas de televisão. As seguintes tabelas PSI estão diretamente relacionadas à carga de aplicações: Program Allocation Table (PAT) – é a tabela principal e descreve o fluxo de transporte. Essa tabela é composta de uma ou mais seções, associa o número do programa de televisão ao identificador dos pacotes de TS que carregam as informações desse programa (PMT PID).

Program Map Table (PMT) – tabela composta de uma ou mais seções, onde cada seção lista o número do programa de televisão e os elementos a ele associados, tais como descritores e fluxos elementares.

aplicação seja carregada e executada num receptor cuja sintonização, em um determinado TS, é aleatória, o radiodifusor deve transmitir periodicamente todos os arquivos de dados que compõem a aplicação. Esse mecanismo cíclico de transmissão de dados é conhecido como carrossel.

Todos os padrões abertos de TV digital adotam o protocolo de transmissão do carrossel baseado no DSM-CC, especificado pela recomendação ISO/IEC 13818-6.

Este subsistema deverá ser modelado para, em cada cenário analisado, determinar as informações, as estruturas e a freqüência de distribuição apropriadas.

Espaço do sistema operacional

4.3 O subsistema canal de distribuição

Hardware

Figura 5 Arquitetura de um sistema operacional

________________________________ 4 Programa de televisão: conjunto de elementos de informação que possuem uma relação funcional ou semântica entre si. Essas informações podem ser áudio, vídeo, textos, gráficos, imagens, animações e/ou instruções para a exibição ou execução dessas informações.

5 Conforme recomendação ITU-T H222.0.

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

Tabela 6 Cenários identificados

Cenário 3 Cenário 4 Cenário 5 Cenário 6

Aplicações com interatividade local declarativo

Cenário 2

Ambiente

Cenário 1

Aplicações com uso do canal de retorno Aplicações seguras Aplicações com armazenamento de dados Aplicações com uso de canal de retorno de alta capacidade Aplicações de gravação multimídia Aplicações de alto desempenho

Cenário 9

Aplicações com interatividade local

Cenário 10

Aplicações com uso do canal de retorno

Cenário 11 Cenário 12 Cenário 13 Cenário 14

procedural

Aplicações para envio de conteúdos multimídia

Cenário 8

Ambiente

Cenário 7

Cenário 15

Aplicações seguras Aplicações com armazenamento de dados Aplicações com uso de canal de retorno de alta capacidade Aplicações de gravação e armazenamento multimídia Aplicações para envio de conteúdos multimídia Aplicações de alto desempenho

Cenário 17

Aplicações com interatividade local

Cenário 18 Cenário 19 Cenário 20 Cenário 21 Cenário 22

Residente

Cenário 16

Aplicações com uso do canal de retorno Aplicações com armazenamento de dados Aplicações com uso de canal de retorno de alta capacidade Aplicações de gravação multimídia Aplicações para envio de conteúdos multimídia

Núcleo do sistema operacional (kernel) O kernel é um software em código nativo que dá acesso aos serviços básicos disponibilizados pelo hardware do receptor.

Interface de acesso ao sistema operacional Esse módulo disponibiliza as funcionalidades do receptor aos aplicativos residentes nesse receptor, por meio de um conjunto de interfaces que possibilitam: 1. criar e controlar processos; 2. gerenciar memória, por meio da alocação e liberação do recurso; 3. comunicar e sincronizar processos, por meio de mensagens, eventos ou uso de memória comum; 4. comunicar com o mundo externo ao receptor; 5. receber dados do usuário.

Drivers dos dispositivos São módulos responsáveis por iniciar e gerenciar os dispositivos existentes no hardware do receptor.

Este subsistema deverá ser modelado para, em cada cenário analisado, determinar as funcionalidades básicas do receptor, o tempo de resposta a eventos e o conjunto mínimo de eventos.

4.5 Cenários identificados O sistema estudado apresenta quatro subsistemas, sendo que dois deles, a plataforma de execução e o canal de distribuição, não apresentam configurações diferentes para o caso

em estudo, ao passo que o subsistema da variável-chave aplicações interativas apresenta oito configurações possíveis, e o subsistema da variável-chave middleware apresenta duas configurações. Com isso, temos: 1 x 1 x 8 x 2 = 16 possíveis cenários.

Entretanto, algumas aplicações apresentam características de uso genérico, tais como: o EPG, a escolha no usufruto de diferentes fluxos, o acesso à Internet, o correio eletrônico, a gravação e o envio de conteúdos multimídia. O atributo de uso genérico dessas aplicações cria cenários para as aplicações residentes, que prescindem do uso do middleware. Assim temos no total 22 cenários, conforme Tabela 6.

Conclusão A análise realizada neste trabalho indica 22 cenários possíveis para o ambiente de execução de aplicações interativas de televisão digital, identificados a partir da análise das possíveis configurações dos subsistemas que representam as variáveis-chave identificadas.

Um outro resultado deste trabalho é a identificação de que o ator da cadeia de valor que exerce maior influência para a adoção do sistema é o usuário.

A análise verificou também que os objetivos que encontram maiores restrições dos atores da cadeia de valor estão relacionados ao canal de distribuição, principalmente o que está relacionado à freqüência de distribuição de informações.

Os objetivos mais aceitos estão relacionados às aplicações interativas, principalmente as que identificam os recursos necessários por tipo de aplicação e a evolução de sua disponibilização,

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Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital

reforçando o fato de que a variável aplicações interativas é fator que estimula a aceitação do sistema pelos atores da cadeia de valor.

A partir dos resultados obtidos, o próximo passo consiste em simular os possíveis cenários futuros, por meio da construção de modelos dos subsistemas descritos, visando responder às questões identificadas. Com as respostas trazidas pela simulação, os cenários possíveis serão avaliados para identificar as ações a serem adotadas, quais devem ser descartadas e quais são as ações de risco.

Hypermedia Laboratory. 2003. Disponível em: < http://www.uta.fi/hyper>. Acesso em: 20 mar.

2006

Agradecimentos

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Este trabalho recebeu apoio financeiro do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

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Key words: Digital television. Strategic prospective scenarios. Interactive application. Real-time systems.

Digital television decoder.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 17-31, jul./dez. 2007

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) Simone Garcia Schmidt*, Tatiana Cristina Nogueira Pereira O New Generation Operations Systems and Software (NGOSS) e o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) são duas iniciativas do TM Forum, cuja finalidade é automatizar processos de negócios do mercado de telecomunicações. O NGOSS serve como ponto de partida para garantir que sejam definidos todos os processos de negócios, objetivando fornecer subsídios para o projeto e a implementação de soluções e dotar as operadoras de sistemas automatizados para melhorar seus processos. O framework de negócios eTOM faz parte da iniciativa NGOSS e serve como mapa para direcionar processos voltados a empresas fornecedoras de serviços de telecomunicações.

Ele provê um ponto de referência neutro para necessidades internas de reengenharia de processos, alianças com fornecedores, etc. O CPqD-OSP/Provisioning – Sistema de Gestão de Operação da Planta Externa – é um módulo de aprovisionamento que automatiza o controle e a gerência das informações associadas às facilidades da rede externa. Este documento apresenta o mapeamento do CPqDOSP/Provisioning, utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM).

Palavras-chave: Mapeamento de processos de negócios. Framework enhanced Telecom Operations Map (eTOM). TeleManagement Forum. NGOSS. Introdução O New Generation Operations Systems and Software (NGOSS) e o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) são duas iniciativas do TM Forum.

Ambas têm a finalidade de automatizar processos de negócios do mercado de telecomunicações, a fim de conferir agilidade aos processos, introduzindo sistemas de informação para substituir processos manuais e lentos e, ainda, propiciar ganhos expressivos em produtividade. O relatório técnico (SCHMIDT & OLIVEIRA, 2006) descreve com mais detalhes essas iniciativas.

O NGOSS serve como ponto de partida para garantir que sejam definidos todos os processos de negócios, visando a fornecer subsídios para o projeto e a implementação de soluções e dotar as operadoras de sistemas automatizados para melhorar seus processos. As implementações NGOSS usam componentes Commercial OffThe-Shelf (COTS) com o fim de serem facilmente integrados.

O framework de negócios eTOM faz parte da iniciativa NGOSS e serve como um mapa para direcionar processos voltados a empresas fornecedoras de serviços de telecomunicações.

O eTOM provê um ponto de referência neutro para necessidades internas de reengenharia de processos, alianças com fornecedores, etc.

O CPqD-OSP foi desenvolvido pelo CPqD para empresas operadoras de telecomunicações, com o objetivo de aumentar a qualidade dos serviços providos na área de rede externa, por meio da automatização dos diversos processos que compõem as atividades de planejamento, projeto, implantação, manutenção e operação dessa rede. O CPqD-OSP/Provisioning, módulo de aprovisionamento do CPqD-OSP, é responsável pela automação e pelo controle da gerência de informações associadas às facilidades da rede externa.

Este documento apresenta na Seção 1 uma visão geral do CPqD-OSP/Provisioning. A Seção 2 apresenta o mapeamento do CPqDOSP/Provisioning, utilizando o framework de processos de negócios eTOM. A Seção 3 apresenta o fluxo de processos identificado. A Seção 4 discute os resultados obtidos e, na seqüência, a conclusão é apresentada.

1

Visão geral do CPqD-OSP/Provisioning

O CPqD-OSP/Provisioning é um sistema que garante qualidade na expansão, modernização e operação da rede externa, integrando e padronizando os procedimentos operacionais distribuídos pelos diversos departamentos das empresas. O CPqD-OSP/Provisioning, módulo de aprovisionamento do CPqD-OSP, é responsável pela automação e pelo controle da

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: simones@cpqd.com.br Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

gerência de informações associadas às facilidades da rede externa.

Uma série de benefícios é prevista com sua implementação (CPqD, 2006): • unificação da base de dados relacionada às facilidades de rede externa, proporcionando ganhos referentes à segurança física e à qualidade das informações armazenadas; • alívio no processo de entrada de dados, em decorrência do aproveitamento de grande parte das informações contidas na base de dados do CPqD-OSP e nos sistemas de suporte a operações existentes; • racionalização da mão-de-obra em face da otimização do processo como um todo; • padronização de procedimentos; • agilidade no gerenciamento de assinantes pela automatização das atividades da área organizacional da empresa operadora encarregada do controle das facilidades de rede externa; • maior facilidade de obtenção de informações gerenciais/operacionais que permitem visualizar a situação da rede, tornando mais eficientes as atividades de planejamento e manutenção; • maior integração do setor de operação com os demais departamentos da empresa; • maior agilidade na operação e no atendimento aos clientes, melhorando a imagem da empresa operadora para a opinião pública.

O cenário das empresas operadoras referente ao controle e à gerência de facilidades de assinantes destaca-se por sistemas que gerenciam parcialmente as facilidades de assinantes, com ou sem integração com sistemas de suporte à operação. O processo de movimentação de facilidades limita-se à manipulação de informações quase exclusivamente alfanuméricas, sem o suporte de recursos automatizados que permitem visualizar e manipular a topologia da rede sobre o mapa.

Após análise da situação das empresas operadoras, foram identificados vários problemas e dificuldades: • dificuldade de otimizar a ocupação da rede, com critérios específicos, quando das designações ou da movimentação da planta; • baixa velocidade na elaboração e na atualização dos cadastros; • processo de atualização de cadastros com manipulação de informações em duplicidade, ocasionando maior dispêndio de mão-deobra; • falta de consistência das informações cadastradas; • indicação das facilidades a serem consideradas em reservas e designações, necessitando da consulta e da manipulação

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de mapas; tratamento de filas de pendência referentes a solicitações de instalação de facilidades de rede externa (em razão da indisponibilidade momentânea de facilidade de rede).

O CPqD-OSP/Provisioning apresenta uma solução tecnologicamente moderna e adequada para esses problemas, proporcionando várias funcionalidades divididas nos seguintes grupos (CPqD, 2006): • Conversão de dados – consiste em complementar a base de dados do Cadastro dos Recursos de Rede Externa, seja este gráfico ou não-gráfico, com informações alfanuméricas referentes à situação de pares, contidas em arquivos manuais e/ou magnéticos existentes nas empresas operadoras.

• Movimentação de facilidades – conjunto de processos que possibilitam a manutenção e o gerenciamento de informações referentes às facilidades de rede externa, objetivando o atendimento ao cliente no menor prazo possível, bem como a racionalização da ocupação da rede externa. As principais funcionalidades nesse grupo são: – Instalação: a instalação de um serviço de comunicação consiste na designação das facilidades e em sua ocupação. No processo de instalação, uma etapa fundamental é a designação de facilidades, que consiste na determinação dos recursos necessários ao atendimento de um serviço.

As designações consideram fatores como: o endereço da instalação, os equipamentos terminais mais adequados à instalação, raio de busca a partir do endereço de instalação ou cobertura de cada equipamento terminal. Uma vez designadas, as facilidades ficam alocadas para essa instalação e são efetivamente ocupadas após a execução do serviço em campo.

Essa operação é identificada no sistema por meio da ação de ocupação.

– Retirada: a retirada engloba basicamente a função de liberação de facilidades de rede externa, que consiste em alterar a situação de um recurso para vago ou dedicado.

– Manobra: a manobra possibilita transferir automaticamente as informações de ocupação ou de designação de facilidades de um recurso para outro, caracterizados no sistema como DE e PARA, respectivamente.

Uma manobra pode ocorrer quando há algum defeito com um par designado ou ocupado em campo, ou quando há a necessidade de liberação do par ocupado para adequação dos recursos da rede. Esses casos são detectados em campo ou quando um defeito é informado •

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

•

pelo cliente e confirmado pelo reparador em campo. Concretizando a manobra, a situação do par DE é alterada, dependendo da necessidade, para vago, defeito ou reservado para averiguação. O par PARA passa a ter a situação anterior do par DE. A manobra engloba basicamente a função de partir de um par (DE), efetuar a transferência automática das informações para outro par (PARA), considerando o par de origem e o de destino.

Alteração cadastral – a atualização consiste em diversas operações de manutenção do cadastro de ocupação da rede externa. As principais funcionalidades nesse grupo são: – Alteração de número de serviço: consiste na atualização do número de serviço associado a uma determinada facilidade de rede externa.

– Atribuição/remoção de defeito: quando um defeito na facilidade de rede externa é verificado em campo, essa informação deve ser registrada no cadastro de ocupação.

– Atribuição/remoção de dedicação: atribuir dedicação em um equipamento terminal consiste em indicar que a facilidade está dedicada ao endereço cadastrado na base de dados.

– Alteração de estado do par: alterar o estado de uma facilidade de rede externa consiste em modificar o estado de disponibilidade da facilidade conforme a necessidade da empresa operadora, que poderá indicar em que estado devem ficar as facilidades, que são consideradas ocupadas pelo sistema.

– Reserva de facilidades: permite a reserva de uma facilidade de rede externa.

Consultas – possibilitam obter informações relativas às facilidades associadas ao serviço.

Principais consultas disponíveis: – Consulta cobertura: fornece informações de disponibilidade do serviço solicitado para um endereço específico.

– Consulta por número de serviço: fornece informações das facilidades associadas a um número de serviço específico.

– Consulta por número de documento: fornece informações das facilidades associadas a um número de documento específico (ordem de serviço).

– Consulta por cliente: fornece informações das facilidades associadas a um cliente específico.

– Consulta por facilidades no cabo: a consulta por facilidades no cabo é necessária sempre que o usuário necessita verificar qual é a situação de uma determinada contagem de um cabo.

Essa consulta é muito utilizada para auxiliar o técnico em campo durante seu trabalho.

– Consulta por estado do par: essa consulta é utilizada sempre que o usuário necessita filtrar em um determinado elemento quais são os pares que estão reservados com um determinado estado.

• Relatórios – permite a emissão de relatórios de informações gerenciais, cadastrais e operacionais. Existem diversos relatórios disponíveis no CPqD-OSP/Provisioning.

O gerenciamento de facilidades pode ser integrado a soluções de missão crítica na empresa operadora. A consistência nas informações do sistema garante à empresa a utilização ótima dos recursos da rede.

Em um cenário de integração de sistemas, conforme Figura 1, as solicitações de serviços •

Workforce Gerência da Planta

Despacho do serviço em campo

Designação de facilidades da rede

Serviço instalado!

Customer Care Solicitação de instalação de serviço

Gerência de comutação

Informações para cobrança

Designação de facilidades da central Figura 1 CPqD-OSP/Provisioning: Sistema de Gerência de Operação da Planta Externa

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

geradas pelos clientes são recebidas por um Customer Relationship Management (CRM) e encaminhadas para o workflow disponível da empresa operadora, o qual irá acionar as diferentes soluções que lidam com o aprovisionamento de recursos. As solicitações requerem facilidades ou informações da rede externa para serem atendidas e são encaminhadas para o CPqD-OSP/Provisioning, que executará as solicitações de maneira automática.

2

Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando eTOM

O propósito do mapeamento apresentado neste documento é situar o CPqD-OSP/Provisioning em relação ao framework eTOM, permitindo analisar a cobertura atual do produto e fornecer insumo para análises de mercado.

Para esse mapeamento, foram definidos os critérios e os passos usados e a descrição do nível 0 (visão conceitual) e do nível 1. Nos níveis hierárquicos 2 e 3, foi feita uma análise mais detalhada do agrupamento funcional de recursos, visando a decompor os processos do eTOM em níveis mais granulares. Dessa forma, foram vistos e analisados todos os processos do nível 2 relacionados a Suporte e Disponibilização de GOR, Aprovisionamento de Recursos e Gerência de Problemas nos Recursos (da área Operações) e, em seguida, foi feito o detalhamento desses processos no nível 3, sendo identificados os processos (nível 3) em que o CPqD-OSP/Provisioning é mapeado.

As subseções a seguir descrevem essas atividades com mais detalhes.

2.1 Critérios utilizados no mapeamento e considerações do framework eTOM Alguns critérios utilizados no mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning: 1. Mapeamento top-down: mapeamento do nível mais alto do eTOM (nível 0 ou conceitual) para os níveis hierárquicos 1, 2 e 3 (níveis de detalhes mais granulares).

2. Classificação utilizada para o CPqDOSP/Provisioning em relação ao mapeamento dos processos: ̶ Completamente mapeado: quando todas as atividades do processo são atendidas completamente por funcionalidades do produto. ̶ Parcialmente mapeado: algumas situações de mapeamento parcial são: ٠ quando pelo menos uma atividade do processo é atendida em uma funcionalidade do produto; ٠ quando alguma funcionalidade do produto dá suporte (por exemplo, fornece insumos) ao processo que

36

̶

está sendo mapeado.

Não mapeado: nenhuma atividade do processo é atendida por qualquer funcionalidade do produto.

2.2 Passos para o mapeamento do CPqDOSP/Provisioning utilizando o framework eTOM Os passos considerados no mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning são: 1. A partir das características do CPqDOSP/Provisioning, foram identificados e avaliados quais processos e áreas do eTOM estão relacionados com o produto, sendo utilizada a abordagem top-down para o mapeamento.

2. Abordagem estática do modelo eTOM: mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning do nível 0 até o nível 3.

Foram estudados os processos de nível 0, 1, 2 e 3 do framework eTOM e analisada, em cada elemento do processo, a existência de uma eventual correlação com as características funcionais do produto.

3. Abordagem dinâmica do modelo eTOM: elaboração dos principais fluxos de processos relativos ao CPqDOSP/Provisioning.

Foram criados fluxos de processos relacionados ao aprovisionamento de recursos da planta externa, considerando também os processos que oferecem suporte a esse aprovisionamento.

2.3 Visão geral: estrutura conceitual do eTOM – nível 0 A Figura 2 apresenta o nível mais alto do modelo eTOM, (nível conceitual ou nível 0), fornecendo uma visão geral representada por “agrupamentos” de processos.

Essa visão oferece um contexto geral que diferencia as duas grandes áreas: a de processos de estratégia, infra-estrutura e produto e a de processos de operações (conforme quadros maiores na parte superior do diagrama da Figura 2). Diferencia também as áreas-chave funcionais (Mercado, Produto e Cliente, Serviços, Recursos, Fornecedores/Parceiros) como agrupamentos horizontais dessas duas grandes áreas de processo.

A terceira grande área de processo, Gerência Empresarial, localizada na parte inferior do diagrama, está envolvida com a gerência da própria empresa ou o suporte dos negócios e, portanto, está fora do mapeamento.

Adicionalmente, a Figura 2 mostra as entidades internas e externas que interagem com a empresa, são elas: Fornecedores/Parceiros, Acionistas, Funcionários e Outros envolvidos

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Cliente Estratégia, Infra-Estrutura e Produto

Operações

Mercado, Produto e Cliente

Serviços

Recursos (Aplicação, TI e Rede) Fornecedores/Parceiros

Fornecedores/Parceiros Gerência Empresarial Acionistas

Funcionários

Outros envolvidos

Figura 2 Estrutura conceitual do framework eTOM – nível 0

(stakeholders) (TM FORUM, 2004a).

O foco do CPqD-OSP/Provisioning está no aprovisionamento de recursos da rede externa, ou seja, o sistema gerencia as informações de ocupação dos recursos da rede externa.

No nível conceitual (nível 0) do eTOM, o agrupamento funcional responsável por recursos é denominado Recursos (Aplicação, TI e Rede), conforme Figura 2.

Agrupamento funcional de recursos: esses processos suportam o desenvolvimento e o estabelecimento de competências da infra-estrutura de recursos (aplicação, TI e rede), além do gerenciamento operacional que inclui aspectos como aprovisionamento, gerenciamento de problemas e análise de qualidade de recursos. A infra-estrutura de recursos suporta produtos e serviços, bem como a empresa como um todo.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning no nível 0 do eTOM é verificado no agrupamento funcional de processos Recursos, representado pela camada horizontal que cruza as duas grandes áreas: Estratégia, Infra-Estrutura e Produto e Operações. Entretanto, o CPqDOSP/Provisioning está mapeado somente na área Operações.

2.4 Agrupamentos de processos de negócios eTOM – nível 1 Abaixo do nível conceitual (nível 0), o framework eTOM é decomposto por um conjunto de agrupamentos de processos que provê o primeiro nível de detalhe. A Figura 3 apresenta o nível 1 de detalhamento dos processos do modelo eTOM, exibindo os tipos de agrupamento de processos de negócios verticais e agrupamentos funcionais de processos, mostrados como camadas horizontais (TM FORUM, 2005a) (BUENO, 2006).

No nível anterior, o CPqD-OSP/Provisioning foi mapeado no agrupamento funcional Recursos com foco na área Operações. Desse modo, o elemento de processo equivalente para o nível 1 é a Gerência e Operações de Recursos (GOR).

Gerência e Operações de Recursos (GOR): esses agrupamentos de processos gerenciam todos os recursos da empresa (aplicações, TI e infraestrutura de rede) utilizados para disponibilizar e suportar os serviços solicitados por ou propostos ao cliente. Também concentram as informações sobre recursos, integram estes, correlacionam e sumarizam os sistemas de gerência de serviços ou agem sobre recursos apropriados, e garantem que a infra-estrutura de redes e de TI suporte a disponibilização dos serviços solicitados.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Cliente Estratégia, Infra-estrutura e Produto Estratégia e objetivos

Operações

Gerência de Gerência de ciclo de vida ciclo de vida infra-estrutura de produto

Suporte e Disponibilidade de Operações

Aprovisionamento

Garantia de Qualidade

Faturamento

Gerência de Marketing & Oferta

Gerência de Relacionamento com o Cliente – CRM

Desenvolvimento e Gerência de Serviços

Gerência e Operações de Serviços – GOS

Desenvolvimento e Gerência de Recursos (aplicação, TI e rede)

Gerência e Operações de Recursos – GOR (aplicação, TI e rede)

Desenvolvimento e Gerência da Cadeia de Suprimentos

Gerência de Relacionamento com Fornecedores/Parceiros – GRFP

Gerência Empresarial Planejamento Estratégico e Empresarial

Gerência de Risco

Gerência de Desempe-

Gerência de Conheci-

nho Empresarial Figura 3 Empresarial Framework de processos do eTOM –mento nívele1Pesquisa

Gerência Financeira e de Ativos

Gerência de Relações Externas e com Colaboradores

Gerência de Recursos Humanos

Figura 3 Framework de processos do eTOM – nível 1

Operações Suporte e Disponibilidade de Operações

eTOM 6.0 OPS Aprovisionamento

Gerência de Relacionamento Vendas com o Cliente – CRM Suporte e Disponibilização de CRM

M arketing de Lançamento de Produtos e Serviços

Garantia de Qualidade Faturamento

Gerência da Interface com o Cliente Gerência de

Process amento de Ordem de Ate ndimento

Processamento QoS /SLA p/ de Problemas

o Cliente

Gerência de Faturamento e Arrecadação

Retenção e Fidelidade

Gerência e Operações de Suporte e Serviços – GOS Di sponibilização da GOS

Gerência de Problemas no s Serviços

Configuração e Ativação de Serviços

Gerência e Operações de Aprovi sionamento Suporte e Recursos – GOR de Recursos Di sponibilização da GOR

Gerência de Relacionamento Suporte e c/Di sponibilização Fornecedores/ da GRFP Parceiros

Gerência de Qualidade de Serviços

Tarifação de Serviços e Instâncias Específicas

Gerência de Gerência de Desempenho Problemas no s Recursos de Recurso s

Coleta & Distribuição de Dados sobre Recursos Gerência e Notificação de Problemas de F/P

Gerência de Requisição de F/P

Gerência de Desempenho de F/P

Gerência de Encon tro de Contas & Pagamentos de F/P

Gerência da Interface com Fornecedor/Parceiro

Figura 4 Agrupamentos de processos Operações do framework eTOM – nível 2

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning, atuando no gerenciamento dos recursos de rede externa da empresa operadora, é parcialmente mapeado nesse processo, já que o eTOM considera todos os recursos da empresa (aplicações, TI e infraestrutura de rede).

2.5 Agrupamentos de processos de negócios eTOM – nível 2 Abaixo do nível 1, o framework eTOM é

38

decomposto por um conjunto de agrupamentos de processos que provê o segundo nível de detalhe (TM FORUM, 2004b).

E, conseqüentemente, nesse nível de detalhamento, o CPqD-OSP/Provisioning é também mapeado na área Operações.

2.5.1 Processos nível 2

da

área

Operações

–

A Figura 4 apresenta o nível 2 de detalhamento dos processos de operações do modelo eTOM, exibindo os tipos de agrupamentos de processos

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

de negócios vertical e horizontal dessa área de processo (TM FORUM, 2005b). Em destaque, os agrupamentos de processos em nível 2 da área Operações, na qual o CPqD-OSP/Provisioning é mapeado: Suporte e Disponibilização da Gerência e Operações de Recursos (GOR), Aprovisionamento de Recursos e Gerência de Problemas nos Recursos.

Suporte e Disponibilização da Gerência e Operações de Recursos (GOR) – nível 2 Descrição: os processos relacionados a Suporte e Disponibilização da GOR gerenciam, controlam, monitoram o estado e o desempenho dos processos, dão suporte ao aprovisionamento dos processos Aprovisionamento, Garantia de Qualidade e Faturamento (em inglês, Fulfillment, Assurance and Billing – FAB) relacionados a recursos, entre outros.

Esses processos são responsáveis por gerenciar as classes de recursos, garantindo que os recursos de rede, TI e aplicações apropriados estejam prontos para serem instanciados. Além disso, são responsáveis por gerenciar as instâncias de recursos.

As responsabilidades desses processos incluem, mas não estão limitadas a: • gerenciar o cadastro de recursos; • configurar recursos; • aprovisionar recursos lógicos para suportar classes de serviços; • analisar a disponibilidade e o desempenho de recursos, incluindo análise e previsão de tendências; • realizar manutenção proativa e reparo; • executar os testes de aceitação de novos recursos ou melhorias em existentes, antes de disponibilizá-los aos processos Aprovisionamento, Garantia de Qualidade e Faturamento (FAB); • garantir que todas as habilidades e competências de serviços necessários estejam disponíveis para serem instanciadas e gerenciar as instâncias de serviços.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning é responsável pelo gerenciamento do cadastro dos recursos da rede externa, no que diz respeito ao estado de ocupação das facilidades de rede.

Aprovisionamento de Recursos (GOR) – nível 2 Nome em inglês: Resource Provisioning Identificador do processo: 1.F.3.2 Descrição: os processos de aprovisionamento de recursos englobam alocação, instalação,

configuração, ativação e teste de recursos específicos para atender aos requisitos de serviços ou em resposta aos requisitos de outros processos, a fim de aliviar a falta de competência de recursos específicos, disponibilidade de interesse ou condições de falha.

As responsabilidades desses processos incluem, mas não se limitam a: • verificar se os recursos apropriados estão disponíveis como parte da análise de viabilidade da ordem de atendimento (OA); •

alocar os recursos apropriados para suportar ordens de serviço ou requisições de outros processos;

•

reservar recursos específicos (se requerido pelas regras de negócio) por um dado período de tempo até que a ordem de serviço seja confirmada;

•

viabilizar o início da entrega de recursos específicos para o escritório central, para o site ou para o endereço do cliente;

•

instalar recursos específicos após a entrega;

•

configurar e prover ativação física e/ou lógica de recursos específicos, quando apropriado;

•

testar recursos específicos para garantir que estejam funcionando adequadamente e segundo indicadores de qualidade;

•

recuperar recursos;

•

atualizar a base de dados do inventário de recursos para refletir que recursos específicos tenham sido alocados para serviços específicos, modificados ou recuperados;

•

atribuir e prover o rastreio das atividades de aprovisionamento de recursos;

•

gerenciar o aprovisionamento de recursos em condições perigosas;

•

prover o relatório de progresso de ordens de recurso para outros processos.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

No CPqD-OSP/Provisioning é possível emitir e finalizar uma ordem de recurso relativa somente à rede externa. Entretanto, tipicamente quando o CPqD-OSP/Provisioning é integrado a sistemas de missão crítica em uma empresa operadora, as ordens de recurso são geradas e encerradas a partir de um sistema de workflow. A investigação da viabilidade de um serviço em um endereço específico é realizada no CPqDOSP/Provisioning por meio da funcionalidade de consulta cobertura. Também é possível reservar recursos específicos da rede externa e realizar a alocação dos recursos.

O CPqDOSP/Provisioning provê ainda as informações necessárias para a instalação dos recursos em

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

campo. Após instalação, o inventário é atualizado e os estados dos recursos utilizados são alterados de designado (alocado) para ocupado (ativado).

Gerência de Problemas nos Recursos (GOR) – nível 2 Nome em inglês: Resource Trouble Management Identificador do processo: 1.A.3.3 Descrição: esses processos são responsáveis pelo gerenciamento de problemas associados a recursos específicos. O objetivo desses processos é gerenciar eficientemente e efetivamente os problemas encontrados nos recursos, isolar a causa raiz e atuar para resolver o problema no recurso.

As responsabilidades desses processos incluem, mas não se limitam a: • detectar, analisar, gerenciar e notificar sobre eventos de alarme nos recursos; • iniciar e gerenciar notificações de problemas nos recursos; • executar análise de localização de problemas nos recursos; • corrigir e resolver problemas nos recursos; • realizar e acompanhar testes de problemas nos recursos e atividades de reparo; • gerenciar condições de perigo de problemas nos recursos.

Por um lado, os problemas nos recursos podem estar relacionados a problemas no domínio de serviços e, portanto, também se relacionam potencialmente ao domínio de CRM. Por outro

lado, podem estar relacionados a falhas/defeitos (failures – percepção externa) nos recursos ou degradação de desempenho, que são causados por faltas/erros (faults – problema interno) nos recursos.

Essas atividades necessitam interagir com os processos da Gerência de Problemas nos Serviços (GOS), pois impactam nos serviços.

Esses processos são responsáveis por informar à GOS quaisquer problemas de serviços potenciais.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning oferece suporte à localização dos problemas nos recursos na medida em que responde com as facilidades de rede externa associadas a um determinado serviço com defeito.

2.6 Agrupamentos de processos de negócios eTOM – nível 3 2.6.1 Processos de Suporte e Disponibilização da Gerência e Operações de Recursos da área Operações – nível 3 A Figura 5 apresenta a decomposição dos processos em nível 3 de Suporte e Disponibilização da GOR (nível 2). Na Figura 6, é destacado o processo mapeado no CPqDOSP/Provisioning, cujo detalhamento é feito na seqüência.

Suporte e Disponibilização da GOR (1.O.3.1)

Habilitar aprovisionamento de recursos (1.O.3.1.1)

Habilitar Gerência de Desempenho de Recursos (1.O.3.1.2)

Gerenciar cadastro de recursos (1.O.3.1.5)

Suportar Gerência de Problemas nos Recursos (1.O.3.1.3)

Gerência de Força de Trabalho (1.O.3.1.6)

Habilitar coleta e distribuição de dados sobre recursos (1.O.3.1.4)

Gerência logística (1.O.3.1.7)

Figura 5 Decomposição dos processos em nível 3 de Suporte e Disponibilização de GOR (nível 2)

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Figura 6 Processo mapeado em nível 3 de Suporte e Disponibilização de GOR (nível 2) no CPqD-OSP/Provisioning

Gerenciar Cadastro de Recursos – nível 3 Nome em inglês: Manage Resource Inventory Identificador do processo: 1.O.3.1.5 Descrição: esses processos são responsáveis por estabelecer, gerenciar e administrar o cadastro de recursos da empresa, conforme a base de dados de cadastro de recursos. Além disso, monitoram e notificam sobre o uso e acesso aos cadastros de recursos e a qualidade dos dados mantidos neles.

O cadastro de recursos mantém registros de toda a infra-estrutura de recursos e configuração de recursos, versão e detalhes de seu estado.

Também registra resultados de teste e desempenho e qualquer outra informação relacionada com recursos requeridos para suportar a GOR e outros processos.

O cadastro de recursos é também responsável por manter a associação entre instâncias de serviços e instâncias de recursos, criadas como um resultado dos processos de gerenciamento de aprovisionamento de recursos.

As responsabilidades desses processos incluem, mas não se limitam a: • identificar os requisitos de informação relevantes ao inventário a ser capturado pela infra-estrutura de recursos e instâncias de recursos; • identificar, estabelecer e manter facilidades do repositório de cadastro de recursos; • estabelecer e gerenciar os processos de captura da informação e gerenciamento do cadastro de recursos; • gerenciar os processos de controle de acesso e registros que permitem aos processos: criar, modificar, atualizar, apagar e/ou fazer download de dados de recursos para e do

•

cadastro de recursos; garantir a captura precisa da informação do repositório de cadastro de recursos e registrar toda infra-estrutura de recursos identificada e detalhes das instâncias de recursos, por meio do uso de verificação manual ou automática; • acompanhar ou monitorar o uso e o acesso do repositório de cadastro de recursos e custos associados, além de notificar sobre os achados; • identificar qualquer falha técnica do repositório do inventário de recursos e fornecer entrada para processos relacionados a Desenvolvimento e Gerência de Recursos para retificar (corrigir) esses itens.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning – parcialmente mapeado O CPqD-OSP/Provisioning trabalha com um cadastro de recursos próprios, todavia oriundos do inventário de recursos da empresa operadora.

Neste sentido, o CPqD-OSP/Provisioning identifica as informações de inventário de recursos relevantes ao aprovisionamento e mantém as atualizações quanto ao estado de ocupação das facilidades do repositório de cadastro de recursos.

•

2.6.2 Processos de Aprovisionamento de Recursos da área Operações – nível 3 A Figura 7 exibe a decomposição dos processos em nível 3 de Aprovisionamento de Recursos (nível 2). Em seguida, é feita a descrição dos processos em nível 3 (conforme Figura 8), os quais foram mapeados no CPqDOSP/Provisioning.

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Aprovisionamento de recursos (GOR) (1.F.3.2)

Alocar e instalar recursos (1.F.3.2.1)

Configurar e ativar recursos (1.F.3.2.2)

Fechar ordem de recurso (1.F.3.2.7)

Testar recursos (1.F.3.2.3)

Emitir ordem de recurso (1.F.3.2.8)

Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos (1.F.3.2.5)

Notificar sobre aprovisionamento de recursos (1.F.3.2.6)

Recuperar recursos (1.F.3.2.9)

Figura 7 Decomposição dos processos em nível 3 de Aprovisionamento de Recursos (nível 2)

Figura 8 Processos mapeados em nível 3 de Aprovisionamento de Recursos (nível 2) no CPqD-OSP/Provisioning • Alocar e instalar recursos – nível 3 Nome em inglês: Allocate & Install Resource Identificador do processo: 1.F.3.2.1 Descrição: o objetivo desses processos é alocar recursos específicos requeridos para suportar um serviço específico. Essas atividades incluem, mas não se limitam a:

42

• • •

investigar a habilidade para satisfazer ordens de serviço específicas como parte de uma checagem da viabilidade; reservar ou alocar recursos específicos em resposta a ordens de recurso emitidas; confirmar a disponibilidade de recursos ou início de uma ordem de recurso (compra) para um fornecedor/parceiro;

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) •

instalar recursos específicos após a entrega.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning permite a investigação da viabilidade de um serviço em um endereço específico, em tempo de atendimento e anteriormente à abertura de uma ordem de serviço, por meio da funcionalidade de consulta cobertura. Também é possível reservar recursos específicos da rede externa, ainda que de maneira dissociada da ordem de serviço, ou seja, a reserva atualmente disponível no CPqDOSP/Provisioning é uma atualização cadastral.

Quando uma ordem de recurso é recebida no CPqD-OSP/Provisioning, é realizada a designação de facilidades de rede externa para o atendimento do serviço no endereço solicitado, ou seja, os recursos são alocados e atualizados com essa nova situação no inventário. Portanto, esse processo interage fortemente com o processo de gerenciamento de cadastro de recursos na determinação da disponibilidade dos recursos de rede externa e na atualização dos status desses recursos. Em resposta à ordem emitida, o CPqD-OSP/Provisioning provê as informações necessárias para a instalação dos recursos em campo.

Configurar e ativar recursos – nível 3 Nome em inglês: Configure & Activate Resource Identificador do processo: 1.F.3.2.2 Descrição: o objetivo desses processos é configurar e ativar os recursos específicos alocados em uma ordem de recurso. Esses processos são responsáveis, mas não se limitam a: • avaliar e planejar a abordagem a ser aplicada para configuração e ativação; •

•

reusar configurações-padrão e ativação de processos aplicáveis a recursos específicos;

•

gerar notificações se a atividade de ativação requer uma parada planejada;

•

atualizar a informação contida no inventário de recursos com a configuração de recursos específicos e seu estado. Se a conclusão dessas atividades é feita com sucesso, o estado dos recursos específicos deve ser alterado para ativado, que significa que eles estão em uso.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning, por meio da funcionalidade de ocupação das facilidades de rede externa, atualiza o estado dos recursos de designado (alocado) para ocupado (ativado), após a conclusão da instalação em campo. Essa atualização pode ocorrer de maneira manual pelo

usuário do sistema, ou automática, por meio de integração com sistema de workflow.

Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos – nível 3 Nome em inglês: Track and Manage Resource Provisioning Identificador do processo: 1.F.3.2.5 Descrição: o objetivo desses processos é assegurar que as atividades de aprovisionamento de recursos sejam atribuídas, gerenciadas e acompanhadas eficientemente.

As responsabilidades desses processos incluem, mas não se limitam a: • escalonar, atribuir e coordenar atividades relacionadas ao aprovisionamento de recursos; • alterar o estado de uma ordem de recurso de acordo com uma política local; • encarregar-se do acompanhamento necessário para a execução do processo; • modificar informação de uma ordem de recurso existente; • cancelar uma ordem de recurso quando uma ordem de serviço é cancelada; • monitorar o estado de risco de uma ordem de recurso e escalonar ordens de recurso, conforme necessário; • indicar conclusão de uma ordem de recurso modificando o estado e outros.

•

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning faz o acompanhamento das ordens de recurso enviadas, o que significa encarregar-se do acompanhamento necessário para a execução do processo de instalação de facilidades de rede externa. O sistema possui o controle das ordens que estão registradas, designadas, pendentes, finalizadas, etc. Todavia, tipicamente o CPqDOSP/Provisioning, quando integrado a sistemas de missão crítica em uma empresa operadora, receberá ordens de recurso a partir de um sistema de workflow. Ao alterar o estado de uma ordem de recurso e adicionar informações de facilidades de rede ou pendências e motivos de pendências a essa ordem, o CPqDOSP/Provisioning modifica informações de uma ordem de recurso existente. Também é possível realizar o cancelamento de ordens recebidas no CPqD-OSP/Provisioning.

Notificar sobre aprovisionamento de recursos – nível 3 Nome em inglês: Report Resource Provisioning Identificador do processo: 1.F.3.2.6 Descrição: esses processos são responsáveis pelo monitoramento contínuo dos estados de ordens de recurso e gerenciamento das notificações de processos e outras partes •

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

registradas para receber notificações de qualquer alteração de estado.

Listas de notificações são gerenciadas e mantidas pelos processos de habilitar aprovisionamento de recursos.

Esses processos registram, analisam e avaliam as mudanças dos estados de ordem de recursos a fim de fornecer gerência de notificações e quaisquer resumos especializados de eficiência e efetividade de todos os processos de aprovisionamento de recursos. Esses resumos especializados podem ser notificações específicas requeridas por auditorias específicas.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

No CPqD-OSP/Provisioning é possível realizar consultas pelo estado das ordens de recurso, sejam elas registradas, designadas, pendentes, canceladas, etc.

Fechar ordem de recursos – nível 3 Nome em inglês: Close Resource Order Identificador do processo: 1.F.3.2.7 Descrição: o objetivo desse processo é fechar uma ordem de recursos quando as atividades de aprovisionamento de recursos foram completadas. Esses processos monitoram o estado de todas as ordens de recurso abertas e reconhecem que uma ordem de recurso está pronta para ser fechada, quando o estado é alterado para finalizado.

•

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning encerra uma ordem de recurso que lhe foi enviada quando todas as atividades relativas à rede externa foram realizadas com sucesso.

Entretanto, o fechamento de uma ordem de recurso no CPqDOSP/Provisioning não significa necessariamente o encerramento da ordem. Trata-se apenas da finalização das atividades de rede externa. O fechamento da ordem de fato é realizado pelo workflow quando todas as atividades relativas ao aprovisionamento de recursos para o serviço solicitado, sejam elas referentes à rede externa ou interna, estão finalizadas.

Emitir ordem de recurso – nível 3 Nome em inglês: Issue Resource Orders Processo identificador: 1.F.3.2.8 Descrição: esses processos são responsáveis por emitir ordens de recurso corretamente e completamente.

As ordens de recurso podem ser solicitadas para satisfazer a informações de ordens de serviço pertinentes recebidas. Além disso, as ordens de recurso podem surgir: • para atividades de recuperação de problemas •

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nos recursos em tempo de aprovisionamento de recursos; • para solucionar problemas de desempenho de recursos; • ou como resultado de informação recebida dos fornecedores/parceiros em relação a recursos específicos.

Esses processos avaliam as informações contidas em ordens de serviço, por meio de uma requisição de ordem de recurso. A requisição de processo de recurso ou a requisição de fornecedores/parceiros é iniciada para determinar as ordens de recurso associadas que necessitam ser emitidas.

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

No CPqD-OSP/Provisioning é possível emitir uma ordem de recurso relativa à rede externa somente. Num contexto de integração com sistemas de missão crítica em uma empresa operadora, o CPqD-OSP/Provisioning receberá ordens de recurso a partir de um sistema de workflow. No caso de atividades de recuperação de problemas nos recursos em tempo de aprovisionamento de recursos ou atualização de informação recebida em relação a recursos específicos, como, por exemplo, manobra de par designado e atribuição de defeito, o CPqDOSP/Provisioning não necessita de uma ordem de recurso.

2.6.3 Processos da Gerência de Problemas nos Recursos da área Operações – nível 3 A Figura 9 exibe a decomposição dos processos em nível 3 da Gerência de Problemas nos Recursos (nível 2). Em seguida, é feito o detalhamento desses processos em nível 3 (conforme Figura 10), os quais foram mapeados no CPqD-OSP/Provisioning.

Localizar problemas nos recursos Nome em inglês: Localize Resource Trouble Processo identificador: 1.A.3.3.2 Descrição: o objetivo desse processo é identificar a causa raiz de problemas em algum recurso específico. Esses processos são invocados pelos processos de acompanhamento e gerenciamento de problemas nos recursos (1.A.3.3.4).

As responsabilidades desses processos incluem, mas não se limitam a: • verificar se a configuração de recursos iguala os features de serviços apropriados; • executar testes diante de recursos específicos; • começar e interromper auditorias diante de recursos específicos; • programar testes de rotina de recursos específicos.

•

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Gerência de Problemas nos Recursos (1.A.3.3)

Pesquisar e analisar problemas nos recursos (1.A.3.3.1)

Localizar problemas nos recursos (1.A.3.3.2)

Notificar problemas nos recursos (1.A.3.3.5)

Corrigir e recuperar problemas nos recursos (1.A.3.3.3)

Fechar notificação de problema no recurso (1.A.3.3.6)

Acompanhar e gerenciar problemas nos recursos (1.A.3.3.4)

Criar notificação de problema no recurso (1.A.3.3.7)

Figura 9 Decomposição dos processos em nível 3 da Gerência de Problemas nos Recursos (nível 2)

Operações (Nível 0) Garantia de Qualidade (Nível 1) Gerência e Operações de Recursos (GOR) (N1) Gerência de Problemas nos Recursos (N2) Localizar problemas nos recursos (N3)

eTOM 6.0 OPS Figura 10 Processo mapeado em nível 3 da Gerência de Problemas nos Recursos (nível 2) no CPqD-OSP/Provisioning

Mapeamento CPqD-OSP/Provisioning parcialmente mapeado

–

O CPqD-OSP/Provisioning oferece suporte à localização dos problemas nos recursos na medida em que responde com as facilidades de rede externa associadas a um determinado serviço com defeito. Isso ocorre por meio da funcionalidade de tratamento de bilhete de defeito, quando o sistema recebe uma informação de bilhete de defeito para um determinado serviço a partir de um sistema de workflow da empresa operadora.

3

Fluxos de processos do CPqDOSP/Provisioning

Os fluxos de processos elaborados para o mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning são relativos exclusivamente aos processos de aprovisionamento de recursos para a planta externa. Entretanto, foi verificada a necessidade de considerar também alguns processos relacionados a Suporte e Disponibilização da Gerência e Operações de Recursos (GOR), já que estes são entradas ou saídas para os processos de aprovisionamento.

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

A Figura 11 exibe o diagrama geral de fluxo de interações dos processos de aprovisionamento de recursos de rede na área de operações. O diagrama fornece um insight limitado quanto ao fluxo, mas ajuda a focar a atenção nas áreas macro do eTOM envolvidas no processo, sendo muito útil para uma visão geral. São mostradas apenas algumas interações que podem surgir desse cenário, porém não proporciona uma compreensão detalhada nesse nível do comportamento do fluxo.

O processo começa com uma solicitação de cliente na camada de Gerência de Relacionamento com o Cliente (CRM). O pedido segue um fluxo interno na camada de CRM, na qual realiza serviços e suporte ao cliente até o processo de processamento da ordem de atendimento. Após a confirmação do cliente, é emitida uma ordem de serviço para atender à solicitação do cliente. Na camada de serviços é feita a análise dos serviços necessários para o atendimento da ordem do cliente, sendo gerada uma ordem de serviço. Eventualmente, se os serviços não estão disponíveis, pode ser necessária a utilização do processo de Suporte e Disponibilização da GOS. Esses serviços, que satisfazem a ordem de atendimento, demandam aprovisionamento de recursos, que é feito a partir de uma ordem de recurso. Do mesmo modo, tais recursos podem ou não estar prontamente disponíveis. Caso necessário, podem ser

adquiridos recursos por meio da camada de fornecedores/parceiros, ou ainda utilizando os processos de Suporte e Disponibilização da GOR. A Figura 12 exibe o diagrama de fluxo de interações de processos de aprovisionamento da área de operações.

Esse fluxo representa um detalhamento do diagrama da Figura 11, anteriormente descrito.

Esse outro tipo de diagrama posiciona os processos eTOM relativamente da mesma forma como são vistos no modelo eTOM, o que auxilia o reconhecimento dos processos. Cada processo aparece apenas uma vez, sendo que a seqüência das integrações não é explicitada.

Um elemento importante neste tipo de fluxo são as raias (swimlanes): são as áreas do diagrama de fluxo de processos que tipicamente contêm vários elementos de processo, contribuindo para o fluxo geral. As raias configuram uma área significativa para auxiliar o usuário.

As Figuras 13 e 14 exibem o diagrama de fluxo de interações de processos de aprovisionamento de recursos em nível 3 da área de operações. Os processos aqui detalhados são Aprovisionamento de Recursos e Suporte e Disponibilização da GOR. Nesse caso, apenas uma raia é utilizada, já que detalharemos os processos da Gerência de Operações e Recursos.

Figura 11 Diagrama geral de interações dos processos de aprovisionamento (nível 2)

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

Pedido do cliente

Notificação de ordem completa

CRM

...

Gerência e Operações de Seleção de Serviços F/P (GOS)

Gerência e Operações de Recursos

(GOR)

Gerência de Relacionamento com F/P

Processamento de ordem de cliente Solicitação de projeto

Ordem de serviço interno iniciado

Projeto completado

Serviço ativado

Configuração e ativação de serviços

Ordem de Aprovisionamento Solicitação Solicitação de de recursos capacidade de ativação Recursos Capacidade trabalho internos de recursos reservada interno de recursos ativados completado iniciado Recursos externos Aprovisionamento de Recursos ativados

Gerência de Solicitação de F/P

Figura 12 Diagrama de fluxo de interações de processos de aprovisionamento (nível 2)

O fluxo é iniciado a partir do processo Emitir ordem de recurso, que gera uma ordem de recurso derivada de uma ordem de serviço da camada superior. Essa ordem gerada, contendo as informações relevantes para o aprovisionamento de recursos (serviço solicitado, endereço de atendimento, etc.), passa a ser então acompanhada pelo processo Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos. Esse processo é responsável por assegurar que as atividades de aprovisionamento de recursos sejam atribuídas e gerenciadas eficientemente.

Desse modo, a ordem é encaminhada para o processo Alocar e instalar recursos.

Quando o processo Alocar e instalar recursos é solicitado a partir de uma ordem de recurso emitida como parte de uma pré-ordem de análise de viabilidade, esse processo determina se existem recursos disponíveis suficientes para atender o pedido. Para tanto, esse processo é alimentado pelo processo Gerenciar cadastro de recursos.

Caso não existam recursos disponíveis, o processo Alocar e instalar recursos pode iniciar uma solicitação para os processos Fornecedor/Parceiro, conforme representado no fluxo anterior (Figura 12). Nessa situação são disparadas ordens de compra para os recursos em falta, como, por exemplo, central office, transmission room, customer premise, etc.

Uma outra alternativa no caso de indisponibilidade de recursos, que é representada nos fluxos das Figuras 13 e 14, é a chamada de processo Habilitar aprovisionamento de recursos. Esse processo é responsável pelo

planejamento e pela implantação de novas infraestruturas de recursos ou modificações nos recursos existentes, visando a garantir que a disponibilidade da infra-estrutura de recursos seja suficiente para suportar os processos de aprovisionamento. Esse processo interage fortemente com o processo Gerenciar cadastro de recursos, o qual mantém os registros de toda a infra-estrutura de recursos da empresa operadora.

Após a disponibilização dos recursos necessários para o atendimento da ordem, e, dependendo das regras de negócio, ou de compromissos específicos contidos na ordem de serviço originária, o processo Alocar e instalar recursos pode reservar recursos específicos relacionados à ordem de serviço que originou o pedido por um período de tempo, liberando-os quando esse período expirar.

Quando o processo Alocar e instalar recursos é solicitado a partir de uma ordem de recursos emitida em resposta a uma ordem de serviço confirmada, esse processo é responsável por alocar os recursos necessários para satisfazer a ordem original. Quaisquer recursos previamente reservados passam então a ser marcados como alocados.

Finalizada a alocação e instalação dos recursos, o processo Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos, que coordena as atividades relacionadas ao aprovisionamento, pode alterar o estado da ordem de recurso. Esse processo relaciona-se com o processo Notificar sobre aprovisionamento de recursos na medida em que o atualiza sobre o estado da ordem. O

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

processo Notificar sobre aprovisionamento de recursos monitora continuamente os estados das ordens de recurso. Além disso, comunica-se com os processos das camadas superiores (por exemplo: camada de serviço) e fornece insumos para auditorias, quando necessário.

O próximo processo acionado pelo processo Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos é o processo Configurar e ativar recursos. O objetivo desse processo é a configuração e ativação dos recursos para disponibilização dos serviços, conforme solicitado na ordem originária. Na conclusão com sucesso dessas atividades, o estado dos recursos é alterado de alocado para ativado, o que significa que esses recursos estão em uso. Desse modo, uma saída desse processo, conforme representado no fluxo da Figura 13, é a atualização dos estados dos recursos, que é encaminhada como uma entrada para o processo Gerenciar cadastro de recursos, conforme Figura 14.

Neste caso, da mesma forma anteriormente descrita, o processo Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos, que monitora

(GOR)

4

Resultados obtidos

O processo de mapeamento pode ser um método consistente para analisar e descrever as competências do produto. Por meio do processo de mapeamento, é possível verificar o posicionamento do CPqD-OSP/Provisioning em relação aos processos do framework eTOM. Além disso, por meio do processo de mapeamento, foi possível adquirir melhor compreensão quanto às funcionalidades do produto.

As seções seguintes apresentam uma análise do uso do eTOM quanto a suas vantagens e desvantagens.

D

Ordem de serviço Gerência e Operações de Recursos

continuamente o estado da ordem de recurso, verifica a finalização da configuração e alocação dos recursos. Conseqüentemente, aciona o processo Fechar ordem de recurso, o qual é responsável por fechar uma ordem de recurso quando as atividades de aprovisionamento de recursos são finalizadas.

Finalmente, o processo Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos indica a conclusão da ordem de recurso e modifica seu estado.

Notificação de fechamento da ordem de recurso

Notificação de estado da ordem de recurso

Emitir ordem de recursos (1.F.3.2.8)

Notificar sobre aprovisionamento de recursos (1.F.3.2.6)

Fechar ordem de recursos (1.F.3.2.7)

(nível 3) Acompanhar e gerenciar aprovisionamento de recursos (1.F.3.2.5)

Alocar e instalar recursos (1.F.3.2.1)

Aguardando disponibilidade de recursos

Configurar e ativar recursos (1.F.3.2.2)

Informações do cadastro de recursos

Habilitar aprovisionamento de recursos

Atualização dos estados dos recursos

Figura 13 Diagrama de fluxo de interações de processos de aprovisionamento (nível 3) Solicitação de disponibilidade de recursos Gerência e Operações de Recursos

(GOR) (nível 3)

Recurso disponível para aprovisionamento

Atualização dos estados dos recursos

Habilitar aprovisionamento de recursos (1.O.3.1.1)

Gerenciar cadastro de recursos (1.O.3.1.5)

Figura 14 Diagrama de fluxo de interações de processos de Suporte e Disponibilização da GOR (nível 3)

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

4.1 Benefícios do eTOM Linguagem comum: •

O uso do framework eTOM trouxe um expressivo ganho na comunicação interna em nossa organização, por meio do estabelecimento de uma linguagem comum.

Profissionais de diferentes áreas do ciclo de vida de desenvolvimento de software, desde requisitos, desenvolvimento até teste sistêmico, puderam adquirir um vocabulário comum. Essa linguagem comum permitiu estabelecer um entendimento mais claro e preciso dos processos de negócios utilizados no ambiente de telecomunicações. A padronização quanto ao entendimento dos processos de negócios de telecomunicações, por meio do eTOM, possibilita aperfeiçoar nossa comunicação com o mercado (clientes, parceiros, fornecedores, etc.), permitindo uma melhor identificação das necessidades dos clientes e evolução de nosso produto.

3.

4.

Análise de gaps: •

O processo de mapeamento do CPqDOSP/Provisioning forneceu bases para a análise de gap do produto. Por meio da comparação das funcionalidades do produto com os elementos de processos do framework eTOM, foi possível verificar as mudanças necessárias em funcionalidades específicas do produto e direcionar o roadmap do sistema.

4.2 Dificuldades encontradas no processo de mapeamento do eTOM O framework eTOM fornece um guia para análise de requisitos de negócios e desenvolvimento de soluções. Entretanto, o mapeamento de processos de negócios utilizando somente os documentos do eTOM (TM FORUM, 2005a) (BUENO, 2006) não é tarefa trivial. Embora os documentos do eTOM apresentem a decomposição dos processos até o nível 3, provendo as bases para um profundo entendimento do framework eTOM, foram verificadas algumas dificuldades nessa experiência de mapeamento do CPqDOSP/Provisioning (SCHMIDT & PEREIRA, 2007): 1. Foi realizada uma correlação entre as funcionalidades do produto e os processos associados ao framework eTOM. A complexidade dessa atividade pode depender muito da experiência do profissional que realiza a análise.

2. Nas descrições das atividades, em vários elementos de processos do framework eTOM (até nível 3), a falta de clareza das informações contidas nas descrições dessas

atividades deram margem a mais de uma interpretação. Em muitos casos, as informações possuíam um sentido amplo, dificultando o trabalho de mapeamento utilizando o framework eTOM. Flexibilidade para abrigar novos processos decompostos, porém falta definição de critérios para tal decomposição.

Nos documentos do TM Forum referentes à série GB 921 (eTOM) também não é especificado como proceder para decompor novos processos ou, ainda, a partir de qual nível se pode decompor um novo processo.

Após definição do modelo estático do eTOM (definição dos processos), a criação de fluxos de processos para transformá-lo em um modelo dinâmico é necessária. As dificuldades encontradas nessa etapa foram: a definição dos estudos de casos que foram usados na criação dos fluxos de processos, quais os processos do eTOM relacionados ao estudo de caso, a interligação entre os processos e a seqüência de atividades dos processos. Em função dessas dificuldades de criação de fluxos de processos, nesse mapeamento foi escolhido um fluxo de processos genérico em que o aprovisionamento de qualquer tipo de serviço pode ser aplicado.

Conclusão Com base nas características e funcionalidades do CPqD-OSP/Provisioning, identificamos e avaliamos as áreas e os elementos de processos associados ao framework eTOM. Para o mapeamento, foi utilizada uma abordagem topdown, a fim de decompor os processos sucessivamente para maior detalhamento.

O foco do CPqD-OSP/Provisioning está no gerenciamento de recursos de rede externa.

Portanto, nos níveis 0 e 1, os agrupamentos de processos do eTOM que tratam de recursos foram mapeados. Já nos níveis hierárquicos 2 e 3, foi realizada uma análise detalhada dos agrupamentos funcionais da camada de recursos. Desse modo, todos os agrupamentos de processos da camada de recursos da área de operações foram estudados e analisados, com exceção dos processos de billing, que não fazem parte do escopo do produto desse mapeamento.

Com o objetivo de relacionar os processos mapeados, o próximo passo foi criar fluxos de processos relacionados ao aprovisionamento de recursos. Essa é a perspectiva dinâmica do modelo eTOM que nos permitiu compreender como os processos se relacionam.

Apesar de terem sido encontradas algumas dificuldades nesse mapeamento de processos, esta experiência contribuiu para criar uma linguagem comum em nossa organização e melhorar nossa compreensão quanto aos

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Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM)

processos de negócios utilizados no ambiente de telecomunicações. Por meio dessa experiência de mapeamento de processos, impulsionamos a maturidade do nosso negócio, provendo as bases para definição do roadmap do produto e melhorando nossa comunicação com o mercado.

Futuramente, essa atividade de mapeamento pode oferecer suporte ao desenvolvimento de produtos do portfólio de OSSs do CPqD, na identificação e análise do posicionamento e da cobertura dos produtos em relação ao mercado.

Tal análise também poderá permitir a identificação de fornecedores/parceiros, além de outras soluções que possam complementar os OSSs do CPqD. O eTOM provê importantes fundamentos para ferramentas de análise e pode direcionar o desenvolvimento de produtos e decisões de compra. À medida que as diretrizes definidas pelo eTOM tornam-se mais amplamente reconhecidas e aceitas pelo mercado, seu valor aumentará a partir do favorecimento de uma linguagem comum e do entendimento entre os operadores de serviços de telecomunicações e a cadeia de fornecedores. Além disso, o uso do eTOM assegura que os produtos OSS sejam devidamente direcionados às necessidades reais dos clientes.

Agradecimentos Este trabalho recebeu apoio financeiro do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

Referências BUENO, J. R. F. Treinamento NGOSS & eTOM. Campinas: CPqD, ago. 2006. (Apostila do treinamento).

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TELEMANAGEMENT FORUM. GB921 Addendum F: enhanced Telecom Operations Map (eTOM) – The Business Process Framework: Process Flow Examples. Release 4.5. Morristown, NJ, EUA, nov. 2004a.

TELEMANAGEMENT FORUM. GB921 Addendum P: enhanced Telecom Operations Map (eTOM) – The Business Process Framework: An eTOM Primer. Release 4.5.

Morristown, NJ, EUA, nov. 2004b.

TELEMANAGEMENT FORUM. GB921 v.6.1: enhanced Telecom Operations Map – (eTOM) The Business Process Framework. Release 6.0.

Morristown, NJ, EUA, 2005a.

TELEMANAGEMENT FORUM. Disponível em: <http://www.tmforum.org>. Acesso em: 01 jun.

2006.

Abstract New Generation Operations Systems and Software (NGOSS) and enhanced Telecom Operations Map (eTOM) business process framework are TM Forum initiatives in order to automatize business process in the telecommunications industry. The NGOSS serves as a starting point to guarantee that businessoriented processes are completely defined, providing subsidies for planning and implementing solutions and automatized systems to improve telecommunications operators processes. eTOM business process framework is part of NGOSS initiative and serves as a reference map for processes used by telecommunication service providers. It provides a neutral reference point for business internal need of process re-engineering, strategic partnership with suppliers, etc. The CPqD-OSP/Provisioning is a module of CPqD Outside Plant Management System responsible for the automatization of resource usage and control of outside plant network facilities. This document presents the mapping of CPqD-OSP/Provisioning using the eTOM (enhanced Telecom Operations Map) business process framework.

Key words: Business process mapping. enhanced Telecom Operations Map (eTOM) TeleManagement Forum. NGOSS.

50

framework.

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 33-50, jul./dez. 2007

Arquitetura de gerência de rede WiMAX Cyntia Yumiko Arakaki*, José Luís Schifferli Lopes, Fabrício Lira Figueiredo Este artigo apresenta uma arquitetura funcional de gerência de rede para suporte à gerência de infraestrutura de rede baseada na tecnologia WiMAX nomádico, capaz de atender à demanda mercadológica e também de nortear o desenvolvimento de um protótipo de SW que desempenhe as funções de gerência de falhas, desempenho, configuração e aprovisionamento de fluxos de serviço da rede WiMAX. A concepção da arquitetura baseia-se no estado atual dos modelos especificados pelos principais fóruns e organizações de padronização internacional, como, por exemplo, IEEE, TM Forum e ITU-T, e também pelos principais fornecedores de tecnologia e soluções de gerência de rede WiMAX. Esta abordagem é empregada com o propósito de identificar um conjunto de funcionalidades de gerência relevantes para prover algum diferencial competitivo e para atender à demanda de novos serviços multimídia oferecidos numa rede banda larga sem fio fixa, móvel e nomádica. Uma das potencialidades da solução apresentada é a modularidade imposta às aplicações de gerência, que permite a evolução das funcionalidades e a inovação da solução para novas demandas, como WiMAX móvel.

Palavras-chave: Arquitetura. Gerência de rede WiMAX. Funcionalidades de gerência. Fornecedores de soluções WiMAX. Introdução A Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) é uma tecnologia de banda larga sem fio, que provê acesso fixo ou móvel a serviços de telecomunicações sem fio com elevadas taxas de transmissão. Seu principal objetivo é prover serviços de banda larga na última milha do usuário. É baseada na família de padrões 802.16 do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), suportada pelo WiMAX Forum, um consórcio mundial da indústria, cujo foco é garantir a interoperabilidade dos equipamentos, divulgar e promover o uso da tecnologia de forma global.

Neste contexto, gerenciar uma rede WiMAX é prover mecanismos para auxiliar uma organização a alcançar metas como disponibilidade, desempenho e qualidade de serviço, visando principalmente ao foco no atendimento a clientes/usuários de serviços de telecomunicações, bem como assegurar competitividade no aprovisionamento dos serviços, com compromisso de custo e benefício.

As definições adotadas na tecnologia, inclusive quanto à capacidade de gerenciamento, são fatores determinantes para especificar as funcionalidades do sistema de gerência. Deve-se levar também em consideração, além do aspecto tecnológico, o modelo de negócio e o modelo operacional necessários para prover serviços de dados, voz e multimídia suportados pela tecnologia WiMAX. O modelo de regras de negócio consiste no estabelecimento de funções, obrigações e deveres do provedor de serviço e nos relacionamentos envolvidos na realização do negócio. O modelo operacional consiste em

definir os processos e sistemas de gerência necessários para atender os serviços providos pela tecnologia WiMAX. Neste trabalho, com o intuito de gerar subsídios para a concepção de uma proposta de arquitetura para suportar a gerência de rede WiMAX, foram realizadas pesquisas com os principais fornecedores de solução de gerência de rede, bem como fórum e organizações de padronização internacional.

Na literatura, os principais fóruns e organizações internacionais, além de outros que tratam de especificação de processos e funções de gerência, são TM Forum, ITU-T e IEEE. A Seção 1 apresenta os principais fornecedores pesquisados nos sites da Web, com análise das funcionalidades relevantes das soluções de gerência. A Seção 2 apresenta os fóruns e as organizações internacionais, oferecendo uma visão básica dos assuntos tratados. Na Seção 3 é apresentada a arquitetura de gerência concebida. E, finalmente, na Seção 4, a conclusão do trabalho.

1

Pesquisa de mercado dos fornecedores de produtos e soluções WiMAX

As pesquisas de mercado selecionadas nos sites apontam como principais, entre muitos outros fornecedores de produtos e soluções de gerência de rede, os seguintes: • WiMAX nomádico: Airspan (Inglaterra), Alvarion (Israel), Aperto Networks (EUA), Redline Communications (EUA), SR Telecom (Canadá), Proxim (EUA) e Siemens (Alemanha); •

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: cyntia@cpqd.com.br Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

WiMAX móvel: Alcatel, Motorola e Nortel Networks.

Arquitetura de gerência de rede WiMAX

1.1 Análise da solução dos fornecedores A análise da solução dos fornecedores considera as principais funcionalidades (FCAPS core) que devem ser implementadas, para suportar as áreas funcionais de gerências de falhas, desempenho e configuração. Foram identificadas as seguintes funcionalidades: • monitoração de alarmes em tempo real; • relatórios de alarmes em tempo real; • filtragem e sumarização de alarmes; • monitoração (coleta e análise) de dados de desempenho; • alerta de violação de limiares de desempenho; • relatórios de desempenho e de violação de QoS; • descoberta/localização dos elementos de rede; • aprovisionamento de fluxos de serviços; • monitoração de estados de configuração; • configuração dos elementos de rede; • relatórios de inventário dos elementos de rede.

2

Estado atual

IEEE, TM Forum e ITU-T são considerados os principais fóruns e organizações de padronização internacional que desenvolvem padrões, processos de negócio e funções de gerência aplicáveis para serviços baseados em WiMAX. A seguir são apresentadas as descrições dos trabalhos e das áreas de atuação desses fóruns e organizações.

2.1 Modelo de referência do IEEE O padrão IEEE 802.16 define a especificação de interface aérea da Wireless Metropolitan Area

Network (WMAN), oficialmente conhecida como padrão Wireless MAN IEEE. Este acesso banda larga poderá atender à necessidade de conexão de redes de área metropolitana (MAN) sem fio.

Com o padrão IEEE 802.16, as organizações e residências ganham uma maneira nova e fácil de obter o serviço de banda larga.

A denominação WiMAX é atribuída aos produtos certificados, desenvolvidos segundo a família de padrões 802.16 do IEEE, que atendem aos testes de conformidade e interoperabilidade de acordo com os perfis (profiles) definidos pelo WiMAX Forum. O objetivo é ter produtos multifornecedor com interoperabilidade, viabilizando a produção em escala com uma conseqüente redução de custos.

O acesso banda larga sem fio baseia-se na utilização de estações-base que suportam raios de cobertura na ordem de quilômetros. Na topologia WiMAX as estações-base não precisam, necessariamente, ser instaladas em torres. As antenas da estação-base podem ser colocadas no telhado de um edifício alto ou de outra estrutura elevada. Uma unidade próxima do cliente, similar a uma estrutura de TV via satélite, é suficiente para conectar a estação-base ao cliente.

O IEEE propõe um modelo de referência para gerenciamento de rede WiMAX nomádico, conforme Figura 1.

Esse modelo é composto de Sistema de Gerência de Rede (NMS), recursos gerenciados, Base Station (BS) e Subscriber Station (SS), e Service Flow Database (SFD). O NMS gerencia os recursos BS e SS por meio de protocolo de gerenciamento Simple Network Management Protocol (SNMP). O SFD contém informações de fluxos de serviço e informações da qualidade de serviço associados a BS e SS.

Fonte: IEEE

Figura 1 Modelo de referência IEEE para gerência WiMAX

52

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

Arquitetura de gerência de rede WiMAX

A Management Information Base (MIB) padrão da BS e SS também é definida pelo IEEE. Essa MIB é referente à interface-padrão 802.16 do IEEE (Broadband Wireless Access Systems) e define objetos gerenciados usando o protocolo no padrão SNMP. A Figura 2 apresenta o modelo de referência 802.16 do IEEE em camadas de protocolo.

Nesse modelo, a camada Medium Access Control Layer (MACL) compreende três subcamadas: Service-Specific Convergence Sublayer (CS), MAC Common Part Sublayer (CPS) e Subcamada de segurança.

serviços de telecomunicações e fornecedores de equipamentos, sistemas de gerência e sistemas de suporte a operação (OSS). Tem como missão auxiliar os provedores de serviços e operadores de rede a automatizar seus processos de negócio de forma eficaz, do ponto de vista de custo e tempo.

O enhanced Telecom Operations Map (eTOM) (TM FORUM,) define a estrutura de processos de negócio. Baseia-se no modelo em camadas para organizar os processos. A Figura 3 apresenta a parte de processos de negócio relativos a operações do modelo eTOM. Os processos de negócio de operações no nível mais alto do modelo eTOM estão estruturados em: Suporte e disponibilidade de operações, Aprovisionamento, Garantia de qualidade de serviço e Faturamento. Esses processos

2.2 Modelo de referência do TM Forum O TeleManagement Forum (TM Forum) é um consórcio internacional de provedores de

Entidade de gerenciamento CS

Entidade de gerenciamento MAC CPS

Subcamada de segurança PHY SAP

Subcamada seg.

Entidade de gerenciamento PHY

Camada física (PHY)

PHY

Sistema de Gerência – WiMAX

MAC

Padrão CS SAP Subcamada de convergência específica do serviço (CS) MAC SAP Subcamada de parte comum MAC (MAC CPS)

Dados/Plano de controle

Plano de gerenciamento

Figura 2 Modelo de referência IEEE 802.16 do IEEE

Operações Suporte e Disponibilidade de Operações Gerência de Relacionamento com o Cliente (CRM )

Suporte e Disponibilização de CRM

Aprovisionamento

Garantia de Qualidade

Faturamento

Gerência da Interface com o Cliente Vendas Marketing de Lançamento de Produtos e Serv.

Processamento de Ordem de Atendimento

Procpssamento de Problemas

Gerência de QoS e SLA para o Cliente

Gerência de Faturamento e Arrecadação

Retenção e Fidelidade Gerência e Operações de Serviços (GOS)

Suporte e disponibilização da GOS Gerência e Operações de Recursos (GOR)

Suporte e Disponibilização da GOR Gerência de Relacionamento com Fornecedores/ Parceiros (GRFP )

Suporte e Disponibilização da GRFP

Configuração e Ativação de Serviços

Aprovisionamento de Recursos

Gerência de Problemas nos Serviços

Gerência de Qualidade de Serviços

Gerência de Problemas nos Recursos

Gerência de Desempenho de Recursos

Tarifação de Serviços e Instâncias Específicas

Coleta e Distribuição de Dados sobre Recursos Gerência de Requisição de f/p

Gerência e Notificação de Problemas de f/p

Gerência de Desempenho de f/p

Gerência de Encontro de Contas e Pagamentos de f/p

Gerência da Interface com Fornecedor/Parceiro

Figura 3 Processo de negócio de operações níveis 2 e 3 do eTOM

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

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Arquitetura de gerência de rede WiMAX

permitem a identificação dos requisitos funcionais e de informação de sistemas de suporte, bem como a identificação de informações a serem trocadas entre os processos da solução de gerência. Para prover suporte às áreas de operações e gerência, de desenvolvimento de produto e infra-estrutura e de estratégia e planejamento de infra-estrutura, produto, de TI e de organização, o modelo de processos (eTOM) é suportado por outros modelos e resultados do TM Forum, como os modelos Shared Information/Data (SID) e MultiTechnology Operations System Interface (MTOSI), que permitem o desenvolvimento do desenho da solução e a obtenção de sistemas de gerência e operação necessários para suportar os respectivos processos de negócio.

2.3 Modelo de referência do ITU-T O ITU-T é um órgão da International Telecommunications Union (ITU) responsável pela elaboração de recomendações sobre questões técnicas, de operação e de tarifação de serviços relativas às tecnologias e redes de telecomunicações para fins de padronização no nível internacional.

O modelo Telecommunications Management Network (TMN), conforme Figura 4, aborda os conceitos de funções de gerência para redes de telecomunicações. São definidas cinco camadas de gerência, as quais consistem de: camada de gerência de negócio (BML), camada de gerência

Camadas de gerência

de serviço (SML), camada de gerência de redes (NML), camada de gerência de elementos (EML) e elementos de rede (NE). Esse modelo se baseia no conceito de que as gerências atribuídas para cada camada são diferentes, mas inter-relacionadas. No relacionamento top down, a camada superior impõe requisitos para a camada inferior. No relacionamento bottom up, a camada inferior provê capacidades ou habilidades de gerência e operação para a camada superior. O papel desempenhado por cada camada no modelo pode ser descrito como se segue: 1. Camada de gerência de negócios: é responsável pela gerência do empreendimento como um todo. As principais funcionalidades atribuídas a esta camada são estabelecimento de metas, finanças, orçamento, planejamento, marketing, estratégia e políticas de gerência, e operações e acordos entre as organizações.

2. Camada de gerência de serviços: é responsável pelas funcionalidades de gerência de aprovisionamento, operação, administração e manutenção de serviços. As principais funcionalidades são gerência de solicitação e configuração de serviços, gerência de problemas e qualidade de serviços, tarifação de serviços para suportar gerência de contato com clientes e com outros provedores de serviços, bem como suportar a geração de faturas e o atendimento de qualidade do serviço disponibilizado.

Áreas funcionais de gerência

Bottom-up BML SML

Gerência de negócios Gerência de serviços Gerência de redes

NML

Gerência de elementos EML

Gerência de falhas

Gerência de desempenho Gerência de configuração Gerência de contabilização

Elementos de rede NE

Gerência de segurança

Top-down Figura 4 Modelo TMN de gerenciamento de camadas

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Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

Arquitetura de gerência de rede WiMAX

3. Camada de gerência de redes: é responsável pelo gerenciamento da rede provido pela camada de gerência de elementos, bem como por suportar a camada de gerência de serviços. As principais funcionalidades são: visão global de toda a rede, gerência de configuração e alocação de recursos para suportar aprovisionamento de serviços, medida de utilização de recursos, cadastro de recursos da rede para suportar o aprovisionamento, reconfiguração, crescimento, modificação, manutenção e armazenamento de dados de recursos de rede, históricos, status corrente, bem como de dados estatísticos e tendências referentes à rede e de suas capacidades (configuração dos circuitos, conexões, enlaces, recursos físicos, etc.).

4. Camada de gerência de elementos: é responsável pelas atividades de supervisão, monitoração e controle dos componentes (equipamentos/dispositivos) de infra-estrutura da rede e de tecnologia (telecomunicações e tecnologia de informação). Engloba as funcionalidades de gerências de falhas, desempenho, configuração, coleta de dados de utilização de recursos e segurança.

5. Elementos de rede: são elementos (equipamentos/dispositivos) gerenciados pela camada de gerência de elemento.

A recomendação ITU-T M.3400 define as funcionalidades de gerência para as camadas do modelo. Essa recomendação provê estrutura e decomposição de funções para todas as camadas. Por ser abrangente, sem redundância de funções e sem a visão dos sistemas que a implementam, serve como referência para extrair as funcionalidades específicas envolvidas na especificação de sistemas de gerência que suportam a gerência e a operação dos serviços providos pela tecnologia WiMAX. A recomendação define cinco áreas funcionais de gerência, suportadas por todas as camadas de gerência, as quais são compostas por gerências de falhas, desempenho, configuração, contabilização e segurança (FCAPS).

3

Concepção da solução

Com base nos modelos de referência apresentados na Seção 2, e considerando os conceitos abordados, é concebida a solução de gerência de rede WiMAX, incluindo também as soluções dos fornecedores. A Figura 5 apresenta a visão da concepção.

ITU-T M.3400, M.3010 e M.3050

IEEE 802.16

Arquitetura funcional Gerência de rede WiMAX

Fornecedores de soluções de gerência WiMAX

TM Forum eTOM

Figura 5 Abordagem da concepção da solução

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Arquitetura de gerência de rede WiMAX

A Figura 6 apresenta aglutinação dos modelos, gerência e operação dos recursos do modelo em camadas do eTOM, áreas funcionais de gerência do modelo em camadas da TMN e plano de gerência do modelo de referência IEEE 802.16.

Considerando a metodologia e os princípios apresentados na concepção, são caracterizados os seguintes requisitos da arquitetura funcional de gerência da rede WiMAX: • As principais funcionalidades demandadas para a tecnologia WiMAX, levando em consideração o padrão de referência IEEE 802.16, focado no provimento de disponibilidade de serviços com qualidade ao usuário, são: - aprovisionamento de fluxos de serviços (QoS, regras de classificador); - configuração e consulta das capacidades básicas das estações radiobase (BS) e estação-cliente (SS); - configuração dos parâmetros e consulta dos dados de desempenho; - configuração dos canais uplink e downlink e perfil de burst;

diagnóstico de problemas e de desempenho.

As entidades de gerenciamento envolvidas: - BS a) Camada MAC: Subcamada CS. b) Camada MAC: Subcamada CPS. c) Camada MAC: Subcamada Segurança. d) Camada física (PHY).

- SS a) Camada MAC: Subcamada CPS. b) Camada MAC: Subcamada Segurança. c) Camada física.

- Partes comuns a BS e SS a) Camada MAC: Subcamada CPS. b) Camada MAC: Subcamada CS. c) Camada física.

Capacidades da solução de gerência em suportar as áreas funcionais de gerências de falhas, desempenho e configuração na camada de gerência de elemento de rede.

Capacidade da solução em gerenciar as tecnologias que possuem MIB SNMP embarcado e Command Line Interface (CLI).

-

•

•

•

Gerência e Operações de Recursos (GOR) − eTOM

Funções de Gerência M.3400 − TMN

Suporte e Disponibilização da GOR

Gerência de segurança

Aprovisionamento de Recursos

Gerência de configuração

Gerência de Problemas nos Recursos

Gerência de falhas

Gerência de Desempenho de Recursos

Gerência de desempenho

Coleta e Distribuição de Dados sobre Recursos

Gerência de contabilização

+ Plano de gerência – IEEE 802.16

Plano de gerência – IEEE 802.16

Subcamada de convergência de serviço-específico (CS)

Subcamada de segurança

Subcamada de parte comum MAC

Subcamada física

Figura 6 Aglutinação dos modelos

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Arquitetura de gerência de rede WiMAX

3.1 Arquitetura de gerência de rede WiMAX A Figura 7 apresenta a arquitetura funcional de gerência de rede WiMAX da solução concebida.

3.2 Módulos funcionais Os elementos de rede considerados na rede WiMAX são os equipamentos BS e SS. A solução oferece funcionalidades para gerenciar falhas, desempenho e configuração dos elementos de rede.

As principais funcionalidades de gerência suportadas estão associadas a:

aos modelos de referência definidos pelos fóruns e organizações de padronização com relação a esta tecnologia, na arquitetura funcional proposta são definidas as seguintes funcionalidades de gerência: • • • •

camadas MAC, PHY e RF do setor da BS; canais uplink das camadas MAC, PHY e RF do setor da BS; • canais downlink das camadas MAC, PHY e RF da BS; • capacidades básicas das camadas MAC, PHY e RF da SS. Como núcleo, a arquitetura será composta de módulos que realizam as funcionalidades de gerência de falhas, desempenho e configuração da rede WiMAX.

• •

3.3 Funcionalidades

•

• •

• • • •

Para atender à demanda do mercado, bem como

descoberta automática de Base Stations (BS); pré-aprovisionamento e aprovisionamento de fluxos de serviço; configuração de QoS e regras de classificador de pacotes; configuração das capacidades básicas da Base Stations (BS) e Subscriber Stations (SS); configuração dos canais uplink e downlink; pré-aprovisionamento e aprovisionamento de fluxos de serviço; gerência de estado de configuração dos recursos (componentes associados aos equipamentos); diagnóstico e monitoração de problemas nos recursos; monitoração de estado dos links, enlace entre as BS e SS; coleta e monitoração de desempenho de recursos; configuração de limiares dos parâmetros de desempenho;

Outros sistemas

Interface com sistemas de hierarquia superior

Cliente Java

Servidor Web & Java

Gerência de falhas

Gerência de configuração

Gerência de desempenho

Módulos de relatórios

Camada de mediação Cliente Web

CLI

SNMP

Rede WiMAX Figura 7 Arquitetura funcional de gerência de rede WiMAX

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

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Arquitetura de gerência de rede WiMAX

alerta de violação de limiares de desempenho; • monitoração de violação de limiares de QoS; • monitoração de desempenho de tráfego de fluxos de serviços; • relatórios de falhas para diagnóstico de problemas; • relatórios de estado/cadastro de configuração das BS e SS; • relatórios de dados de desempenho para manutenção preventiva.

A potencialidade da solução proposta, que é a modularidade imposta às aplicações de gerência, permite a evolução das funcionalidades e a inovação da solução. Dentre as várias possibilidades, é possível destacar: •

• • • •

gerência de segurança; gerência de serviço diferenciado baseado em QoS e parâmetros de tráfego; gerência de falhas e desempenho com visualização de alarmes e estatísticas suportados em mapas georeferenciados; gerência de aprovisionamento de fluxos de serviço baseada em Service Oriented Architecture (SOA).

Conclusão Cresce o interesse dos usuários finais por novos serviços multimídia oferecidos numa rede com

características de banda larga e mobilidade plena (em alta velocidade) e amplas áreas de cobertura.

A tecnologia WiMAX (802.16) surgiu como uma opção para atender às demandas de banda larga e mobilidade, oferecendo, portanto, um caminho para atingir as oportunidades de mercado.

A WiMAX pode disponibilizar conectividade de banda larga sem fio, tanto fixa quanto móvel, nomádica e portátil, conectando-se sem a necessidade de cabos a uma estação-base. Sua aplicabilidade é imensa (conforme Figura 8); é apontada como a próxima geração da banda larga sem fio.

Diante dessa potencialidade, é fundamental cuidar da saúde da rede WiMAX, isto é, gerenciar sob todos os aspectos, principalmente, falhas, desempenho e configuração da rede.

Observando estes fatores, este trabalho propõe uma arquitetura funcional de gerência de rede WiMAX versátil, capaz de atender à demanda mercadológica e também de nortear o desenvolvimento de um protótipo de SW para desempenhar as gerências de falhas, desempenho e configuração da rede WiMAX. Em razão da característica de modularidade imposta às aplicações de gerência, esta solução permite acrescentar novas funcionalidades, possibilitando a evolução para novas demandas, como WiMAX móvel.

SS VoIP PC

SS

VIDEO

Computador

LAN Cliente – Internet/Web Cliente residencial

BS

Rede WiMAX

VoIP SS

VoIP

PC Computador

PC Computador

Internet

LAN

PSTN Cliente - Organização Video Server

BS

Núvem IP

Clientes voz/dados/vídeo móvel Centro de gerência

Figura 8 Aplicabilidade da tecnologia WiMAX

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Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

Arquitetura de gerência de rede WiMAX

Agradecimentos

2007.

Este trabalho recebeu apoio financeiro do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

Homepages consultadas

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This article presents a WiMAX network management architecture to support the management of nomadic WiMAX technology, able to meet the market demand and also guide the development of a SW prototype to perform the fault, performance, configuration and service flow provisioning management functions for WiMAX network. The architecture design is based on the current status of the models specified by the main international standardization organizations, such as IEEE, TMForum and ITU-T, and also by the main WiMAX network management solutions and technologies vendors. This approach is taken with the purpose of identifying all the relevant management features to provide a competitive edge, to meet the

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

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Arquitetura de gerĂŞncia de rede WiMAX

demands of new multimedia services in fixed, mobile and nomadic wireless broadband networks. One of the solution highlights is the modularity imposed to management applications allowing functionality evolution and innovation for new demands such as mobile WiMAX. Key words: Architecture. WiMAX network management. Management functionalities.

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Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 51-60, jul./dez. 2007

Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica Miriam Regina Xavier de Barros*, Sandro Marcelo Rossi, Atílio Eduardo Reggiani, Cláudio Antônio Hortêncio, João Guilherme Dias de Aguiar, Danilo César Dini, Paulo César Luz de Morais, Maria Luiza Carmona Braga, Marcos Rogério Salvador, Rodrigo Bernardo, Ronaldo Ferreira da Silva, Marcos Perez Mokarzel, Rodrigo de Almeida Moreira e Valentino Corso Este trabalho apresenta uma descrição da tecnologia de acesso baseada em rede óptica passiva com capacidade de Gbit/s, que faz uso de uma rede óptica de distribuição para levar os serviços até as dependências do usuário final. Uma nova topologia de rede de distribuição de sinal óptico é apresentada, analisada e comparada com as topologias convencionais baseadas apenas em distribuidores simétricos.

Palavras-chave: Rede de acesso. Fiber to the Home. Rede óptica passiva. Rede de distribuição óptica.

GPON.

Introdução A utilização de fibras ópticas nas redes de acesso, denominada Fiber to the Premises (FTTP), foi proposta há mais de 20 anos, para atender ao contínuo aumento da demanda de banda pelos usuários das redes de telecomunicações. Entretanto, só recentemente a oferta de novos serviços e aplicações cada vez mais diversificados e sofisticados, como, por exemplo, videoconferência, vídeo sob demanda, jogos on-line e voz sobre IP, justificou o investimento nessa tecnologia.

Segundo estimativas (HOWARD, 2005), a demanda por largura de banda apresenta um crescimento anual superior a 50% nos últimos anos.

A utilização de FTTP atende a uma série de requisitos da rede de acesso, entre eles: capacidade potencial de Gbit/s, alcançando distâncias de até dezenas de quilômetros, facilidade de instalação e atualização, possibilidade de serviços simétricos, baixo custo de operação e manutenção, confiabilidade, imunidade a interferências eletromagnéticas, cabos mais leves e mais compactos. Entretanto, até recentemente, os equipamentos necessários para a implantação dessa tecnologia apresentavam custos superiores aos de outras tecnologias e a demanda por banda não era suficiente para justificar o investimento nessa tecnologia (FRIGO, IANNONE & REICHMANN, 2004).

Além da necessidade de alta capacidade de transmissão e processamento, a rede de acesso tem uma série de requisitos específicos, entre os quais destacamos: a necessidade de oferecer multisserviços (voz, vídeo e dados) a clientes variados (residências, condomínios, empresas), a instalação de equipamentos em ambiente não controlado (fora de estações), a exigência de

baixo custo (infra-estrutura de rede compartilhada entre um número reduzido de usuários) e a expectativa de alta confiabilidade dos serviços por parte do cliente.

Entre as três arquiteturas básicas de redes ópticas de acesso – ponto a ponto, estrela passiva e ponto-multiponto (GREEN, 2004) –, a grande maioria das redes de acesso que estão sendo instaladas é ponto-multiponto ou redes ópticas passivas (Passive Optical Networks – PON), em função da redução nos custos de operação e manutenção quando comparadas com as outras arquiteturas. A arquitetura ponto-multiponto usa um ou mais níveis de acopladores ópticos passivos para distribuir o sinal aos clientes. O acesso ao meio na transmissão ascendente é feito por meio de multiplexação no tempo (TDMA), para evitar colisões no acoplador.

Existem duas tecnologias de redes ópticas passivas que estão sendo instaladas: PON (com capacidade de Gigabit), GPON (padronizada pela ITU-T G.984) (ITU-T, 2003a) (ITU-T, 2003b) (ITU-T, 2004a), e Ethernet PON, EPON (padronizada pela IEEE 802.34h). O padrão GPON foi desenvolvido pelas operadoras de telecomunicações e oferece algumas vantagens técnicas sobre o EPON, como, por exemplo, maiores taxas de tráfego descendente e ascendente, maior eficiência de banda, maior variedade de serviços e suporte a Operation, Administration and Maintenance (OAM) e serviços Time Division Multiplexing (TDM).

Entretanto, o padrão EPON apresenta custos menores e é uma tecnologia em estágio de maturidade mais adiantado que a tecnologia GPON. Muitos países estão realizando testes de campo e instalando produtos de acesso ópticos lançados recentemente (ABRAMS et al., 2005)

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: mbarros@cpqd.com.br Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 61-69, jul./dez. 2007

Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

sendo que, neste ano, o número de usuários conectados por fibra no mundo já ultrapassa 30 milhões. No Japão, a maior parte das implantações, cerca de 10 milhões, usa EPON, com bandas oferecidas entre 1,5 e 40 Mbit/s (SHINOHARA, 2006). Nos Estados Unidos e na Europa, a maior parte das operadoras escolheu a tecnologia GPON para suas redes FTTP (CAUVIN, 2005).

Em novembro de 2005, três grandes operadoras de telecomunicações norte-americanas, Verizon, Bell South e SBC Communications (as duas últimas foram fundidas recentemente e renomeadas AT&T), lançaram um edital para a instalação de redes GPON. Em abril de 2007, já havia 1,3 milhão de usuários Fiber to the Home (FTTH), sendo 50% com a Verizon (KENNEDY, 2007). No Brasil, algumas operadoras estão realizando testes de campo da tecnologia GPON e planejando a instalação de centenas de milhares de usuários a partir de 2008 (ÁVILA, 2007).

Entretanto, as redes ópticas passivas representam uma tecnologia ainda não completamente madura, e há várias questões não consolidadas. As operadoras ainda enfrentam uma série de desafios associados ao projeto e à implantação dessas redes. Um dos principais desafios relacionados ao projeto e à implantação é a definição da topologia da rede, que depende da distribuição geográfica da demanda e da infra-estrutura existente na região, influenciando fortemente os custos da rede de distribuição.

Uma análise comparativa entre diferentes topologias, com variação de número e tipo de acopladores simétricos utilizados, mostra que a abordagem centralizada apresenta algumas vantagens em relação à abordagem em cascata, como, por exemplo, custo menor de acopladores, maior eficiência na utilização das portas do acoplador e maior facilidade de manutenção. Ela requer, contudo, o uso de uma maior quantidade de fibra na instalação da rede (DEUTSCH, WHITMAN & MAZZALI, 2005) (PERKINS, 2004).

Estudos recentes revelam que mais da metade Metro access network

da quantidade de fibra que está sendo instalada não é necessária para a implantação da rede de distribuição (PERKINS, 2006). Isso ocorre por duas razões principais: a área de cobertura das redes de distribuição é maior do que o necessário, ou seja, não é otimizada, assim como o posicionamento dos acopladores em campo também não é otimizado.

Neste trabalho, apresentamos uma tecnologia de produto de redes de acesso: a rede óptica passiva com capacidade de Gbit/s (GPON), que está em desenvolvimento no CPqD. Apresentamos um desafio relativo ao projeto e à implantação: a definição da topologia das redes GPON. Propomos uma nova topologia que faz uso de distribuição híbrida simétrica/assimétrica de potência óptica para a entrega do sinal aos usuários. Essa nova topologia, adequada a uma distribuição linear de ONTs, é avaliada e comparada com as topologias convencionais, em que o sinal é distribuído apenas de forma simétrica.

1

Sistema GPON

O sistema em desenvolvimento no CPqD é baseado na tecnologia GPON. Essa tecnologia foi selecionada em função de suas inúmeras vantagens, especialmente a compatibilidade com TDM, pois, atualmente, o mercado para essa tecnologia é representado pelas operadoras de telecomunicações, que dispõem de um grande legado de redes SDH. O equipamento funciona na taxa descendente de 2,488 Gbit/s e na taxa ascendente de 1,244 Gbit/s. Os projetos de hardware e software permitem que cada terminal óptico de linha (OLT) atenda até 128 terminais ópticos de usuários (ONTs). Contudo, a maior limitação está nas interfaces ópticas e na topologia da rede. A transmissão é bidirecional em uma única fibra. O comprimento de onda do canal descendente é de 1.490 nm e o comprimento de onda do canal ascendente é de 1.310 nm.

O diagrama de blocos do sistema é ilustrado na Figura 1.

GPON access network ONT

Internet (data, VoIP, IP TV, gaming, banking, P2P) IP IP router router Content/ application provider

bE 1 0G 16 S TM

optical backbone

GbE

STM

ONT

OLT OLT OLT

Switch

S

1 TM

10/100 Eth E1

ONT 2.5 Gbit/s

GbE

OLT STM1

1.25 Gbit/s

ONT ONT ONT

SDH network

Figura 1 Diagrama de blocos do sistema GPON

62

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Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

O OLT, localizado nas dependências da operadora da rede, apresenta interfaces de rede STM1 e GbE (Gigabit Ethernet). As portas GbE dos OLTs são agregadas em switches com 10 GbE, visando à otimização do uso de fibras e das interfaces de rede. Da mesma forma e pela mesma razão, as interfaces STM1 são agregadas em portas STM16 em um agregador SDH. O cartão de switch é responsável pela segregação do tráfego de pacotes descendentes para os OLTs apropriados e pela agregação dos pacotes ascendentes. O switch faz também a segregação dos pacotes ascendentes de volta para os pacotes descendentes, para comunicação entre dois ONTs pertencentes a redes conectadas ao mesmo switch.

Os dados são enviados para os assinantes por meio da interface GPON. Os terminais de usuários, localizados nas dependências dos usuários, apresentam interfaces de acesso E1 e 10/100 Ethernet. Os serviços E1 não são padronizados pelas normas G.984 no que diz respeito a codificação, compressão e protocolos, o que faz dos serviços TDM o principal desafio para a interoperabilidade entre diferentes fornecedores. Uma solução alternativa para oferecer serviços de voz (POTS) seria implementar emulação de circuito sobre pacotes (Circuit Emulation Services over Packet – CESoP). Entretanto, essa abordagem não foi STM1 Agregador STM16

GbE Switch Ethernet

10GbE

selecionada porque consome parte da banda dos serviços Ethernet. A solução adotada foi a utilização de TDM nativo, através de um protocolo baseado em VHDL que utiliza uma FPGA comercial como plataforma.

O terminal óptico de linha e o terminal óptico de usuário são especificados em Braga (2006) e em Ismael & Braga (2006).

O desenvolvimento dos equipamentos está sendo feito utilizando chips GPON comerciais.

Os diagramas de blocos do OLT e do ONT são apresentados na Figura 2 e na Figura 3, respectivamente.

Os dados STM1 e Ethernet são encapsulados e desencapsulados por meio do método GEM (GPON Encapsulation Method).

O encapsulamento dos dados Ethernet já é padronizado pela ITU-T G.984. A solução para o encapsulamento dos dados STM1 está sendo desenvolvida no CPqD. Nas dependências do usuário final, o equipamento (ONT) está configurado para selecionar somente os quadros descendentes a ele endereçados.

Para evitar colisão na transmissão dos dados pelo ONT no sentido ascendente, o OLT insere, no cabeçalho do quadro GEM, informações específicas para cada ONT, indicando o início e o fim da transmissão. Como os ONTs estão localizados a distâncias diferentes do OLT, os atrasos entre os ONTs precisam ser equalizados.

63xE1 E1 63xE1 E1 STM1 63xE1 sobreE1 sobre STM1 GEM 63xE1 E1 STM1 sobre GEM sobre STM1 GEM 63xE1 GEM 63xE1 63xE1 2,5 / 1,25 Gbit/s 63xE1 2,5 / 1,25 Gbit/s Chip 2,5 / 1,25 Gbit/s Transceiver Chip 2,5 / 1,25 Gbit/s GPON Transceiver Chip GPON Transceiver Chip GPON Transceiver GPON

Interfaces de rede

2,5 / 1,25 Gbit/s

Interface GPON

Figura 2 Diagrama de blocos do OLT (GEM-GPON Encapsulation Method)

E1

E1 sobre GEM E1 1,25 / 2,5 Gb/s

1,25 / 2,5 Gb/s Transceiver

Ethernet Chip GPON

Interface GPON

Interfaces de usuário

Figura 3 Diagrama de blocos do ONT

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Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

O processo de equalização dos atrasos é chamado de ranging e é iniciado pelo OLT por meio do envio de um comando para os ONTs, que devem responder com uma transmissão ascendente. O OLT calcula os atrasos com base no tempo de resposta de cada ONT e utiliza esse valor para indicar o intervalo de transmissão que cada ONT deve usar para o tráfego ascendente.

O receptor óptico do OLT deve apresentar alta sensibilidade e grande faixa dinâmica, em função da diferença entre as perdas experimentadas pelo sinal transmitido por cada ONT. Dependendo das condições da rede GPON, não é possível obter a faixa dinâmica necessária para detectar os dados provenientes de todos os ONTs. Nesse caso, a solução adotada é o controle das potências emitidas pelos ONTs. Para isso, um mecanismo de nivelamento de potência, denominado power levelling, é implementado nos ONTs. Se estiver acima do nível de saturação ou abaixo do nível de sensibilidade do receptor do OLT, a potência é, respectivamente, reduzida ou aumentada. A mensagem para realização do power levelling é enviada pelo OLT no momento da ativação do ONT. Os OLTs são gerenciados diretamente, pois estão localizados nas estações das operadoras.

Os ONTs, localizados nas dependências dos usuários, requerem uma interface específica para monitoração e controle, chamada ONT Management and Control Interface (OMCI). Essa interface é descrita na recomendação ITU-T G.984.4 (ITU-T, 2004b). O protocolo e as mensagens definidas na OMCI são transportados em um canal bidirecional dedicado dentro da banda GPON, chamado ONT Management and Control Channel (OMCC).

A OMCI provê um sistema uniforme para gerenciamento dos serviços oferecidos pelo ONT, pois padroniza um protocolo para descoberta das funcionalidades do ONT e para gerenciamento e controle dessas funcionalidades. Além disso, a OMCI estabelece e desfaz conexões nas interfaces do ONT, configura interfaces de usuário no ONT, solicita informação de configuração e estatísticas de desempenho, informa a ocorrência de eventos, como, por exemplo, falhas de enlaces.

próximo do OLT não deve superar 20 km para que o protocolo de ranging funcione adequadamente.

A limitação física do alcance dessas redes está relacionada às características ópticas da rede.

Nesse caso, o alcance depende fortemente da topologia da rede de distribuição, além de fatores como atenuação das fibras nos comprimentos de onda ascendente e descendente, número de ONTs ligados a cada OLT, número de níveis de distribuição, potência de saída dos transmissores e sensibilidade dos receptores utilizados.

A topologia proposta neste trabalho faz uso de distribuição híbrida simétrica e assimétrica da potência óptica para a entrega do sinal ao usuário. A topologia básica é de barramento, aplicada para atendimento de uma demanda de tráfego distribuída ao longo de uma rodovia ou para aproveitamento de infra-estrutura já existente e disposta de forma linear. A topologia é ilustrada na Figura 4.

OLT

D1%

D 2%

Dk-1%

1:N1

1:N2

1:Nk-1

1:Nk

ONTs

Figura 4 Topologia da rede GPON com distribuição híbrida

Em cada um dos estágios de derivação Di há um acoplador 1:2, que é usado para derivar uma fração D da potência óptica. A potência óptica derivada é então distribuída através de um acoplador 1:N simétrico. No último estágio, no lugar do acoplador 1:2 assimétrico, usa-se apenas um cordão que conecta o cabo com um acoplador 1:N, permitindo distribuir toda a potência remanescente.

As análises foram feitas considerando o tráfego ascendente, pois a maior limitação do alcance está associada a ele, em virtude da maior atenuação da fibra no seu comprimento de onda.

A perda total do sinal PT, entre ONT e OLT, é dada por: k−1

2

PT =P N 2P C P D , k 2kPC ∑  P T , i1,3 l i 

Topologias para a rede de distribuição

i=1

O alcance geográfico da rede GPON, ou seja, a máxima distância entre o OLT e o ONT mais distante, apresenta uma limitação lógica e uma limitação física.

A limitação lógica, de 60 km, está associada aos protocolos de comunicação entre OLT e ONT, que têm como requisito um tempo máximo de recebimento de mensagens. A diferença entre as distâncias do ONT mais afastado e o ONT mais

64

1,3  l0 em que: PN é a perda do distribuidor simétrico 1:N (incluindo as perdas intrínsecas), PC é a perda de cada uma das conexões ópticas, PD,k é a perda na derivação do k-ésimo acoplador assimétrico, PT,i é a perda na transmissão pelos acopladores assimétricos, α1,3m é a atenuação da fibra, em dB/km, no comprimento de onda de 1,3 µm, li é o

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Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

Esses valores de derivação só permitem margem positiva para um total de 16 ONTs, conforme Figura 6, em que a margem de potência óptica com 15% de derivação é apresentada para diferentes valores de N, ou seja, diferentes números de ONTs. 20,0

M =PTx ,ONT −PT −S Rx, OLT

D = 25%, N=4

D = 20%, N=4

5,0 0,0 0

2

4

6

8

10

-5,0 Estágio

Figura 5 Margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 32 ONTs, para diferentes frações de derivação do sinal

Para obtenção dessas curvas, assumimos que o comprimento de fibra entre o OLT e o primeiro estágio de derivação e entre os estágios de derivação é de 2 km. As perdas da fibra para os sinais descendente e ascendente são 0,25 e 0,4 dB/km, respectivamente. A potência óptica transmitida pelo ONT é de +2 dBm (valor mínimo especificado para transmissores classe C na recomendação G.984.2) e a sensibilidade do receptor do OLT é de -29 dBm (receptores classe C da recomendação G.984.2). A perda do distribuidor simétrico 1:N é dada por 10log(1/N).

A perda intrínseca dos acopladores, obtida a partir de componentes comerciais, é igual a 0,6 dB para cada par de portas. A perda de conexão de cada porta dos acopladores é considerada igual a 0,2 dB. A obtenção de margens negativas a partir do 6o estágio de derivação revela uma limitação da topologia para utilização de derivação idêntica ao longo do barramento. As condições menos críticas seriam aquelas em que se deriva 15% do sinal em cada estágio. Porém, mesmo nesse caso, o 7o estágio de derivação apresenta margem negativa.

Margem (dB)

0,0 0

2

4

6

8

10

Estágio

Figura 6 Margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 16, 32 e 64 ONTs com derivação constante de 15%

A utilização de acopladores com fração de derivação idêntica facilita a instalação e o controle de componentes sobressalentes pela operadora, porém a condição de operação ideal é aquela em que a margem de potência na transmissão entre OLT e ONTs se mantém positiva e dentro de uma faixa limitada.

A Figura 7 mostra os valores da margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida para 32 ONTs, com derivação otimizada em cada um dos estágios. A Tabela 1 apresenta os valores de margem de potência e da fração de derivação, ilustrados no gráfico da Figura 7. Os valores usados para a otimização de D são aqueles encontrados comercialmente em acopladores 1:2 assimétricos, a partir de 1%. A variação de margem foi reduzida de 15,0 para 2,3 dB, quando a derivação passou de um valor de 10% constante para variável e otimizada. O valor médio da margem passou de 5,7 para 5,1 dB. Derivação Margem

120,00 100,00

Derivação (%)

Margem (dB)

10,0

5,0

-10,0

D = 10%, N=4 D = 15%, N=4

D = 15%, N=8

10,0

-5,0

D = 05%, N=4

15,0

D = 15%, N=4

15,0

em que: PTx,ONT é a potência óptica transmitida pelo ONT, em dBm, e SRx,OLT é a sensibilidade do receptor do OLT, em dBm. Apresentamos, na Figura 5, os valores de margem de potência óptica entre ONT e OLT no tráfego ascendente para um barramento com 8 estágios de derivação e 32 ONTs. Nesse caso, cada estágio de derivação atende a 4 ONTs, e a margem foi calculada para diferentes valores de fração de potência óptica derivada.

20,0

D = 15%, N=2

8,00 7,00 6,00

80,00

5,00 4,00

60,00

3,00

40,00

2,00

20,00

Margem (dB)

comprimento de fibra entre os demais estágios de derivação e l0 é o comprimento de fibra entre o OLT e o 1o estágio de derivação. As perdas acima são dadas em dB e os comprimentos de fibra em km.

A margem de potência óptica, M, em dB, é dada por:

1,00

0,00

0,00 1

2

3

4

5

6

7

8

Estágio

Figura 7 Margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 32 ONTs com derivação otimizada

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Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

Tabela 2 Frações de potência derivada e margem de potência da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 64 ONTs

Tabela 1 Frações de potência derivada e margem de potência da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 32 ONTs Estágio

Derivação (%)

Margem (dB)

Estágio

Derivação (%)

Margem (dB)

1

3

6,4

1

2

1,0

2

4

5,7

2

4

2,1

3

5

4,7

3

5

1,1

4

10

5,7

4

10

2,1

5

15

5,2

5

15

1,6

6

25

4,9

6

25

1,3

7

45

4,4

7

45

0,8

8

100

4,0

8

100

0,5

A Figura 8 mostra os valores da margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida para 64 ONTs com derivação otimizada em cada um dos estágios. A Tabela 2 apresenta os valores de margem de potência e da fração de derivação, ilustrados no gráfico da Figura 8.

Derivação Margem

8,00 7,00

100,00

6,00

80,00

5,00

60,00

4,00 3,00

40,00

2,00

20,00

Margem (dB)

Derivação (%)

120,00

Nesse caso, a variação de margem foi reduzida de 15,0 para 1,6 dB, quando a derivação passou de 10% constante para otimizada. O valor médio da margem passou de 2,1 para 1,3 dB. O atendimento de um conjunto de ONTs dispostos linearmente pode ser feito também utilizando uma topologia convencional apenas com acopladores simétricos, conforme Figura 9b.

A rede com uma seqüência de acopladores 1:2, 1:4 e 1:4 permite o atendimento de 32 ONTs. Para efeitos de comparação, apresentamos, na Figura 10, as curvas de margem de potência óptica de redes de distribuição simétricas para atender a 32 ONTs dispostos em linha, para os quais calculamos as margens da distribuição assimétrica acima. No respectivo gráfico, a margem calculada é limitada pelo tráfego ascendente e os estágios representam conjuntos de 4 ONTs, em comparação com o gráfico da Figura 7. Consideramos os mesmos parâmetros usados nas redes com distribuição híbrida simétrica/assimétrica.

1,00

0,00

0,00 1

2

3

4

5

6

7

8

Estágio

Figura 8 Margem de potência óptica em cada um dos 8 estágios da rede de distribuição híbrida simétrica/assimétrica para 64 ONTs com derivação otimizada OLT

D 1%

D 2%

D3%

D 4%

D 5%

D 6%

D 7%

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

1:4

(a) OLT 1:2

1:4 1:4

1:4

1:4

1:4

1:4 1:4

1:4

(b) Figura 9 Rede de distribuição para GPON de 32 ONTs com (a) acopladores simétricos e assimétricos e (b) acopladores simétricos com três estágios de distribuição

66

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 61-69, jul./dez. 2007

8,00

1:2, 1:4, 1:4

7,00

1:4, 1:2, 1:4

6,00

1:8, 1:4

5,00 4,00

representam conjuntos de 8 ONTs, em comparação com o gráfico da Figura 8.

Novamente, consideramos os mesmos parâmetros usados nas redes de distribuição híbrida simétrica/assimétrica.

3,00

4,50

2,00

4,00

1,00

3,50

Margem (dB)

Margem (dB)

Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

0,00 0

2

4

Estágio

6

8

10

32 ONTs

Máxima (dB)

2,50 2,00 1,50

0,00 0

2

4

Estágio

6

8

10

Figura 11 Margem de potência óptica da rede de distribuição simétrica para 64 ONTs com diferentes configurações dos acopladores Tabela 4 Comparação entre margens das topologias híbrida simétrica/assimétrica e simétricas convencionais para 64 ONTs

Tabela 3 Comparação entre as margens das topologias híbrida simétrica/assimétrica e simétricas convencionais para 32 ONTs Mínima (dB)

1:8, 1:8

0,50

A Tabela 3 resume os valores médios, mínimos e máximos de margem de potência para a topologia híbrida simétrica/assimétrica proposta e para as topologias simétricas convencionais, ambas com alcance total de 16 km. Nessa tabela, apresentamos também a quantidade total de fibra necessária para a montagem da rede de distribuição.

Média (dB)

1:4, 1:2, 1:8

3,00

1,00

Figura 10 Margem de potência óptica da rede de distribuição simétrica para 32 ONTs com diferentes configurações dos acopladores

Topologia

1:2, 1:4, 1:8

Média (dB)

Mínima (dB)

Máxima (dB)

Quant. fibra (km)

Híbrida Sim./Assim.

1,3

0,5

2,1

48

1,5

1,1

1,9

66

Topologia 64 ONTs

Quant. fibra (km)

Híbrida Sim./Assim.

5,1

4,0

6,3

32

Simétrica 1:2/1:4/1:8

Simétrica 1:2/1:4/1:4

5,2

4,8

5,6

50

Simétrica 1:4/1:2/1:8

1,5

1,1

1,9

70

Simétrica 1:4/1:2/1:4

5,2

4,8

5,6

54

Simétrica 1:8/1:8

2,6

1,4

3,0

74

Simétrica 1:8/1:4

6,3

5,1

7,5

58

A solução de topologia para 32 ONTs com melhor margem média é a simétrica 1:8/1:4.

Porém, a variação de margem é a pior de todas, 2,4 dB, e a quantidade total de fibra necessária é a maior, 58 km. A topologia em barramento híbrida, aplicável em redes distribuídas de forma linear, apresenta margem média próxima daquela das redes com distribuição simétrica 1:2/1:4/1:4 e 1:4/1:2/1:4. Entretanto, a quantidade total de fibra necessária para as duas topologias, 50 e 54 km, respectivamente, ainda é muito maior que a quantidade de fibra necessária para a topologia em barramento híbrida, 32 km.

Apresentamos, na Figura 11, as curvas de margem de potência óptica de redes de distribuição simétricas para atender a 64 ONTs dispostos em linha para os quais calculamos as margens da distribuição assimétrica acima. No respectivo gráfico, a margem calculada é limitada pelo tráfego ascendente e os estágios

A solução de topologia para 64 ONTs com melhor margem média é a simétrica 1:8/1:8.

Contudo, a quantidade total de fibra necessária é a maior, 74 km. A topologia em barramento híbrida, aplicável em redes distribuídas de forma linear, apresenta margem média próxima daquela das redes com distribuição simétrica 1:2/1:4/1:8 e 1:4/1:2/1:8. Porém, a quantidade total de fibra necessária para as duas toologias, 66 e 70 km, respectivamente, ainda é muito maior que a quantidade de fibra necessária para a topologia em barramento com distribuição híbrida (48 km).

Além de utilizarem maior quantidade total de fibra, as topologias convencionais com distribuição simétrica geram um desperdício de fibras no cabo, pois somente parte das fibras usadas na distribuição é utilizada ao longo de todo o cabo, e algumas fibras ficam com trechos sem utilização, conforme Figura 9b. Na nova topologia proposta com distribuidores assimétricos, as fibras são utilizadas ao longo de todo o cabo.

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Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica

Conclusão Neste trabalho, apresentamos a rede óptica passiva, em desenvolvimento no CPqD, que é baseada na tecnologia GPON e opera nas taxas de 2,448 e 1,244 Gbit/s para os tráfegos descendente e ascendente, respectivamente. A solução inclui o terminal óptico de linha e o terminal óptico de usuário. Cada rede GPON pode atender até 128 usuários com serviços E1 e Ethernet, com limitação de potência e sensibilidade das interfaces ópticas e de topologia da rede.

Apresentamos uma nova topologia para a rede de distribuição, baseada em distribuição híbrida simétrica/assimétrica de potência óptica, adequada para aplicação em um conjunto de ONTs dispostos de forma linear. Nessa aplicação, a nova topologia reduz a quantidade total de fibra necessária em relação às topologias convencionais, baseadas apenas em distribuidores simétricos. As margens de potência óptica da nova topologia são inferiores às das topologias convencionais, porém bastante próximas.

Agradecimentos Este trabalho recebeu apoio financeiro do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL).

Os autores agradecem a participação e as sugestões dos colaboradores Afonso Augusto Romão V. Alvim, Roberto Arradi, Renata Bastianon, Antônio Paulo Ismael, José Maranhão, Jaime Alexandre Matiuso, Fernanda Yumi Matsuda, João Luiz Mercante, Eduardo Mobilon, Roberto Nakamura, Alberto Paradisi, Mateus Marques Pereira, José Adalberto Petrachin, Raimundo Robledo Pontes Filho, Sérgio Massami Sakai, William Lima de Souza e Narci Edson Venturini.

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Abstract This paper describes the access technology based on Gigabit capable Passive Optical Network, with an optical distribution network to deliver optical signal to the user premises. A new distribution network topology is presented and compared against standard technologies, based only on symmetrial splitters.

Key words: Access network. Fiber to the Home. Passive optical network. Optical distribution network.

GPON.

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA Luciano Martins*, Adelmo Alves Avancini, Atílio Eduardo Reggiani, Rege Romeu Scarabucci A rede experimental do Projeto GIGA proporciona a pesquisadores de diversos institutos de pesquisa, universidades e empresas operadoras a possibilidade de experiências e projetos em várias áreas, desde protótipos de hardware na área óptica até testes de novas aplicações e protocolos. Serve também para conectividade entre os mais de 50 laboratórios, distribuídos por cinco cidades brasileiras, que estão atualmente interligados pela Rede GIGA. O objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão sobre as tecnologias MPLS e VPNs hierárquicas de nível 2 baseadas em MPLS (HVPLS), além de mostrar alguns testes e a implantação da tecnologia na Rede GIGA, para proporcionar conectividade multiponto com suporte à engenharia de tráfego aos laboratórios conectados à rede.

Palavras-chave: MPLS. VPN. Qualidade de serviço. Engenharia de tráfego. Rede GIGA. Introdução As redes IP (Internet Protocol) tradicionais trabalham com o conceito de best effort, em que o tráfego é processado o mais rapidamente possível, mas sem garantia de atingir seu destino. Com a rápida transformação da Internet em uma infra-estrutura comercial e com novas aplicações, as demandas por Qualidade de serviço (Quality of Service – QoS) aumentaram consideravelmente e a convergência das redes para transmissão simultânea de aplicações de voz, imagens e dados já se tornou uma realidade.

Por essa convergência, diferentes tipos de aplicações passam a compartilhar a mesma infra-estrutura.

Entretanto, as aplicações possuem requisitos diferenciados para parâmetros como perda de pacotes, atraso, jitter, etc.

A idéia básica das tecnologias de QoS é implantar mecanismos para diferenciar os tipos de tráfego e dar o melhor tratamento para cada tipo, de acordo com sua necessidade específica.

O Internet Engineering Task Force (IETF) propôs vários modelos de serviços e mecanismos para atender a demanda de QoS. Entre eles, estão o modelo de Serviços Integrados/Resource ReSerVation Protocol (RSVP) (WROCLAWSKI, 1997) (BRADEN et al., 1997), o modelo de Serviços Diferenciados (DiffServ ou Differentiated Services) (BLAKE et al., 1998), o Multiprotocol Label Switching (MPLS) (ROSEN et al., 2001) e o Multiprotocol Label Switching – Traffic Engineering (MPLS – TE) (AWDUCHE et al., 1999).

Cada uma das soluções apresenta um mecanismo para executar as funções de classificação e priorização de tráfego.

A solução RSVP utiliza o mecanismo de reserva de recursos por fluxo de dados ao longo de todo o caminho que percorrerá o tráfego, isto é, no

caminho fim a fim.

Já o DiffServ é uma solução mais escalável, que aplica um conjunto de regras aos roteadores para definir o tratamento que um pacote, pertencente a uma classe de tráfego, deve receber em cada um dos nós ao longo do domínio DiffServ. Na solução DiffServ, o pacote recebe uma marca na entrada da rede, o que define o tratamento que receberá no domínio DiffServ.

O MPLS utiliza um rótulo que é associado ao pacote na entrada do domínio MPLS. O roteamento de nível 3 (L3 ou nível de rede) só é realizado uma única vez, na entrada da rede. Nos nós intermediários, os pacotes são comutados no nível 2 (L2 ou nível de enlace de dados), com base no rótulo que serve de entrada para uma tabela de comutação, que oferece como saída um novo rótulo e a interface de saída para a qual o pacote deve ser encaminhado. O MPLS possibilita a criação de túneis, nos quais é possível aplicar reserva de recursos e técnicas de engenharia de tráfego, além de poder ser utilizado para a criação de Virtual Private Networks (VPNs).

Existem diversas formas de implementar VPNs baseadas no MPLS, entre elas, Virtual Private LAN Services (VPLS) e Hierarchical VPLS (HVPLS), que são VPNs de nível 2. Tais tecnologias foram foco de estudo dentro do Projeto GIGA, e VPNs de nível 2 foram configuradas na Rede GIGA para interconexão multiponto entre os laboratórios conectados.

Este trabalho apresenta uma visão técnica do protocolo MPLS e de VPNs de nível 2 (VPLS e HVPLS), além de mostrar resultados da implementação de VPNs dentro da Rede GIGA. 1

Multiprotocol Label Switching (MPLS)

Na proposta inicial do MPLS, o objetivo era aumentar a velocidade de comutação no núcleo

*Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: lmartins@cpqd.com.br Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 3, n. 2, p. 71-84, jul./dez. 2007

Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

da rede através da comutação de rótulos de nível 2 (ou L2). Para atingir esse objetivo, a busca nas tabelas de roteamento para encontrar o próximo hop (lookup) passou a ser executada somente uma vez na entrada da rede.

Entretanto, com a evolução de soluções como a comutação baseada em hardware, o procedimento de roteamento tornou-se cada vez mais rápido e a alta velocidade de comutação no núcleo deixou de ser uma vantagem que justificasse a implementação do MPLS. No entanto, outros mecanismos potenciais das redes MPLS passaram a ser estudados e utilizados, como rotas predeterminadas, reserva de recursos e engenharia de tráfego (Traffic Engineering – TE), considerando sua extensão MPLS – TE. O MPLS fornece caminhos virtuais ou túneis através da rede para conectar nós de borda. Os nós que compõem o domínio MPLS são denominados Label Switch Routers (LSRs).

Quando um pacote chega a um nó de ingresso – ou LSR de ingresso – de um túnel MPLS, os procedimentos de roteamento IP normais atuam apenas em um primeiro momento, até que se verifique a qual Forwarding Equivalence Class (FEC) e respectivo túnel (ou Label Switched Path – LSP) esse pacote pode ser associado. Desse ponto em diante, o roteamento é interrompido e os pacotes passam a ser comutados através de rótulos, a fim de seguirem o túnel até o nó de egresso, não ocorrendo mais roteamento de nível 3 (L3), conforme Figura 1. A FEC, ou domínio de encaminhamento, determina os pacotes que serão encaminhados da mesma forma através do domínio MPLS. O rótulo é retirado no penúltimo ou último nó do domínio MPLS. A partir do LSR de egresso, o pacote é encaminhado com base no roteamento L3 convencional.

No cenário apresentado, denominado cenário “MPLS puro”, ainda não existe a preocupação com questões de QoS. Os pacotes simplesmente são associados a uma classe de encaminhamento (FEC) e são transmitidos através de um mesmo LSP. Os componentes de um domínio MPLS (Figura 1) são: a) Label Switch Router (LSR): equipamento capaz de executar comutação baseada em rótulos (L2), assim como roteamento convencional (L3); b) Label Edge Router (LER): LSR que se posiciona nas bordas do domínio MPLS; c) LSR de ingresso: LER de entrada do domínio MPLS. Possui funcionalidade de roteamento, classificação de pacotes, associação LSP-FEC e inserção de rótulo ao pacote (operação chamada PUSH); d) LSR de egresso: LER de saída do domínio MPLS. Possui funcionalidade de roteamento de nível 3 e retirada de rótulo (operação POP); e) LSR de núcleo ou LSR intermediário: LSR localizado no núcleo do domínio MPLS. Faz a comutação baseada em rótulos (operação SWAP). Quando o LSR de núcleo for o penúltimo LSR do LSP, ele pode executar a função de retirada do rótulo antes do LSR de egresso; f) Label Switched Path (LSP): caminho comutado por rótulos; g) Forwarding Equivalence Class (FEC): classe de equivalência de encaminhamento associada a um LSP; h) rótulos: rótulos de 20 bits armazenados entre os níveis 2 e 3 ou em algum campo apropriado de L2.

Figura 1 Domínio MPLS e seus componentes

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Diversos protocolos, tanto de roteamento como de distribuição de rótulos, podem ser executados no domínio MPLS. Entre esses protocolos, destacam-se os seguintes: a) MPLS: comutação L2 no núcleo e roteamento L3 na borda da rede. RFC 3031: “MPLS Architecture” (ROSEN et al., 2001a); b) Label Distribution Protocol (LDP): distribuição de rótulos para a formação de um LSP. RFC 3036: “LDP Specification” (MALKIN, 1998); c) Border Gateway Protocol (BGP) estendido: distribuição de rótulos para a formação de um LSP. RFC 3107: “Carrying Label Information in BGP-4” (COLTUN, 1998); d) Open Shortest Path First (OSPF): roteamento de nível 3 (L3) intradomínio (IGP).

RFC 1583: “OSPF versão 2” (MOY, 1994); e) Routing Information Protocol (RIP): roteamento L3 intradomínio. RFC 2453: “RIP version 2” (MALKIN, 1998); f) Intermediate System to Intermediate System (IS-IS): roteamento L3 intradomínio.

RFC 1142: “OSI IS-IS Intra-domain Routing Protocol” (ORAN, 1990); g) Internet Protocol (IP): conectividade de nível de rede. RFC 0791: “Internet Protocol, Protocol Specification” (POSTEL, 1981).

Dadas as características do MPLS, a seguir são expostas algumas funcionalidades do MPLS – TE. 2

MPLS – Traffic Engineering (MPLS – TE)

Como a característica de comutação rápida de pacotes deixou de ser um diferencial do MPLS, começaram a surgir outras idéias de aplicação

para essa tecnologia. Levando-se em conta que no MPLS é usada uma sinalização de distribuição de rótulos para a criação do LSP, é possível incluir outros parâmetros, como parâmetros de QoS para a formação de LSPs, com restrições.

Surgiu, então, a especificação do MPLS com engenharia de tráfego: Multiprotocol Label Switching – Traffic Engineering (MPLS – TE). No MPLS – TE, os protocolos de sinalização e de roteamento sofrem algumas extensões para executar funcionalidades como reserva de recursos, roteamento baseado em restrições, roteamento explícito, além da distribuição de rótulos.

Os componentes principais do MPLS – TE são os seguintes, conforme Figura 2: a) componente de encaminhamento: responsável pelo plano de encaminhamento dos pacotes. Na solução em discussão, o MPLS é responsável pelo encaminhamento de pacotes rotulados através dos LSPs; b) componente de distribuição de informação: responsável pela divulgação de informações do estado dos enlaces.

Exemplos de protocolos são: Open Shortest Path First – Traffic Engineering (OSPF – TE) e Intermediate System to Intermediate System (IS-IS-TE); c) componente de cálculo de caminho: responsável pela seleção de caminho baseado em restrições. Exemplo: Constraint Shortest Path First (CSPF); d) componente de sinalização: responsável pela formação do LSP através de uma rota explícita, distribuição de rótulos e reserva de recursos. Exemplo: Resource ReSerVation Protocol – Traffic Engineering (RSVP – TE).

Componente de cálculo de caminho

Componente de distribuição de informação

Configuração de LSP

Seleção de rotas IGP

Seleção de LSP

Base de dados de estado de enlace

Base de dados de ET

Componente de sinalização

Inundação de Informação Roteamento (IS-IS, OSPF)

Pacotes IP

Componente de Encaminhamento de Pacote

Configuração de LSP

Inundação de Informação

Pacotes IP

Figura 2 Componentes do MPLS – TE

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Os roteadores de borda, na entrada do domínio MPLS, deverão oferecer suporte ao roteamento baseado em restrições, suporte à rota explícita, mapeamento de FECs para LSPs, associação de pacotes para FECs, caracterização de parâmetros de tráfego para a reserva de recursos e disparo para formação do LSP com restrições.

Já os roteadores de núcleo deverão processar a sinalização com rota explícita, reservar recursos, alocar e propagar rótulos, além de comutar pacotes baseando-se nos rótulos.

Como protocolos para o MPLS – TE, podem ser citados: a) RSVP – TE: protocolo de sinalização com suporte à rota explícita, reserva de recursos e distribuição de rótulos. RFC 3209: “RSVP – TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels” (AWDUCHE et al., 2001); b) OSPF – TE: distribuição de informação de estado de enlace. RFC 3630: “TE Extensions to OSPF Version 2” (KATZ, KOMPELLA & YEUNG, 2003); c) IS-IS – TE: distribuição de informação de estado de enlace. RFC 3784: “IS-IS Extensions for Traffic Engineering (TE)” (SMIT & LI, 2004); d) IP: conectividade de nível de rede.

3

comunidade de interesses. Um usuário pode participar de múltiplas VPNs simultaneamente.

VPNs mais tradicionais eram configuradas com protocolos como X.25, Frame Relay e ATM. Existem também as VPNs criadas nos equipamentos dos clientes (Customer Premises Equipment – CPE), que utilizam protocolos como Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP), Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) e Internet Protocol Security (IPSec).

Também existem as VPNs aprovisionadas nos equipamentos do provedor, como as L2 VPNs baseadas em MPLS e L3 VPNs baseadas em BGP/MPLS. A Figura 3 ilustra uma classificação das VPNs, abordadas neste documento, dentro do contexto geral.

Em um cenário de VPNs MPLS, os seguintes elementos são encontrados: a) Customer Edge (CE): roteador ou switch localizado no cliente; b) Provider Edge (PE): dispositivo no qual a VPN se origina e termina, em que todos os túneis são estabelecidos para a conexão com todos os outros PEs; c) rede MPLS (núcleo): rede que interconecta os PEs. O tráfego é simplesmente comutado com base em rótulos MPLS. 3.1 VPN de nível 2 versus VPN de nível 3

Redes Virtuais Privadas (VPNs)

Uma rede virtual privada (VPN) consiste de dois ou mais end points conectados por um conjunto de túneis que passam através de uma rede pública. Pode ser ponto a ponto ou multiponto.

Uma VPN usa uma infra-estrutura de rede pública compartilhada para emular características de rede privada para um cliente corporativo.

Um único cliente pode ter múltiplas VPNs, cada uma correspondendo a uma diferente

As VPNs de nível 3 tornaram-se rapidamente “líderes de mercado” e já foram implementadas em muitas operadoras, incluindo AT&T, Bell Canada e Global Crossing. No Brasil, as principais operadoras também as implementaram. Nesses cenários, o MPLS é usado para encaminhar pacotes sobre o backbone das operadoras e o protocolo BGP é usado para distribuir rotas dos clientes para o backbone.

Figura 3 Classificação das VPNs

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

A principal diferença entre VPNs MPLS L2 e L3 está no relacionamento entre os roteadores PE (no provedor) e CE (no cliente).

Em uma rede de VPNs MPLS L2, o PE não é um peer para o roteador CE e não mantém tabelas de roteamento separadas. O tráfego L2 entrante simplesmente é mapeado ao túnel apropriado.

Pode-se dizer que, em VPNs MPLS L2, o modelo é overlay e, em VPNs MPLS L3, o modelo é peer.

As VPNs de nível 2 permitem que equipamentos (exceto roteadores IP processando BGP) estejam nos clientes (switches Ethernet, por exemplo); que rotas de clientes não sejam gerenciadas pelo provedor (outsourcing de roteamento); e que haja uma migração suave de outras tecnologias (ATM, Frame Relay) para Ethernet.

A abordagem de VPNs L3 se ajusta melhor ao cenário de redes de provedores “clássicos”, que já possuem roteadores IP no núcleo da rede. Já a abordagem L2 é mais adequada para provedores de serviço que querem estender e escalar desenvolvimentos de VPNs L2 (nesse caso, a operadora quer apenas uma forma de transportar o tráfego L2 sobre redes MPLS/IP).

Também é adequado para operadoras que tradicionalmente oferecem serviços de transporte e deixam o roteamento para o cliente.

3.2 VPN MPLS L3 As VPNs MPLS L3 oferecem os seguintes benefícios: a) plataforma rápida de desenvolvimento de serviços de valor agregado, incluindo Intranet, Extranet, voz, multimídia e comércio eletrônico; b) níveis de segurança e privacidade comparáveis aos oferecidos por VPNs de

nível 2, limitando a distribuição de rotas VPN somente a roteadores que são membros daquela VPN, e fazendo uso do MPLS para envio; c) facilidade de gerenciamento das associações VPN e criação de novas VPNs; d) aumento de escalabilidade, com milhares de sites por VPN e centenas de VPNs por provedor de serviço.

O grupo de trabalho Provider Provisioned Virtual Private Networks (PPVPN) do IETF é o responsável pela criação das arquiteturas VPN MPLS L3 e sugere as melhores práticas de segurança, escalabilidade e gerenciamento.

Um dos tipos que o grupo PPVPN descreve é a arquitetura de VPN MPLS L3 baseada em BGP/MPLS (ROSEN & REKHTER, 2006).

A arquitetura VPN BGP/MPLS é composta pela junção do MPLS com o protocolo BGP. Essa arquitetura pode ser representada pelo cenário da Figura 4.

No contexto de VPNs MPLS L3, uma VPN relaciona-se com um subgrupo de sites que possuem interconectividade IP entre si, graças a uma determinada política aplicada a eles. O site do cliente é conectado à rede do provedor de serviços através de uma ou mais portas. O provedor de serviço associa cada porta com uma tabela de roteamento VPN independente, chamada VPN Routing and Forwarding (VRF).

O equipamento de borda do cliente, conhecido como Customer Edge (CE), proporciona acesso dos clientes à rede do provedor de serviço através de um enlace de dados a um ou mais roteadores Provider Edge (PE). Analisando o cenário ilustrado na Figura 4, o equipamento CE pode ser um host ou um switch nível 2, mas, tipicamente em VPNs L3, o equipamento CE é um roteador IP que se conecta diretamente com o roteador PE.

Figura 4 Cenário de VPN BGP/MPLS

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

O roteador CE não precisa implementar MPLS porque se conecta com o PE através de rotas estáticas ou protocolos de roteamento Interior Gateway Protocol (IGP) – por exemplo, RIP, OSPF; ou Exterior Border Gateway Protocol (EBGP). Deve-se ressaltar que o suporte às extensões dos protocolos OSPF e BGP (OSPF – TE e MP-BGP) não é necessário.

O roteador de borda do provedor, conhecido como PE, é responsável pela troca de informações de roteamento VPN com os roteadores CE (do qual aprende rotas VPN locais), através de protocolos IGP ou E-BGP e com outros roteadores PE, através de protocolos IGP ou Interior Border Gateway Protocol (I-BGP).

O roteador PE mantém informações de roteamento somente das VPNs às quais está diretamente conectado, e precisa implementar MPLS e extensões do BGP (MP-BGP: Multiprotocol Extensions for BGP-4) (BATES, 1998).

Quando se usa o MPLS para enviar o tráfego de dados VPN através do backbone do provedor de serviço, o roteador PE de ingresso funciona como um LER de ingresso e o roteador PE de egresso funciona como um LER de egresso.

Os roteadores de núcleo, denominados roteadores P (Provider), são os roteadores que implementam MPLS e MP-BGP. Funcionam como LSRs MPLS quando enviam tráfego de dados VPN entre roteadores PE. Como o tráfego é enviado através do backbone MPLS usando a hierarquia de dois rótulos, os roteadores P somente necessitam manter rotas para os roteadores PE e não necessitam manter informações de roteamento específicas de VPN para cada site do cliente, o que aumenta a escalabilidade no backbone.

Na hierarquia de dois rótulos, o rótulo inferior da pilha representa a interface do roteador ao qual o site VPN está conectado e o rótulo superior representa o LSP estabelecido entre os roteadores.

4

VPN MPLS L2

nível 2: Virtual Private Wire Service (VPWS) e Virtual Private LAN Service (VPLS). O VPWS, conhecido também como Virtual Leased Line (VLL), é um serviço de nível 2 ponto a ponto como PVCs (Private Virtual Connections) Frame Relay, circuitos X.25 ou mesmo PVCs ATM. Esse tipo de VPN apresenta sérios problemas de escalabilidade, pois opera no modelo overlay (exemplo: problema de N2 conexões para N equipamentos de borda).

Já o serviço VPN VPLS oferece a emulação de um serviço de rede local (Local Area Network – LAN) através de uma Wide Area Network (WAN).

Porém, esse método também apresenta problemas de escalabilidade típicos de LANs. Outros problemas de escalabilidade, relativos ao número de end points suportados pelos roteadores Provider Edge (PEs), podem surgir em ambos os cenários. Esse problema de escalabilidade do VPLS é resolvido com o Hierarchical VPLS (HVPLS).

O grupo Provider Provisioned VPN (PPVPN) do IETF propôs uma arquitetura padronizada para VPNs de nível 2 sobre pseudowire (PW) e sobre redes MPLS (ROSEN et al., 2001b), além de métodos de encapsulamento de Ethernet, ATM, Frame Relay, etc. (MARTINI, 2005) (MARTINI et al., 2006a) (MARTINI et al., 2006b). Nessas propostas, nem sempre o cabeçalho de nível 2 necessita ser transportado pela VPN, podendo ser retirado no ingresso e recuperado no egresso da rede MPLS. Para isso, deve haver sinalização de informações de controle no nível do MPLS entre os PEs de ingresso e egresso.

A Figura 5 ilustra a hierarquia da arquitetura de VPNs de nível 2 sobre MPLS (CARUGI, 2002).

4.1 Virtual Private LAN Services (VPLS) O Virtual Private LAN Service (VPLS), também chamado de Transparent LAN Service (TLS), é um serviço multiponto em que todos os sites em uma instância VPLS parecem estar em uma mesma rede local, independentemente de sua localização física (VPLS, 2006).

Atualmente, há dois tipos principais de VPNs de

Figura 5 Cenário de VPN L2

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Com o VPLS, aproveitam-se as vantagens da tecnologia Ethernet e a rede WAN simula as características de um switch de nível 2. A Figura 6 ilustra um cenário MPLS com serviços VPLS. O backbone MPLS, nesse caso, emula um switch de nível 2, conforme Figura 7.

Percebe-se que o serviço VPLS utiliza um backbone MPLS do provedor de serviço. Para

que o VPLS realize sua operação, a primeira ação necessária é o estabelecimento de um full mesh de LSPs entre todos os PEs participando do serviço VPLS. Tais LSPs podem ser criados com protocolos como LDP ou RSVP – TE (este permite características de engenharia de tráfego na rede).

A Figura 8 ilustra o full mesh entre os PEs.

Figura 6 Cenário VPLS

Figura 7 Cenário VPLS com emulação de switch de nível 2

Figura 8 Cenário VPLS com full mesh entre PEs

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Após a criação dos LSPs unidirecionais (um em cada sentido), é necessário criar pseudowires (PWs) bidirecionais relacionados aos LSPs. Um PW consiste de um par de LSPs unidirecionais ponto a ponto, em direções opostas, cada um identificado por um rótulo de PW (ou rótulo VC).

O identificador VPLS é trocado com os rótulos, o que permite que os PWs sejam associados a uma determinada instância VPLS. Dessa forma, vários pseudowires, ou circuitos virtuais, poderão estar associados a túneis MPLS anteriormente criados. Além disso, tais túneis podem possuir proteção, ou seja, caminhos secundários que se tornam ativos em caso de falha do primário. Assim, clientes que quiserem se comunicar através de um serviço VPLS deverão ter os PEs aos quais estão conectados configurados com pseudowires, passando por túneis MPLS, e tais pseudowires farão a conexão entre todos os clientes participantes do serviço.

Nos PEs, cada cliente terá uma associação para um ou mais pseudowires e os endereços Media Access Control (MAC) dos clientes ficarão armazenados em Virtual Bridges (VBs) dentro do equipamento. A Figura 9 ilustra o modelo de referência do VPLS, com túneis MPLS e pseudowires.

Cada PE aprende os endereços MAC de origem do tráfego entrante e implementa uma bridge para cada instância VPLS – as VBs. A Forwarding Information Base (FIB) é populada com todos os endereços MAC aprendidos.

O tráfego é comutado com base em endereços MAC e encaminhado entre todos os PEs usando túneis (LSPs).

Pacotes desconhecidos (cujo endereço MAC de destino ainda não foi aprendido) são replicados e encaminhados para todos os LSPs até que a

estação de destino responda e o endereço MAC seja aprendido.

Existem duas formas de conectar CEs a PEs com VPLS. A primeira forma é mapear Virtual LANs (VLANs) de cada cliente para cada um dos túneis MPLS que compõem o VPLS daquele cliente, com base nos VLAN IDs que o cliente está usando. O segundo método é mapear a porta física à qual cada cliente está conectado para cada um dos túneis MPLS que compõem o VPLS daquele cliente.

Diferentes clientes podem usar os mesmos VLAN IDs e, ainda que o tráfego seja enfileirado no mesmo PE, o MPLS assegura que o tráfego de cada cliente seja mantido separado na rede do provedor.

4.2 Hierarchical VPLS Um dos problemas que ocorrem com o VPLS é a necessidade de haver túneis MPLS em full mesh.

Isso significa que a complexidade da rede é da ordem de N2. Isso prejudica a escalabilidade do domínio MPLS e de criação de VPNs por causa do número de túneis a serem mantidos nos equipamentos, gerando sobrecarga administrativa e de recursos dos equipamentos.

O HVPLS é uma técnica para amenizar a quantidade de túneis necessários para que os serviços VPLS sejam mantidos. Ele trabalha no paradigma hub-and-spoke, no qual haverá MultiTenant Units (MTUs) sendo spokes e se ligando a equipamentos PEs MPLS – os hubs. O full mesh será necessário, então, apenas para a interconexão entre os equipamentos hubs da rede.

A Figura 10 ilustra como a quantidade de interligações entre os equipamentos é reduzida utilizando essa técnica.

Figura 9 Modelo de referência VPLS

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Figura 10 Cenário HVPLS

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Rede experimental do Projeto GIGA

O Projeto GIGA, desenvolvido através de uma parceria entre o CPqD e a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), conta com uma rede experimental cujo principal objetivo é servir como testbed a subprojetos e demandas diversas que surgirem no tempo de vigência do projeto.

Essa rede é operada através de dois centros de gerência, um no CPqD, em Campinas, e outro na RNP, no Rio de Janeiro. Ela é constituída de três partes principais: a primeira é a rede de fibras ópticas, cedida pelas operadoras Embratel, Intelig, Telefônica e Telemar. A segunda é a rede óptica, constituída de equipamentos nacionais da empresa Padtec. Tais equipamentos trabalham com as tecnologias Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM) e Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) e possuem diversos elementos como transponders, multiplexadores, demultiplexadores, amplificadores, Optical Add/Drop Multiplexers (OADMs), entre outros. Esses equipamentos são interligados por meio da rede de fibras ópticas.

Por fim, há a rede IP, constituída por equipamentos da Extreme Networks, munidos de placas MPLS, de gerência, Fast-Ethernet e Gigabit Ethernet.

Através desses equipamentos, é realizado o acesso dos laboratórios nas instituições participantes do Projeto GIGA e são feitas diversas configurações, dependendo do cenário de cada laboratório e da natureza dos experimentos. Esses equipamentos estão distribuídos de forma hierárquica na rede, constituindo, assim, o núcleo, a distribuição e o acesso da rede IP. Para dar suporte à Rede GIGA, existem diversos servidores para gerência e serviços de rede.

As configurações realizadas na Rede GIGA são efetuadas primariamente para atender às demandas de subprojetos e qualquer evento solicitado pela Coordenação Executiva do projeto.

A Figura 11 mostra as cidades onde a Rede GIGA possui pontos de presença, bem como a lista de instituições que estão conectadas a ela (MARTINS & PENZE, 2006).

Figura 11 Cidades e instituições da Rede GIGA

A Figura 12 ilustra a topologia da Rede GIGA, sob o ponto de vista da gerência IP, incluindo as cidades de Cachoeira Paulista e São José dos Campos.

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Implantação de HVPLS na Rede GIGA

A Rede GIGA tem como função ser um grande laboratório distribuído do Projeto GIGA, em que protocolos, protótipos de hardware e aplicativos são testados e avaliados, para depois serem repassados à indústria e à sociedade.

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Figura 12 Topologia da Rede GIGA

Também serve para prover conectividade entre laboratórios e instituições conectados ou com demanda por conectividade. Quando duas ou mais instituições tiverem interesse em estabelecer tráfego entre si, por terem um subprojeto em comum, ou estarem participando de algum evento dentro da Rede GIGA, o modelo de serviço proporcionado a elas é o aprovisionamento de VPNs. Até julho de 2006, tal aprovisionamento se dava através de VLANs ou do padrão IEEE 802.1Q. Isso se deu porque a Rede GIGA possuía relativamente poucos clientes e poucos pontos de interconexão (aproximadamente 50 laboratórios). Como a configuração de VLANs é extremamente simples, confiável e efetiva, optouse por inicialmente utilizá-las para a criação de VPNs entre as instituições parceiras.

Porém, para utilizar as VLANs, é necessário configurar cada um dos equipamentos da rede, bem como as informações exatas das portas. Os endereços MAC dos elementos de rede ativos dos clientes deverão estar presentes na tabela

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MAC de cada um dos equipamentos. Essa tecnologia não permite a engenharia de tráfego.

Com tais características, percebe-se que a solução não é escalável, quando se imagina uma rede potencialmente grande, com muitos clientes.

Pensando na característica de escalabilidade, na possibilidade de QoS e engenharia de tráfego na rede, além da possibilidade de experimentar uma tecnologia promissora de alta tecnologia em provedores e operadoras no mundo, decidiu-se estudar, testar e implementar VPLS na Rede GIGA, bem como sua versão para VPNs hierárquicas – HVPLS. 6.1 Testes de MPLS, VPLS e HVPLS em laboratório Para que os testes de HVPLS fossem realizados, montou-se um laboratório, apelidado de “miniGIGA” dentro do CPqD. Paralelamente à Rede GIGA, diversos testes foram realizados nesse laboratório para que potenciais problemas operacionais não afetassem a rede de produção

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

do projeto.

Os testes realizados foram os seguintes: MPLS básico: a) cenário 1: caminhos RSVP – TE sem redundância; b) cenário 2: caminhos RSVP – TE com redundância em um caminho; c) cenário 3: caminhos RSVP – TE com redundância em dois caminhos.

TLS: a) cenário 1: full mesh de TLS Tunnel/CORE/TLS tunnels estaticamente configurados; b) cenário 2: full mesh de TLS Tunnel/TLS tunnels automáticos com LDP; c) cenário 3: full mesh de TLS Tunnel/CORE/TLS tunnels automáticos com LDP/várias VPNs); d) cenário 4: hub/spoke TLS Tunnel/TLS Tunnels automáticos com LDP; e) cenário 5: hub/spoke TLS Tunnel/TLS Tunnels automáticos com LDP/ESRP para redundância; f) cenário 6: modo Core TLS Tunnel/TLS Tunnels com RSVP – TE primário e secundário e diferentes perfis e ERO/várias VPNs. VPLS: a) cenário 1: modo Core-to-Core/Point-toPoint/Modo VLAN; b) cenário 2: modo Core-to-Core/Point-toMultipoint e Point-to-Point/Modo VLAN; c) cenário 3: modo hub-spoke (Core-to-Spoke; Spoke-to-Core)/Point-to-Point/Modo VLAN;

d) cenário 4: modo hub-spoke (Core-to-Spoke; Spoke-to-Core)/Point-to-Multipoint/Modo VLAN/RSVP – TE/Uso na Rede GIGA em 5 instituições.

Os testes de MPLS básico foram realizados com o objetivo de criar LSPs com e sem redundância (com dois ou mais caminhos alternativos).

Com os testes de Transparent LAN Services (TLS), VPNs foram criadas de forma full mesh e hub-and-spoke de forma estática, dinâmica (com LDP e RSVP – TE) com LSPs de diferentes perfis, e também com equipamentos redundantes.

Por fim, os testes de VPLS foram configurados nos modos full mesh e hub-and-spoke. Além desses, um teste final, explanado na Seção 6.2, foi realizado na Rede GIGA. 6.2 Cenário de testes na Rede GIGA Com os testes realizados em laboratório, ampliou-se o conhecimento a respeito do comportamento dos equipamentos da Extreme Networks (BlackDiamond 6808) com suporte a MPLS, permitindo a escolha da melhor solução para implantar a tecnologia na Rede GIGA. O último cenário de testes, relativo ao VPLS, ilustrado na Figura 13, foi realizado na própria Rede GIGA. Esse cenário envolveu as cidades de Campinas e São Paulo e as seguintes instituições: 1. CPqD – Campinas 2. RNP – Campinas 3. PUC – Campinas 4. Incor – São Paulo 5. CCE USP – São Paulo 6. LARC USP – São Paulo

Figura 13 Cenário de HVPLS na Rede GIGA

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

Utilizou-se HVPLS para a interconexão das instituições, sendo que os equipamentos de distribuição (DCPqD, DUnicamp, DUSP, DPerdizes) foram configurados como spokes na topologia, ou seja, mantêm pseudowires ligados a um equipamento central (hub).

Tais spokes se ligaram via MPLS aos hubs, que eram os equipamentos de núcleo da rede (NCPqD, NPerdizes).

As VLANs de cada cliente nos equipamentos de acesso (ARNP-CAS, ACPqD-DTS, AUSP-LARC, AINCOR) tiveram uma associação a pseudowires (circuitos virtuais) configurada nos equipamentos de distribuição, permitindo que o tráfego de tais VLANs entrassem no domínio MPLS e, a partir daí, fossem encaminhadas por essa tecnologia. É importante dizer que os pseudowires, que na Figura 13 possuem os nomes vc1593-DMD (VPN-id=1000), vc1593-RouterTesterIn (VPNid=142) e vc1593-RouterTesterOut (VPNid=141), estabelecidos através do protocolo LDP, utilizam túneis MPLS criados com o protocolo RSVP – TE. Tais túneis, um em cada sentido de tráfego, são os seguintes, conforme Figura 13: 1.

Ls_unicamp_ca: LSP no sentido Unicamp – NCPqD; 2. Ls_ca_unicamp: LSP no sentido NCPqD – Unicamp; 3. Ls_cpqd_ca: LSP no sentido CPqD – NCPqD; 4. Ls_ca_cpqd: LSP no sentido NCPqD – CPqD; 5. Ls_perd_sp: LSP no sentido Telefônica Perdizes (Distribuição) – Telefônica Perdizes (Núcleo); 6. Ls_sp_perd: LSP no sentido Telefônica Perdizes (Núcleo) – Telefônica Perdizes (Distribuição); 7. Ls_usp_sp: LSP no sentido USP – Telefônica Perdizes (Núcleo); 8. Ls_sp_usp: LSP no sentido Telefônica Perdizes (Núcleo) – USP; 9. Lc_ca_sp: LSP no sentido CPqD – Telefônica Perdizes; 10. Lc_sp_ca: LSP no sentido Telefônica Perdizes – CPqD. Em cada instituição, algumas máquinas ganhavam endereços por meio de um servidor de DHCP. Em cada máquina, foi instalado o software Distribuição de Mídia Digital (DMD), em que mídias digitais como DVD, vídeos MPEG e originados por uma câmera poderiam ser distribuídas por um moderador. Esse software foi desenvolvido dentro de um subprojeto do Projeto GIGA (NETO et al., 2006).

A utilização desse software permitiu a validação da criação do serviço VPLS dentro da rede, interligando as seis instituições através de uma aplicação real.

Concluiu-se que a configuração realizada atendeu, de maneira bastante satisfatória, às

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expectativas de conexão com base em VPN MPLS, especificamente HVPLS. Após esse teste, o próximo passo será substituir as VPNs baseadas em VLANs, já configuradas na rede, por VPNs baseadas em MPLS. Com isso, a Rede GIGA torna-se mais escalável, com a possibilidade de prover serviços mais avançados.

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Resultados

A criação de VPNs dentro da Rede GIGA possibilita que uma rede de um cliente se interconecte com outras redes de outros clientes.

Nesse contexto, a tecnologia utilizada para a criação dessas VPNs, sob o ponto de vista do usuário, é transparente. Dessa forma, para o cliente que utiliza a Rede GIGA para se interconectar com parceiros de projetos em outras localidades, transmitindo dados de serviços e aplicações (exemplo: mídias digitais, tráfego de grid e outros), é indiferente se a rede estiver configurada com VPNs configuradas através do protocolo 802.1Q (VLAN), MPLS ou outra tecnologia.

Para os usuários, o que realmente importa é ter uma rede que proporcione conectividade, que esteja sempre ativa (ou em grande parte do tempo) e que transporte seus dados com qualidade de serviço (exemplo: com atrasos mínimos, com largura de banda garantida e outros atributos, dependendo do serviço que o cliente esteja utilizando).

Assim, em princípio, a implantação de HVPLS na Rede GIGA não é percebida de forma direta pelos usuários. Por exemplo, nos testes feitos utilizando HVPLS (conforme Figura 13), com o serviço DMD sendo executado nas máquinas das instituições, não houve alterações significativas no desempenho ou na percepção do usuário após a mudança do tipo de tecnologia configurada na rede para transportar as mídias digitais.

Porém, a percepção dos usuários quanto a alterações na qualidade de um serviço, como o DMD, passa a ocorrer quando um grande número de usuários utiliza o serviço simultaneamente e os enlaces começam a ficar saturados. Nesse caso, configurações de qualidade de serviço através de MPLS permitem que alguns tráfegos sejam priorizados em relação a outros.

Outro benefício do uso de HVPLS na Rede GIGA é a possibilidade da escolha do caminho por onde o tráfego dos clientes deve passar. Os testes para verificar a situação em que alguns enlaces estivessem saturados e tivessem parte de seu tráfego desviado para enlaces com pouca utilização demonstraram o funcionamento de VPNs com engenharia de tráfego na Rede GIGA,

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Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA

o que não era possível utilizando apenas o protocolo 802.1Q. Confirmou-se, assim, que a engenharia de tráfego possibilita o controle preciso de como o tráfego é roteado novamente quando o caminho primário apresenta falhas e o uso mais eficiente da largura de banda disponível, maximizando a eficiência de operação e reduzindo os custos operacionais. Isso permite um melhor desempenho da rede, já que minimiza a perda de pacote e os períodos de congestionamento e maximiza a vazão.

Testes de criação de VPNs com caminhos protegidos (quando foram configurados um LSP primário e vários secundários entre uma origem e um destino) demonstraram que, em caso de falha do caminho primário, um dos secundários assumia. Essa flexibilidade também não era possível com VPNs criadas através do protocolo 802.1Q. Portanto, a implantação de HVPLS na Rede GIGA permite: 1. oferecimento de serviços de conectividade mais avançados e com qualidade para os usuários da Rede GIGA; 2. interconexões entre clientes usando VPNs multiponto com engenharia de tráfego; 3. qualidade de serviço, possibilitando priorização de tráfego de clientes ou aplicações; 4. escalabilidade de usuários e equipamentos, possibilitando o crescimento da rede, sem os problemas de configuração e a limitação típicos de VLANs (802.1Q); 5. facilidade de configuração, com a criação de caminhos de forma automatizada, havendo necessidade de configurações limitadas aos equipamentos de borda (PEs), ou apenas aos equipamentos hubs e spokes. Dessa forma, evita-se a sobrecarga administrativa que ocorre em VLANs (802.1Q), em que toda a configuração precisa ser realizada manualmente.

Finalmente, a implantação de VPNs MPLS (HVPLS) na Rede GIGA possibilitou que a rede se alinhasse com as grandes redes de pesquisa mundiais, como, por exemplo, Internet2 (Abilene) e a GÉANT (a rede de pesquisa que interliga a maioria dos países europeus através de enlaces de alta velocidade), no tocante à tecnologia e à oferta de serviços.

Conclusão A Rede GIGA tem sido, no decorrer da vigência do Projeto GIGA, um laboratório de extrema importância para as instituições de pesquisa a ela conectadas, bem como para outros grupos de pesquisa nacionais e internacionais que, de certa forma, se beneficiam de sua conectividade.

A implantação de HVPLS na rede permitirá um avanço em termos de serviços que poderão ser prestados à comunidade científica, no que tange a modelos de interconexão dos clientes da rede.

O MPLS, com qualidade de serviço e engenharia de tráfego, permitirá um uso mais eficiente da rede.

Os estudos e testes realizados foram fundamentais para que a equipe de Engenharia da Rede GIGA pudesse planejar, de forma ideal, os serviços de VPNs MPLS de nível 2 baseadas em HVPLS que poderão ser aprovisionados na rede diante de futuras demandas.

Agradecimentos O Projeto GIGA tem apoio financeiro da FINEP e do FUNTTEL, bem como das operadoras Telefônica, Intelig, Telemar e Embratel, por meio da cessão de uso das fibras e de infra-estrutura que formam a Rede Experimental do Projeto GIGA. Na realização dos testes, a equipe de Engenharia de Redes do Projeto GIGA contou com o apoio técnico das instituições RNP (Núcleo de Campinas), PUC-Campinas, USP (CCE e LARC) e Incor.

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Abstract The Experimental GIGA Project Network provides a testbed laboratory to researchers of a wide range of research centers, universities and carriers in Brazil, in different areas such as optical hardware prototypes and new applications and protocols. The GIGA Network also provides connectivity for over 50 labs distributed in five Brazillian cities. This article gives an overview of hierarchical VPN L2 technology based on MPLS (HVPLS) and intends to show its implementation at the GIGA Network to provide multipoint connectivity with traffic engineering support to the network-connected labs Key words: MPLS. VPN. Quality of Service. Traffic Engineering. GIGA Network.

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Propriedade Intelectual do CPqD Nesta seção, são apresentados os resumos dos pedidos de patentes depositados pelo CPqD no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) no segundo semestre de 2007.

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Propriedade Intelectual do CPqD

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Resumos dos pedidos de patentes depositados no segundo semestre de 2007

(54) SENSOR E SISTEMA PARA DETECÇÃO DA CORREÇÃO EM CAMADA DE ZINCO SOBRE AÇO. Dados do pedido: (21) INPI/SP 018070050530 (22) 06/08/2007 (57) "SENSOR E SISTEMA PARA DETECÇÃO DA CORROSÃO EM CAMADA DE ZINCO SOBRE AÇO". A presente invenção refere-se ao sensor e ao sistema de detecção e avaliação da corrosão (ou degradação) da camada de zinco presente em cabos de alumínio com alma de aço (CAA), utilizados comumente em linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica, cabos pára-raios, cabos de aço zincado utilizados para sustentação mecânica diversificada. Também pode ser empregada para aferição de qualidade na fabricação de cabos de alumínio com alma de aço e artefatos de aço zincado.

(72) Célio Fonseca Barbosa/Cláudia Souto Cattani Aoki/Flávio Eduardo Nallin/Paulo César Gisolfi

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Propriedade Intelectual do CPqD

(54) MÉTODO DE MONITORAÇÃO, DEGRADAÇÕES EM SISTEMAS WDM. Dados do pedido:

LOCALIZAÇÃO

E GERENCIAMENTO

DE FALHAS E

(21) INPI/SP 018070058529 (22) 06/09/2007 (57) "MÉTODO DE MONITORAÇÃO, LOCALIZAÇÃO E GERENCIAMENTO DE FALHAS E DEGRADAÇÕES EM SISTEMA WDM", que utiliza pelo menos dois analisadores de espectro óptico, um no terminal de transmissão e outro no terminal de recepção para realizar a leitura de informações de cada canal óptico, tais como: potência do terminal transmissor e receptor por canal, relação sinal-ruído óptica dos canais, comprimento de onda e desvio espectral. Além disso, para cada transponder e para cada amplificador de rede, o método da presente invenção obtém os valores de potência óptica de entrada e saída através do sistema de gerência do equipamento WDM. O presente método realiza a análise do conjunto de parâmetros obtidos, que representam medidas reais do sistema, por meio de processos lógicos comparativos, possibilitando a identificação de problemas em toda a rede, com a causa exata de degradação na camada física.

(72) Cláudio Floridia/João Batista Rosolem/Jaime Alexandre Matiuso/Ronaldo Ferreira da Silva/Juliano Rodrigues Fernandes de Oliveira/Alberto Paradisi/Roberto Arradi/Antônio Amauri Juriollo/Júlio César Martins

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Propriedade Intelectual do CPqD

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Códigos do INPI para Identificação de Dados Bibliográficos (INID) contidos nos documentos de patentes

(11) Número da patente (21) Número do pedido (22) Data do depósito (30) Dados da prioridade unionista (data de depósito, país, número) (45) Data da concessão da patente (51) Classificação internacional (54) Título (57) Resumo (72) Nome do inventor (81) Países designados

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Aplicação da Metodologia para Identificação da Infra-Estrutura Crítica (MI2C) no Pan 2007 Sérgio Luís Ribeiro, João Henrique de Augustinis Franco, Marcos Baracho Trindade, Elaine Laranja Dias, Regina Maria de Felice Souza Metodologia para identificação de variáveis e cenários que influenciam o software embarcado em receptores de TV digital Nilsa Toyoko Azana, Daniel Moutinho Pataca, Ivan Luiz Ricarte Mapeamento do CPqD-OSP/Provisioning utilizando o framework de processos de negócios enhanced Telecom Operations Map (eTOM) Simone Garcia Schmidt, Tatiana Cristina Nogueira Pereira Arquitetura de gerência de rede WiMAX Cyntia Yumiko Arakaki, José Luis Schifferli Lopes, Fabrício Lira Figueiredo Avaliação de topologia para redes GPON com distribuição assimétrica Miriam Regina Xavier de Barros, Sandro Marcelo Rossi, Atílio Eduardo Reggiani, Cláudio Antônio Hortêncio, João Guilherme Dias de Aguiar, Danilo César Dini, Paulo César Luz de Morais, Maria Luiza Carmona Braga, Marcos Rogério Salvador, Rodrigo Bernardo, Ronaldo Ferreira da Silva, Marcos Perez Mokarzel, Rodrigo de Almeida Moreira e Valentino Corso Implantação de Hierarchical Virtual Private LAN Services (HVPLS) na Rede GIGA Luciano Martins, Adelmo Alves Avancini, Atílio Eduardo Reggiani, Rege Romeu Scarabucci Propriedade intelectual do CPqD

Produzido pelo CPqD Rodovia Campinas–Mogi-Mirim, km 118,5 CEP 13086-902 – Campinas, SP – Brasil www.cpqd.com.br

ISSN 1809-1946