Enviado em 16.09.2019

Abrindo caminho para a inovação de serviços em uma infraestrutura de rede convergente

A evolução das redes de próxima geração na América Latina

A tecnologia de comunicação é um elemento impulsionador do Produto Interno Bruto (PIB) na América Latina1, e a infraestrutura 5G deve acelerar a digitalização. Portanto, as redes digitais em evolução têm muito a oferecer à economia da América Latina – Figura 1.

Figura 1: O aumento da digitalização pode impulsionar o PIB do México (McKinsey & Company).

A conectividade móvel e na nuvem contribuíram com US$280 bilhões para a economia regional em 20172 – cerca de 5% do PIB. Os analistas do setor também preveem um crescimento contínuo no mercado de nuvem da região, já que “os usuários de nuvem exigem tanto recursos verticalmente específicos como também conhecimento do setor de seus provedores de serviços em nuvem”3. Enquanto a infraestrutura 4G ainda está ganhando massa crítica na América Latina, também há interesse em uma infraestrutura mais escalonável, adaptável e convergente para atender a uma nova geração de serviços (móvel, nuvem, etc. – especialmente entre arquitetos de rede, que criam o projeto de rede de ponta a ponta para futuras capacidades de serviço.

Uma infraestrutura convergente ágil, de altíssima capacidade e de baixa latência promete muito para setores tão diversos quanto automotivo, energia, finanças, saúde, entretenimento, agricultura, manufatura e logística. Uma única infraestrutura convergente com uma segmentação de serviços diferenciada é o futuro das operadoras latino-americanas.

Para maximizar a oportunidade de receita prometida, atendendo às necessidades de diversos clientes, as operadoras de rede estão explorando o “fatiamento de rede” para permitir a entrega segura de diversos serviços por meio de redes virtuais controladas separadamente. Essa virtualização de infraestrutura física habilitada por software, o fatiamento de rede, permite um nível sem precedentes de personalização de serviços e otimização de rede.

Personalização de serviços e lucratividade em redes fatiadas

O fatiamento da rede é fundamental para redes 5G e outras redes convergentes. Os dias de redes dedicadas de sobreposição estão contados. A abordagem tradicional de tamanho único não atende aos requisitos de serviços da próxima geração que divergem drasticamente em termos de latência, taxa de transferência e disponibilidade. Expandir a infraestrutura de rede para suportar as demandas de maior desempenho dos serviços e aplicativos mais críticos não é economicamente viável.

Portanto, os operadores de rede devem convergir em uma infraestrutura comum adaptável a diversos serviços, casos de uso e modelos de negócios. Ao mesmo tempo, essa infraestrutura deve manter a eficiência e a confiabilidade críticas para a lucratividade do serviço. O fatiamento da rede é feito especificamente para atender a esses desafios. Ele também funciona de ponta a ponta – dentro e entre a rede de acesso de rádio (RAN), o núcleo móvel e a infraestrutura de transmissão multicamada subjacente.

 

Figura 2: Fatiamento de Rede (Fonte: Infinera)

Virtualizando uma infra-estrutura de transporte diversificada

Na camada de transporte, o fatiamento de rede permite a virtualização de serviços de usuário final otimizados para aplicativos em uma infraestrutura física compartilhada – um modelo de rede como serviço (NaaS), baseado na alocação flexível e na realocação de recursos sob demanda. O desafio é que a infra-estrutura de transporte subjacente pode incluir uma combinação complexa de tecnologias, camadas, domínios e equipamentos de vários fornecedores.

Com a introdução dos recursos de virtualização e orquestração baseados em software, no entanto, as operadoras de rede podem superar essa complexidade e transformar a infraestrutura física subjacente em um mercado virtual para inovação de serviços diferenciados. Isso é obtido pelo particionamento de recursos e funções de rede em fatias de rede, oferecendo muitos níveis de garantia de serviço, latência e taxa de transferência.

A implementação de serviços virtuais dedicados e verdadeiramente personalizados em uma rede física comum representa uma mudança de paradigma nas comunicações móveis. Do ponto de vista da arquitetura de transporte, o fatiamento de rede envolve virtualização de acesso, agregação e partes regionais / de longa distância da rede. As principais características nas redes de transporte incluem:

  • Uma rede física dividida em redes virtuais lógicas de ponta a ponta (fatias)
  • Cada fatia tem seus próprios KPIs que atendem aos requisitos de QoS para os serviços e / ou aplicativos atendidos
  • Cada elemento e função de rede pode ser facilmente configurado e reutilizado em cada fatia
  • Cada fatia tem sua própria arquitetura, mecanismos de engenharia e provisionamento


Serviços de Rede Personalizados

De acordo com um relatório4 da GSMA de dezembro de 2018, as operadoras de telefonia móvel na região da América Latina / Caribe vêem o segmento corporativo como a fonte mais significativa de receita incremental em 5G, e a IoT industrial fará uso total dos novos recursos e capacidades 5G. Embora não se espere que a 5G ganhe força na região por vários anos, as operadoras estão planejando ativamente a evolução pragmática de suas redes e já testando as tecnologias que preparam o caminho para novos serviços empresariais usando o fatiamento da rede.

Uma delas é a orquestração de serviços de camada de transporte, habilitada por um conjunto de recursos de software, incluindo rede definida por software (SDN) e virtualização de funções de rede (NFV). Além disso, a orquestração e o controle de ponta a ponta permitirão que os provedores de serviços isolem fatias de rede na camada de transporte com facilidade e eficiência. Também são fornecidas ferramentas para automatizar o provisionamento de serviços ponta-a-ponta em várias camadas de tecnologia de transporte (Camada 0 a Camada 3) e em vários domínios de transporte com suporte para controladores SDN de terceiros por meio de interfaces abertas baseadas em padrões.

A capacidade de se adaptar dinamicamente às mudanças de rede, criar, excluir e modificar serviços, controlar a orquestração e o controle SDN da camada de transporte, fornece a estrutura para o gerenciamento automatizado do ciclo de vida do fatiamento. Operando continuamente com orquestradores de camada superior e aproveitando uma arquitetura de rede aberta, a orquestração e o controle da camada de transporte permitem que os operadores de rede gerenciem várias fatias paralelas de rede em uma infraestrutura física comum. Isso permite requisitos de serviços específicos verticais e casos de uso, aumentando os portfólios de serviços.

Figura 3: Orquestração e controle da camada de transporte (Fonte: Infinera)

O software de orquestração e controle também fornece a inteligência para estabelecer fatias de rede usando mecanismos de fatiamento suaves, rígidos e híbridos. Assim, alocações de recursos rígidas e flexíveis podem ser flexivelmente misturadas na fatia de transporte, dependendo dos requisitos específicos do usuário final – como os critérios de atraso ou disponibilidade. Com implementações híbridas, parte da rede pode ser dedicada com fatiamento, enquanto outras reservas de recursos podem ser baseadas em reserva semi-rígida ou suave.

Fatiamento físico (Rídigo)

Fatiamento Semi-Rígido

Fatiamento Lógico (Suave)

Infraestrutura dedicada de transporte (ou parte dela) para uma fatia de rede

serviços de comprimento de onda

canais OTN

FlexE

Fatia de rede lógica com alocações de largura de banda

  • Filas dedicadas

Fatia de rede lógica para um serviço

  • VPNs IP
  • MPLS

Fatiamento híbrido

Fatias de rede com requisitos para combinar o comportamento de fatias físicas, lógicas e semi-rígidas

  • Por exemplo, serviços de alta velocidade e baixa latência

Tabela 1: Princípios de Fatiamento em Redes de Transporte

Conclusão

As redes na América Latina continuarão a evoluir para uma infraestrutura única convergente e flexível. Ao mesmo tempo, a rede convergente criará uma plataforma eficiente otimizada para as necessidades de conectividade em nuvem de diferentes setores, como saúde, governo e agricultura, etc.

Até 2025, o número de conexões da Internet das Coisas (IoT) na América Latina pode chegar a 1,3 bilhões5, gerando US $ 447 bilhões. As comunicações M2M e a IoT de missão crítica representam dois usos importantes para o fatiamento da rede 5G, com clara relevância para países produtores, como o México e o Brasil. Os provedores de serviços devem aproveitar essas oportunidades e avançar sua infraestrutura de comunicações para obter um maior crescimento econômico.

Andres Madero, Diretor de Arquitetura para Provedores de Serviços, Infinera

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