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ESPECIAL REDES IP

O núcleo (core) das redes há muito deixou de ser unicelular. Atualmente, é pluricelular, com uma série de camadas que se sobrepõem umas às outras conforme a necessidade ou obrigatoriedade que as operadoras têm de evoluir suas centrais telefônicas. O que se percebe é uma situação ainda muito heterogênea da infraestrutura das teles brasileiras.
Apenas 500 mil assinantes, do total de 41,3 milhões que formam a base de telefonia fixa brasileira (de concessionárias e de autorizadas), por exemplo, têm acesso aos serviços da plataforma IMS nas redes fixas. A camada IMS é um dos caminhos evolutivos das redes de nova geração (NGN). No caso específico da camada IMS, é o caminho que permite a convergência fixo-móvel, ou seja, a integração de serviços fixos e móveis em uma mesma plataforma. Os outros 39,8 milhões de assinantes estão distribuídos entre as mais diversas arquiteturas de rede, conforme a região ou o nível de evolução de cada operadora.

 
Conceitualmente, IMS é uma arquitetura baseada em IP que independe do tipo de acesso e rede e permite que haja interoperabilidade entre redes existentes de voz e de dados para prover serviços multimídia para os assinantes.

Esses 500 mil assinantes, da operadora Brasil Telecom (BrT), adquirida pela Oi, são os únicos, de fato, que estão no ambiente convergente das telefonias fixa e móvel. Entretanto, há expectativas de que até o final do ano os primeiros passos de novas redes IMS entrem no ar. A GVT, que já tem uma infraestrutura de rede NGN, deve lançar no próximo mês de maio um request for proposal (RFP) para selecionar fornecedores para a arquitetura IMS.

 Segundo o vice-presidente de engenharia e operações da GVT, Cícero Olivieri, a ideia é definir os passos de implementação da arquitetura IMS e avaliar o melhor momento e aplicações de serviços convergentes, processo que corre em paralelo ao projeto de IPTV da operadora.

 
Do lado das móveis, a Nokia Siemens fechou um contrato com uma operadora móvel e já começou a implantar uma solução IMS de videochamadas (video call) para 500 mil assinantes.

Sem revelar o nome da operadora, o head de tecnologia para América Latina da Nokia Siemens, Wilson Cardoso, detalha que a solução envolve um controlador de funções CSCF, um banco de dados HSF e um servidor de aplicativos para o serviço de videosharing no celular.

Esse movimento de migração de redes pode ser definido como "do núcleo para a borda", porque se concentrou, em princípio, apenas no centro da rede, e agora caminha para as redes de transporte e de acesso. A arquitetura IMS é uma definição de padrão conduzida pelo 3GPP - iniciativa global formada por fóruns fixos e móveis -, que tem por objetivo chegar à convergência fixomóvel (FMC) e, com isso, oferecer aplicações simultâneas de voz, dados e vídeo sobre redes fixas e móveis.

Camadas evolutivas

As redes brasileiras de telefonia fixa e móvel estão fragmentadas em diversas camadas evolutivas.

Do TDM ao IMS, há, no core da rede, desde equipamentos antigos, com 30 anos de uso, até as novíssimas camadas IMS que possibilitam a oferta de serviços na rede fixa equivalentes aos disponíveis nas redes IP de computadores, como videochamada, serviços de mensagens instantâneas, IVR (Interactive Voice Response - serviço de voz interativa), entre outras funcionalidades.

Assim, o mais comum é encontrar duplicidades de tecnologias no core das operadoras: uma nova rede IP e uma tradicional TDM já com equipamentos NGN, responsáveis pela integração entre os dois mundos. "Todas as operadoras têm um core IP, para tratar serviços IP, serviços multimídia e convergentes; e também um core TDM NGN que trata a parte de voz, que ainda é a maior parte da rede", explica o diretor de planejamento e engenharia da Telefônica, Ari Falarini.

A adoção do IMS no núcleo da rede significa também, além da possibilidade de oferecer novas aplicações, mudar a forma como se gerenciam as interconexões e distribuição de chamadas, que passam a ser feitas por meio de interfaces amigáveis no ambiente Internet e, principalmente, derrubam as fronteiras entre as arquiteturas de redes fixas e móveis, ao colocarem ambas no mesmo patamar tecnológico.

Mas por que isso não ocorre de forma massiva, já que o segmento de voz na telefonia fixa tem registrado constantes quedas de faturamento tanto pela concorrência com a voz móvel quanto pela oferta de provedores de VoIP? A resposta é uma só: custo. Enquanto determinada central de comutação (TDM ou IP) for capaz de suportar o tráfego (central classe 4) e a sinalização e encaminhamento de chamadas locais (central classe 5) sem que o seu custo de operação (Opex) seja superior ao que gera em receita, a operadora não fará a substituição. Logo, não investirá (Capex) em evolução tecnológica. O prazo de amortização, aqui, não conta. Além de amortizar o investimento das centrais mais antigas, as operadoras chegam, efetivamente, ao nível máximo de saturação dos equipamentos. "O benefício da migração de uma rede legada é pequeno se a operadora tiver ainda a maior parte dos assinantes usando prioritariamente serviços de voz. Nesse caso, a substituição virá apenas com a obsolescência", admite Wilson Cardoso, da Nokia Siemens.

A Telefônica não descarta a adoção de uma arquitetura IMS. "Estamos acompanhando a evolução e o amadurecimento da tecnologia e queremos ver nos próximos dois anos qual será a proposta evolutiva dessa arquitetura, quais serão os novos serviços convergentes que poderemos oferecer", pontua Falarini. Ele explica que com a combinação correta de servidores IP, roteadores, switches e gateways existentes nas redes de fibra e TDM, a Telefônica já consegue realizar serviços que combinam interação entre as plataformas de TV, banda larga e telefonia. "E não preciso de nenhum elemento extra para isso além daqueles que já tenho em minha própria rede". Mais do que uma facilitação do controle de uma chamada fixo-móvel, inerente ao IMS, o que o executivo espera é uma comprovação de que a arquitetura cumprirá o papel de grande servidor das bases de aplicativos.
"Isso nos ajudaria a tomar a decisão de investir ou não de cabeça nessa solução. Porque se não for assim, será apenas mais um elemento colocado na rede com uma função questionável", avalia.

"Os núcleos das redes IP das operadoras são bastante capilarizados e equivalentes. Todas têm backbone IP. Mesmo porque é muito mais barato fazer o transporte de voz por redes IP. Assim, todas as concessionárias - Oi/BrT, Telefônica e Embratel - tem, pelo menos, alguma infraestrutura NGN, principalmente para encaminhar a interconexão entre os diferentes estados brasileiros ou sites", diz o gerente de produtos da Alcatel-Lucent, Antonio Quitério.

Falarini, da Telefônica, estima que menos da metade da rede TDM atual seja NGN. "É um processo evolutivo contínuo e em alguns casos já fazemos o tratamento de usuários finais baseados em gateways de acesso que convertem o mundo TDM para o mundo IP praticamente dentro da casa do usuário". No entanto, o executivo ressalta outra vertente: "Grande parte do mercado corporativo, que é o driver dessa mudança, opta por redes 100% IP, em que toda resolução de tráfego é feita por servidores SIP e a conexão com a NGN acontece apenas quando o cliente precisa falar com o mundo externo em TDM".
Exceto pela BrT, que tem um pequeno núcleo IMS, as demais concessionárias concentram o core de suas redes para consumo próprio, como forma de reduzir custos internos.
Assim, o core da rede da Telefônica suporta as centrais classe 4 (tráfego), bem como a Oi, que também tem NGN para esse tipo de central e para otimizar os projetos previstos pelo Plano Geral de Metas de Universalização (PGMU). Na Oi, o core da rede NGN IP também suporta as centrais classe 5, de controle da rede.

Portabilidade numérica

As concessionárias locais - BrT, Oi e Telefônica - usaram, recentemente, parte do core da rede IP para reconfigurar a rede e prepará-la para a portabilidade numérica, que trafega sobre o sistema de sinalização 7 (SS7), já implantado no núcleo das redes IP. Em alguns casos, a obrigatoriedade de oferecer a portabilidade levou as operadoras a trocar centrais antigas por novas centrais NGN.

Foi o caso da Sercomtel, que contratou da Huawei, no final de 2007, o fornecimento de rede NGN para começar a oferecer portabilidade numérica em agosto de 2008. "Nos preparamos para que no futuro nossa rede seja totalmente IP e agora estamos colocando MSANs que substituem as centrais TDM e têm a função de agregar serviços de voz e dados em uma mesma placa", revela o diretor de engenharia da Sercomtel, Hans Müller. A rede NGN da Sercomtel está em fase final de testes para utilizar centrais classe 4 e classe 5. Assim, todo o core e o transporte será feito em IP e a MSAN ficará responsável pela distribuição dos sinais de banda larga e de voz em TDM para os assinantes.
Na BrT, as aplicações baseadas em NGN incluem a oferta de VoIP ao usuário residencial, o TV Fone, que reúne telefone e vídeo (videochamada) e outras aplicações de interconexão de call center integradas por NGN.

A Embratel já tem soluções bastante evoluídas em NGN, mas, assim como as demais teles locais, faz grande uso da rede para suportar as centrais classe 4. Uma das aplicações da operadora é o Net Fone, oferecido em conjunto com a Net, que é baseado na tecnologia de VoIP PacketCable.
"Introduzimos a tecnologia NGN há seis anos. Posso afirmar, com certeza, que 50% da rede da Embratel é TDM e 50% é NGN.
Dificilmente alguma outra operadora brasileira chega próxima desse percentual", afirma o diretor executivo da Embratel, Ivan Campagnoli.

A Embratel deu os primeiros passos em direção ao mundo IP em 1995 e, atualmente, alguns serviços como MPLS, voz corporativa e voz local classe 5 são trafegados em redes de core NGN.

Na TIM, investimento equivalente foi feito a partir de 2004, quando começaram a ser feitos os primeiros planejamentos e testes para a construção de uma rede IP. "Entre 2005 e 2007, implantamos uma rede de abrangência nacional porque não tínhamos rede própria (a TIM adquiriu várias operações diferentes no País como Maxitel Minas Gerais e Maxitel Nordeste e consolidou a TIM Nordeste e a TIM Sul). A voz tinha presença nacional, mas não havia um backbone estruturado.
Assim, construímos uma estrutura que chamamos de rede full IP", diz o gerente de core network da TIM Brasil, Douglas Barreto.
"A implantação do IMS no núcleo está em fase de processo e acontece aos poucos, com pedaços da arquitetura. Em geral, o IMS é acoplado ao existente (às redes NGN legadas).

Em 2007, as operadoras fizeram as primeiras iniciativas de compra de parte dessa arquitetura. Ou seja, pelo menos alguns itens IMS. Em graus diferentes, todas as operadoras vislumbram um único cenário: o all IP networks (redes inteiramente IP)", afirma a gerente de marketing e solução do CPqD, Marta Duran Fernandez.
"Todas as operadoras já estão no mundo IP.
Porque não tem mágica: as redes IP, compartilhadas, diminuem os custos. Mas esse mundo não é apenas redução de custo. É também oportunidade para oferecer um conjunto de novos serviços", diz Marta. A executiva avalia que a manutenção de velhas centrais analógicas, porém, tornou-se barata em termos de mão-de-obra e a tecnologia antiga é plenamente dominada. Por outro lado, as peças de reposição desses equipamentos - a um passo de se tornarem obsoletos - ficam cada vez mais caras. "Não tenha dúvidas. As operadoras estão de olho nessa equação. A estratégia é equipar com a nova tecnologia as áreas de maior poder aquisitivo, com ofertas para quem pode pagar", diz.
De qualquer forma, Marta observa que também o IMS é uma fase transitória, e não o ambiente all IP networks imaginado como o cenário de convergência total e arquitetura puramente IP.

Diante desse quadro, mais camadas deverão coexistir no núcleo das redes. Isso deve criar situações ainda mais extremas do que a existente, com assinantes que têm acesso a serviços multimídia de redes de nova geração em contraste com usuários que estarão dependurados em centrais analógicas dos anos 70, servidos apenas pela oferta de voz.

Entenda as siglas

CSCF - Call Session Control Functio
DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing
HSPA - High Speed Packet Access
IMS - IP Multimedia Subsystem
IP- Internet Protocol
IVR - Interactive Voice Response
MSAN - Multiple Service Access Node
NGN - Next Generation Network
Opex - Operational expenditures
PSTN - Public Switched Telephone Network, ou rede pública de telefonia comutada
SIP- Session Initiation Protocol
TDM - Time-Division Multiplex
VoIP - Voice over IP

Um pouco de evolução

Em 1995, começam a ser implantadas as primeiras aplicações da telefonia IP.
Nessa fase, os usuários podem fazer chamadas telefônicas pela Internet, inclusive chamadas gratuitas ilimitadas. Nessa fase, desenvolvem-se as chamadas telefônicas por meio de redes intranet locais corporativas.

As redes intranet são conectadas à Internet e criam-se os serviços de VoIP entre redes corporativas. A partir de 1998, surgem produtos com padrões interoperáveis e são introduzidos elementos de rede IP como Media Gateway e Media Gateway Controller, que funcionam de forma independente à rede de telefonia pública comutada (PSTN, em inglês).
Integram-se o transporte dos tráfegos das redes IP e PSTN. Porém, sem conectividade com o SS7.

Começam a ser implantadas arquiteturas baseadas em softswitches como parte da rede comutada. Há interoperabilidade entre a rede IP e a rede PSTN, mas não há integração total. É o estágio atual das redes que permite a integração total entre IP e PSTN, com conectividade SS7. Ambas as redes coexistem e operam tanto no nível de transporte (comutação de centrais) quanto no de serviços (comutação de serviços).

A miscelânea de tecnologias nas rede

As redes das operadoras brasileiras são formadas por um mix tecnológico que envolve cinco ciclos evolutivos de tecnologia:

* Analógico - As centrais telefônicas eram desse tipo até meados dos anos 70, quando surgiram no mercado as primeiras centrais digitais.

* TDM - Digitalização das centrais telefônicas, com a possibilidade de oferecer novos serviços, como discagem por tom e chamada em espera.

* NGN - Essas redes, chamadas de nova geração, são baseadas em pacotes e fazem a emulação do TDM com recursos IP para uso em camadas internas.

* NGN IP - As redes apropriam-se do protocolo da Internet para oferecer serviços como VoIP e IPTV.

* IMS - Esse padrão torna as operadoras fixas equivalente às móveis na oferta de serviços e permite uma completa convergência entre ambas.

Fonte: TELETIME ABRIL/2009