prospecção tecnológica e principais tendências em telecomunicações

Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 1, n. 1, p. 7-27, jan./dez. 2005

Prospecção tecnológica e principaistendências em telecomunicações*

Mario Tosi Furtado**, Antonio Carlos Gravato Bordeaux Rego eClaudio de Almeida Loural

O setor econômico das Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) tem mantido um crescimento estávelnos anos recentes, próximo a 5% ao ano, após um declínio de quase 50% na virada do milênio. O reflexo daoferta de novos serviços pelas empresas operadoras de telecomunicações teve impactos em vários setores daeconomia, como os serviços públicos e a administração em geral, a distribuição de energia elétrica, ostransportes e a pesquisa científica de ponta nas universidades. Esse novo cenário promoveu inovações tecnológicasatravés de novos modelos de negócios para o aprovisionamento e a gestão dos serviços de telecomunicações.As empresas detentoras da infra-estrutura das redes fixas e móveis dispõem de novas oportunidades demercado, como a oferta de produtos diferenciados de serviços multimídia com acesso em banda larga. Nessesentido, a geração e a proliferação das empresas inovadoras em TICs, podem representar uma importantecontribuição para alavancar o crescimento da economia e o desenvolvimento do País. No presente trabalho,abordamos alguns impactos da convergência tecnológica nas telecomunicações. É apresentado o modelo decamadas de Fransman como representação da cadeia de valor para destacar o novo impacto gerado pelosserviços e aplicações da Internet, baseados no protocolo IP. Estes se superpõem à infra-estrutura das redes detelecomunicações e a seus equipamentos associados. Uma visão prospectiva das tecnologias emergentes,que terão impactos e influências na evolução das telecomunicações nos próximos anos também é apresentada.

Palavras-chave: Telecomunicações. Estudos prospectivos. Previsão tecnológica.

* Uma versão preliminar deste trabalho foi publicada, recentemente, na Série Estudos Setoriais 4, Setor Telecomunicações, pelaeditora do CNI/SENAI, no âmbito do Modelo SENAI de Prospecção, conforme consta em referência citada na bibliografia.** Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: [email protected].

1. Introdução

As tecnologias da informação e comuni-cação (TICs) são as principais responsáveis pelosprogressos alcançados nos últimos anos nastelecomunicações. As TICs englobam váriossegmentos tecnológicos, que vão desde aeletrônica de consumo, a microeletrônica, astecnologias da informação ou informática incluindoequipamentos, sistemas de software e serviços, atéas telecomunicações (equipamentos e serviços) eas tecnologias audiovisuais (TV digital porradiodifusão e serviços multimídia). Todas essastecnologias contribuiriam para o crescimento dosetor de telecomunicações e a expansão de novosserviços oferecidos pela Internet. A pesquisa e odesenvolvimento (P&D) foram fundamentais paraimpulsionar o processo de inovação tecnológicanos países do primeiro mundo, com participaçãoconjunta de órgãos governamentais, universidades,empresas e indústrias. Nesse cenário, destacou-sea contribuição do financiamento público em P&D,

a qual foi decisiva para tornar viáveis as novas infra-estruturas laboratoriais e a formação de novosrecursos humanos qualificados. Por outro lado, adesregulamentação das telecomunicações tambémestimulou a difusão das TICs na sociedade em geral.Muitos benefícios importantes foram obtidos,principalmente a transformação de vários aspectosdas relações entre os indivíduos. Entre eles, otrabalho, o comércio, a educação e o lazer. Alémdisso, a convergência dos serviços de voz, dadose multimídia, responsáveis pela digitalização dainformação, promoveu o desenvolvimento de novosconteúdos, incluindo os serviços financeiros e aautomação das operações gerenciais e adminis-trativas nas empresas.

O desenvolvimento das TICs apóia-se emvárias áreas do conhecimento tais como software(ou informática), telecomunicações, serviços multi-mídia, eletrônica, microeletrônica, optoeletrônicae fotônica. Por outro lado, os serviços de co-municação e da tecnologia da informaçãoestimulam a difusão de tecnologias inovadoras e o

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Prospecção tecnológica e principais tendências em telecomunicações


crescimento do setor, tanto em investimentosquanto em recursos humanos envolvidos.Incidentalmente, o segmento associado aosserviços é o que mais cresce no mercado mundial.

Nesta década, o setor econômico das TICstem crescido com taxa estável de aproxima-damente 5% ao ano, bastante inferior à décadapassada, quando atingiu cerca de 10% ao ano,especialmente na Europa. O dinamismo de geraçãode produtos para consumo direto pelos usuáriosde empresas operadoras reflete-se na sociedadeem geral. O impacto abrange vários setores daeconomia, incluindo os serviços públicos, a admi-nistração das empresas, a rede de energia elétrica,os transportes, e também a pesquisa científica deponta nas universidades. A inovação tecnológicateve um papel fundamental e promoveu novosmodelos de negócios para o setor das teleco-municações. As empresas detentoras de infra-estruturas de redes fixas e móveis, podem proverprodutos diferenciados e customizados de serviçosmultimídia através do acesso em banda larga e,portanto, dispõem de novas oportunidades no mer-cado. Esse cenário favorece a multiplicação dasempresas inovadoras em TICs, e representa umpasso estratégico para o desenvolvimento do País.

O papel da convergência tecnológica noâmbito das telecomunicações é tratado aqui emprimeiro lugar. Em seguida, é apresentado omodelo de camadas de Fransman comorepresentação atual da cadeia de valor econômicono setor de telecomunicações. São importantesos impactos causados pelos serviços e aplicaçõesda Internet, baseados no protocolo IP, que sesuperpõem à infra-estrutura das redes conven-cionais de telecomunicações. Nas seçõesseguintes, em breve análise prospectiva, astecnologias emergentes são descritas. Elas foramselecionadas em estudos recentes ou ainda emandamento, realizados no Projeto Cenários. Sãotecnologias que terão maior impacto na evoluçãodas telecomunicações nos próximos anos. Nasseções finais abordamos sucintamente algunsdesafios tecnológicos para o futuro dastelecomunicações.

2. A convergência tecnológica emtelecomunicações

A digitalização dos serviços de teleco-municações na década passada provocouimportantes transformações no setor. Por um lado,favoreceu a competição, a desregulamentação ea privatização dos serviços em geral, modificandoprofundamente o cenário das telecomunicaçõesno mundo e no Brasil. Por outro, as metas deuniversalização e a necessidade de inserção

competitiva no mercado internacional estabele-ceram um novo contexto para o desenvolvimentodas telecomunicações no País. Dois fatoresfundamentais direcionam as novas oportunidadestecnológicas e a evolução do setor:

a) A convergência tecnológica dos serviçosde voz, dados e multimídia (vídeo).

b) A interoperabilidade entre equipamentos,redes e aplicações de software.

A transição do regime de monopólio para oregime de competição regulada teve um impor-tante peso no surgimento e na difusão das TICsnos últimos dez a 15 anos.

2.1. O impacto da digitalização naconvergência

A digitalização da informação possibilitou auniversalização dos serviços de telecomunicações.Atualmente, qualquer mídia, seja de voz, texto ouimagem (estática ou em movimento), pode serfacilmente digitalizada e transformada em bitsdigitais. A flexibilidade de transportar todos os bitsde forma equivalente torna a rede transparente àmídia e, portanto, a mesma rede pode oferecertodos os tipos de serviços. Este processo deintegrar voz, texto e imagem nas redes decomunicação, é conhecido como “convergência”.Existem várias definições para o conceito deconvergência, mas a que melhor se destaca é ado Livro Verde da Comissão Européia (CE): “acapacidade de diferentes plataformas de redeservirem de veículo a serviços essencialmentesemelhantes”. Outra definição também encontradano Livro Verde da CE afirma: a junção dedispositivos do consumidor, como o telefone, atelevisão e o computador pessoal. Essa definiçãoé chamada de “triple-play” ou “multiplay”. Por sergeral e mais ampla, ela aparece com freqüênciana imprensa. Atualmente, as operadoras detelecomunicações oferecem o acesso à Internet, edisponibilizam, em caráter experimental, serviçosaudiovisuais. As empresas de TV a cabo oferecemserviços de telefonia em alguns países. No Brasil,também oferecem o acesso à Internet. A TV digitalpoderá ampliar as receitas das empresas deradiodifusão através da oferta de serviços detransmissão de dados (serviços interativos), alémde disponibilizar serviços de voz com qualidadeaceitável.

2.2. O modelo de camadas de Fransman(o papel do IP)

As telecomunicações sofreram mudançasmarcantes após o início da digitalização. Anterior-


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mente, durante o monopólio estatal, havia somenteo serviço analógico de telefonia. Essa situaçãoexigia longos prazos para o retorno do investimentoe para oferecer tarifas acessíveis aos usuários. Atecnologia digital reduziu consideravelmente ocusto dos investimentos de implantação, automa-ção e operação da infra-estrutura de redes detelecomunicações. Isso permitiu um retorno maisrápido dos investimentos e a entrada de novosatores nos negócios de telecomunicações. Oadvento da competição provocou naturalmente, adesregulamentação do setor. Os novos serviçosintroduzidos modificaram substancialmente acadeia de agregação de valor econômico dosprodutos de telecomunicações. Isso exigiu intro-duzir uma nova sistemática na cadeia de produçãodo valor econômico para o setor. Fransmamapresentou em 2001 um modelo de camadashierárquicas para explicar as relações dinâmicasentre os atores envolvidos no setor de teleco-municações. Isso evidenciou a convergência entrea informática e as telecomunicações. Esse modelointroduziu duas conseqüências consolidadas eimportantes: uma nova organização setorial e umanova dinâmica do processo de inovação nastelecomunicações.

O modelo de Fransman descreve esquema-ticamente a cadeia de valor com seis camadashierárquicas, atualmente em vigor no setor detelecomunicações. As camadas abrangem desdeos equipamentos e sistemas de infra-estrutura deredes até os serviços oferecidos aos clientes eusuários. Uma contribuição importante do modelosão as conseqüências do paradigma da Internet,em que se destacam principalmente os serviçosde comunicação e as tecnologias de software. É

justamente nestes que residem as maiores opor-tunidades para o Brasil dentro do quadro geral dosetor. A inovação é fortemente influenciada pelaevolução da informática, exibindo uma dinâmicaparalela, com poucas barreiras de entrada ecaracterísticas mais abertas do software.

A Tabela 1 apresenta esquematicamente asseis camadas de Fransman, associando exemplosde tecnologias e empresas beneficiárias em cadacaso.

A tabela mostra que tradicionalmente o setordas telecomunicações restringia-se basicamente àscamadas I e II. O protocolo IP propiciou uma plata-forma de suporte aos novos serviços e conectou aCamada de Rede (Camada II) à Camada deConectividade (Camada III). A evolução tecnológicadas telecomunicações determinou o crescimentoda capacidade de processamento e datransmissão. A Internet estimulou a difusão depadrões abertos, em oposição ao modelo fechadode padrões proprietários que existiam na épocados monopólios. A competição favoreceu adesvinculação entre empresas operadoras efabricantes, promovendo assim uma redução geraldos custos associados aos produtos e serviçosdas camadas tradicionais I e II.

2.3. A interoperabilidade nas redes decomunicações

A convergência nas redes de telecomu-nicações causou a universalização e a simplificaçãoda interconexão entre equipamentos e comu-tadores em um ambiente de múltiplos forne-cedores. A interoperabilidade define a necessidadede estabelecer padrões e normas de interconexão

Tabela 1 O modelo de camadas de Fransman

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entre os diversos sistemas existentes de comu-nicação. A relevância da interoperabilidade tambémdecorre de questões relacionadas à segurança nascomunicações. As conexões são cada vez maiscomplexas, podendo abranger uma seqüência deredes heterogêneas. No acesso móvel, existem osserviços das redes 2G, 3G e WLANs e, na redefixa, há a rede de telefonia pública (STFC) e asredes baseadas no protocolo IP. Os desafios paraimplementar a interoperabilidade entre redes eequipamentos heterogêneos são grandes, tanto nocontexto atual como para o futuro das teleco-municações. Algumas soluções procuram mitigara ausência de interoperabilidade entre os diversospadrões e protocolos já implementados. Osoftware destaca os conceitos de redes ativas eos agentes móveis. Os maiores desafios estão nogerenciamento da garantia da qualidade de serviçoem conexões fim-a-fim, envolvendo diferentesambientes de redes e equipamentos. Osprotocolos da Internet (TCP/IP) permitem maiorinteroperabilidade de modo mais simples e baratoentre redes distintas. O principal motivo para essaevolução é a adoção da tecnologia de “comutaçãode pacotes”, como alternativa à tecnologiatradicional de “comutação de circuitos”. Esta foiconcebida inicialmente para os serviços de voz(telefonia), mas é pouco flexível do ponto de vistatecnológico, e apresenta um maior custooperacional no suporte ao tráfego de multimídia,que é componente importante do processo de“convergência”.

3. A prospecção tecnológica na evoluçãodas telecomunicações nos próximosanos (panorama internacional)

A evolução das telecomunicações na décadapassada foi marcada pela explosão da telefoniacelular e pelo aumento considerável da demandapor acesso à Internet. O mercado residencialcresceu com a aquisição de novos computadorespessoais equipados com serviços multimídia, etambém com a instalação de novos sistemas desoftware de uso dedicado e personalizado. Essemercado é atualmente um grande estimulador dadifusão das TICs, gerando benefícios para osusuários fixos e móveis, que têm a necessidade depermanecer conectados à rede de comunicação.O trabalho individual e autônomo também favoreceuessa tendência, conquistando adeptos em váriascamadas sociais, tanto em áreas urbanas quantorurais. Destaca-se o crescimento do comércioeletrônico, cuja demanda aumenta com osurgimento de novos produtos personalizados, masdepende ainda de conquistar maior confiança dosconsumidores desse segmento.

Os usuários individuais estão cada vez maisconsumindo conteúdos de lazer personalizados.A mobilidade não é ainda um fator indispensávelou fundamental, mas os equipamentos utilizadoscomportam quase sempre sistemas de softwareembutidos de uso dedicado. Os novos produtosde multimídia apresentam uma obsolescência cadavez mais rápida, principalmente no segmento dejogos que se difunde num público mais jovem. Acomplexidade dos terminais de acesso é ainda umobstáculo à maior oferta de novos serviços. Apenetração rápida dos terminais celulares junto aogrande público demonstra a importância dasimplicidade e praticidade como fatores deter-minantes para o desenvolvimento de novosterminais para acesso à Internet. Estudosprospectivos destacam a importância dodesenvolvimento de produtos tecnologicamentecomplexos. Entretanto, exigem instalação eutilização relativamente simples ao usuário comum.

O crescimento do uso da Internet nos últimosanos é atribuído à dinâmica da inovaçãotecnológica, que conduziu a uma ruptura nomercado tradicional das telecomunicações. Osaspectos tecnológicos relevantes nesse processoincluem o terminal do PC de uso abrangente euniversal, e o aumento considerável das taxas detransmissão nas redes de comunicações. Esteúltimo possibilitou a integração de vários tipos dedados, incluindo texto, imagem, som, voz e vídeo;com o protocolo IP que apresenta maiorflexibilidade, escalabilidade e interoperabilidade;para o bom funcionamento da rede. As tecnologiasde código e plataformas abertas, que suportam odesenvolvimento de sistemas de software livre,também contribuíram para difundir os serviçosoferecidos pela Internet, pois são apoiadas porórgãos de padronização como o IETF.

A inovação tecnológica na área das TICstraduz as aspirações tanto dos usuários como aseconômicas. A evolução tecnológica na décadapassada modificou substancialmente o mercadotradicional das empresas operadoras detelecomunicações. Emergiram novos atores paraatender as demandas geradas pelas novasoportunidades oferecidas no mercado. O conceitode ruptura tecnológica é fundamental paracompreender a descontinuidade gerada através daimplementação do protocolo IP conforme discutidoacima no modelo de Fransman. Uma novatecnologia de ruptura não é necessariamente melhordo que a anterior, mas atende a uma demandaexplícita ou implícita dos usuários (no custo e naunificação de plataformas de serviços e aplicações).As tecnologias de ruptura podem modificar de formasubstancial as regras do jogo da competição nomercado. Apóiam-se, essencialmente, em novas



oportunidades surgidas ou em mercados emcrescimento, que por sua vez se apresentam commaior valor para os usuários. Alguns tatostecnológicos importantes trazidos pelo uso daInternet que poderão ter impacto nas telecomu-nicações nos próximos anos:

• A competição desloca o valor agregadodas empresas operadoras tradicionaispara a oferta dos serviços no acesso.

• O desenvolvimento acelerado decomponentes de sistemas de softwarereutilizáveis aumenta a difusão dosaplicativos pela Internet.

• A TV digital por radiodifusão broadcastproverá novos serviços interativos e novosterminais.

• O desenvolvimento de conteúdos esistemas de software gera um novo modode relacionamento com os usuários.

• Os novos dispositivos e componentesreprogramáveis com sistemas de softwareembarcados se difundem amplamentenos equipamentos de hardware.

• As novas funcionalidades de comutaçãoóptica ampliarão a capacidade dasarquiteturas das redes ópticas IP/WDM,diminuindo seu custo e complexidade.

4. Análise prospectiva das tecnologiasemergentes em telecomunicações

Nos próximos cinco anos, outras forçasemergentes também deverão impactar o setor,gerando novas oportunidades, pressões sobre os

órgãos reguladores e estímulos ao desenvolvimentode novos produtos e serviços. Algumas questõesnecessitam de respostas:

a) Quais as possibilidades de evolução geraldo setor nos próximos anos?

b) Quais tecnologias serão relevantes paraatender às necessidades do novo quadrosetorial?

Estudos realizados no exterior identificam umconjunto de tecnologias cujo impacto, acredita-se, deve ser relevante nos próximos cinco anos ealém. Elas estão listadas abaixo e organizadas deacordo com uma classificação didática que guardarelação com o modelo de Fransman. O modelode Fransman descreve a organização econômicado setor, enquanto a taxonomia busca reunir edescrever tecnologias.

A taxonomia que é proposta neste trabalhoestá ilustrada na Figura 1. Sobre um bloco detecnologias básicas (essencialmente tecnologias decomponentes e de software), estão relacionadosvários blocos de outras tecnologias, cuja combi-nação final proporciona o benefício de um serviçode telecomunicação ou de uma aplicação de TICsque envolva necessariamente telecomunicação.

Os blocos de tecnologia podem ser:

• Tecnologias básicas – São tecnologiasempregadas para a construção de outrossubsistemas e sistemas voltados paraaplicações finais de telecomunicação.Referem-se principalmente às áreas decomponentes físicos (por exemplo,microeletrônica e fotônica) e ferramentase plataformas de software básico.

Figura 1 Taxonomia proposta

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• Acesso sem fio – Tecnologias queaprovisionam a conexão sem fio dosusuários à rede de telecomunicação.

• Acesso com fio – Tecnologias queaprovisionam a conexão com fio dosusuários à rede de telecomunicação.

• LAN/Home networking/PANs –Tecnologias para o aprovisionamento daconexão do usuário em redes locais,domésticas e pessoais.

• Transporte – Tecnologias para aprovi-sionar o transporte da informação nasredes de telecomunicações.

• IP: conectividade – Tecnologias queaprovisionam conectividade na redeatravés do protocolo IP, de comutaçãode pacotes e não orientada à conexão.

• Plataformas de serviços – Tecnologiaspara plataformas de aprovisionamento deserviços interativos de voz, dados e mul-timídia em redes de telecomunicações.

• Aplicações – Bloco incluído para com-pletar o quadro. As tecnologias de apli-cação podem confundir-se com as deserviços.

• Terminais – Tecnologias de equipamen-tos ou dispositivos localizados próximosao usuário que recebem e/ou processamas informações da rede em formatocompatível com os requisitos do usuário.

• Segurança – Tecnologias que assegurama identificação, autenticação, integridadee confidencialidade dos usuários nasredes de telecomunicações.

5. Tecnologias

Há dezenas de tecnologias que se encaixamnos blocos tecnológicos acima, com a exceçãodos blocos “Aplicações” e “Tecnologias Básicas”,para enfatizar tecnologias claramente associadasàs telecomunicações e cujo impacto seja evidente.

A escolha é conseqüência de trabalhosrealizados pelo CPqD. Esses trabalhos incluemlevantamentos por pesquisadores da instituição eoutros especialistas do setor de telecomunicações,unindo o CPqD com o Senai e o Instituto deEconomia Industrial da UFRJ. Também foramutilizadas informações coletadas em estudosprospectivos internacionais, em especial o projetoFistera – Foresight in Information SocietyTechnologies in European Research Area.

Essas tecnologias estão relacionadas abaixo,agrupadas de acordo com os blocos propostos na

taxonomia da Seção 4. A descrição ou conceituaçãoé breve e está baseada mais no uso e na aplicaçãoda tecnologia do que propriamente no rigor técnico.

5.1. Acesso sem fio

Sistemas sem fio são normalmente asso-ciados à comunicação por ondas de rádio (RF).Os sistemas móveis de primeira e segunda geraçãoforneceram acesso com raios de cobertura dealgumas dezenas de quilômetros. Porém acapacidade é limitada devido às características doespectro RF. Os novos sistemas empregamtécnicas de aumento da capacidade, através doreuso da freqüência, da divisão em células menores,e de algoritmos para alocação de canais. Os futurossistemas de acesso sem fio somente deverão disporde maior banda passante nos casos de uso restrito,em áreas de grande densidade de hot spots comserviços Wi-Fi.

Wi-Fi (next generation)

Propiciada pela evolução da tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) para redes locais sem fio,baseada no padrão IEEE 802.11n. Proverá taxasacima de 100 Mbps com operação na freqüênciade 5 GHz, integrando serviços de redes WLAN comas redes celulares, de forma transparente aosusuários utilizando um único terminal. A ampliaçãoda infra-estrutura para o provimento de serviços debanda larga na rede de acesso favorecerá a difusãodas tecnologias Wi-FI. Estudos prospectivos paraa evolução do Wi-Fi apontam para os seguintes fatos:apesar da difusão rápida da tecnologia Wi-Fiatualmente, a contribuição ainda é marginal nosserviços de banda larga. Houve um crescimentomaior do consumo residencial apenas nos EstadosUnidos e em alguns países da Ásia, enquantopermanece mais restrito ao mercado corporativona Europa. O quadro poderá mudar em função demaior oferta do serviço de acesso ADSL. Nospróximos três anos, prevê-se uma maior presençade hot spots Wi-Fi em ambientes públicos, incluindoaeroportos, redes de transporte e residências paraa conexão sem fio com a rede fixa. O aprovisiona-mento dos serviços deverá variar conforme a deman-da em diferentes países, mas haverá quase sempremais de um provedor de serviços para o acesso. Oacesso mais fácil à rede impulsionará o mercado ea interoperabilidade do terminal do usuário comdiferentes hot spots. Os terminais serão equipadoscom múltiplos padrões, apesar de os conteúdosserem diferentes em cada país. Um exemplo é ouso do Wi-Fi somente para comunicações de dadose suporte para voz sobre IP. A disponibilidade dopadrão 802.11g aumentará a banda passante.



Em 2020, o Wi-Fi deverá ser uma opçãoimportante ao acesso em banda larga nasresidências e locais públicos. Não há indicaçõesde ele se torne a principal infra-estrutura de acessoà rede. Novos padrões surgirão e estimularão oaumento da banda passante a ser disponibilizadapara os serviços prestados. Novos circuitoseletrônicos integrados (ou chips) serão embutidosnos aparelhos terminais para prover acessomultimodal com a tecnologia Wi-Fi.

Wi-Max (World Interoperability forMicrowave Access)

É uma tecnologia recente de comunicaçãosem fio de banda larga para uso em redesmetropolitanas. O objetivo principal é disponibilizaro acesso às redes IP e serviços oferecidos pelaInternet. São redes orientadas ao novo paradigmadas comunicações All-IP (tudo sobre o protocoloIP). Nos próximos anos, as redes de tecnologiaWi-Max deverão entrar em operação comtransmissão em bandas RF de 2 a 11 GHz (802.16a)ou de 10 a 66 GHz, segundo o padrão IEEE 802.16c.As bandas de transmissão RF poderão ser ou nãolicenciadas, e deverão suportar taxas de até 72Mbps em áreas de cobertura que atingirãodistâncias de até 50 quilômetros, adequadas àconexão em redes metropolitanas. As altas taxasde transmissão suportarão o aprovisionamento deserviços multimídia, principalmente nas áreas ondenão há disponibilidade de outro acesso alternativoà banda larga. Outra aplicação importante serácomo tecnologia complementar para a conexãode hot spots Wi-Fi à Internet.

Redes ad hoc sem fio/Meshed WirelessNetworking

A tecnologia das redes ad hoc sem fio secaracteriza por dispensar uma infra-estruturainstalada para a conectividade entre os nós da rede.A topologia da rede é geralmente malha (mesh)onde os nós são distribuídos de uma forma quaseregular. A rede se configura dinamicamente com aativação e desativação dos pontos de acesso, e aarquitetura de conexão é multi-hop. Os nós da redeconectam-se diretamente com os vizinhos maispróximos, que se conectam com os mais distantes,conectando assim toda a rede ad hoc sem fio.Alguns problemas importantes ainda exigemsolução para implementar a difusão dessatecnologia em maior escala. Os desafios estão naescalabilidade da rede, no desempenho esegurança dos protocolos de enlace de dados eno roteamento. Existem três aplicações essenciaispara o desenvolvimento da tecnologia de redes

ad hoc sem fio: o uso residencial, as redes detelecomunicações sem infra-estrutura instalada, eno sensoriamento e controle de diversos ambientesindustriais e adversos.

3G

São as tecnologias das redes celulares deterceira geração (3G). Suportam taxas máximas detransmissão de dados de 144 Kbps (velocidadesveiculares) a 2 Mbps (usuários fixos), conformeespecificado pelo padrão IMT 2000. As tecnologiasimplementadas correspondem a evoluções dopadrão americano CDMA 2000 e do padrãoeuropeu e GSM/UMTS. Essas tecnologiaspossibilitam a integração de redes operando como protocolo IPv6 e terminais móveis estabelecidoscom a Recomendação do ITU-R M.1457 para cincotipos de interfaces aéreas.

A difusão da tecnologia 3G tende a serfavorecida pela maior disponibilidade da bandapassante. Atualmente, contribui apenas marginal-mente no acesso, mas deverá crescer nos próximosdois ou três anos até atingir seu auge antes dofinal da presente década. Por volta de 2020, acontribuição da tecnologia 3G no acesso deveráser mínima, prevendo-se a possível introdução, atéessa época, de outras tecnologias disponíveis queserão oferecidas na rede de acesso.

4G

É a tecnologia da evolução das redes celu-lares posterior ao 3 G. Serão redes de telefonescelulares configuradas por comutação de pacotes,seguindo o paradigma do IP. Dará suporte aosserviços multimídia com altas taxas de transmissão(até 100 Mbps). A tecnologia deverá terinteroperabilidade com a rede legada e suportarum alto nível de segurança da informação. Aevolução das redes de telecomunicações estimularáa difusão da tecnologia 4 G.

No cenário atual, o número de aparelhoscelulares no mundo excede o de linhas fixas, porémcom um ciclo de vida mais curto. Por isso, ainovação tecnológica é mais intensa nastelecomunicações móveis. No final da década, onúmero de aparelhos celulares deverá alcançar opatamar de saturação para as comunicaçõeshumanas. Os aparelhos celulares também estarãoembutidos em muitos objetos e utensílios, eaumentarão, portanto, a abrangência das redesmóveis de comunicação. O desenvolvimento denovos aplicativos deverá consolidar a tecnologia4G. Como exemplos, inclui-se o software radio, amaior capacidade de armazenamento dos terminaise novos padrões para separar as camadas de

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aplicação e comunicação nos aparelhos celulares.A partir de 2020, as redes de telecomunicaçõesutilizarão dispositivos sem fio como terminais. Atecnologia celular 4G estará amplamente difundida,com muitos objetos permanentemente conectadosà rede via aparelhos celulares embutidos.

Mobile IP

A Mobilidade IP (MIP) é a tecnologia quedisponibiliza o roteamento móvel dos aplicativosnas redes de telecomunicações. Tambémproporciona interconexão às redes de acessomóvel, suportadas por diferentes tecnologias,visando os serviços de transmissão de dados.Atualmente, a mobilidade é provida apenaslocalmente, não sendo possível a uma unidademóvel o deslocamento entre redes heterogêneas.O MIP possibilitará ao usuário móvel passar de umarede a outra sem interrupção das conexões (ousessões) estabelecidas. Como exemplo, o MIPpermitirá o deslocamento entre redes equipadascom tecnologia Wi-Fi para redes GPRS, de formatransparente para os usuários móveis, sem anecessidade de encerrar e restabelecer asconexões. A tecnologia MIP deverá ter um papelfundamental na evolução da integração das redessem fio. As principais inovações deverão ocorrerno transporte de dados multimídia para o acessoa rede de serviços, tanto na Internet como nasredes corporativas. As conexões sem fio serão viarádio ou satélite, enquanto os usuários irão disporde terminais fixos, móveis ou nômades. Algunsdesafios tecnológicos importantes nessa áreaincluem o transporte, roteamento, controle detráfego, correção de erro e tamanho doscabeçalhos. Novas ferramentas de sistemas desoftware de gerenciamento serão indispensáveispara o aumento de confiabilidade das redespúblicas e privadas.

Mobile Wi-Fi

É a tecnologia para implementar o acessomóvel em banda larga sem fio MBWA (MobileBroadband Wireless Access). Baseia-se no padrãoIEEE 802.20 para especificar uma interface aéreaeficiente de transmissão de pacotes para otimizaro transporte dos serviços IP (All-IP). O objetivo éimplementar redes móveis de banda larga, atravésde multiprovedores de acesso, com interopera-bilidade e uso ubíquo, para atender a demandade serviços corporativos e residenciais. A tecno-logia MBWA comandará o acesso aos planos decontrole e da camada física da interface aérea, demodo a prover interoperabilidade aos sistemasmóveis de banda larga. A previsão de operação

supõe bandas licenciadas abaixo de 3,5 GHz, paraotimizar o tráfego IP com taxas de transmissão depelo menos 1 Mbps. A tecnologia suportará amobilidade de usuários com velocidades veicularesaté 250 km/h em redes metropolitanas. Tambémbusca um melhor uso da eficiência espectral paraprover muito maiores taxas de dados e usáriosmóveis, comparado com os sistemas atuais.

Antena inteligente (otimizada portráfego)

As antenas inteligentes ou arranjosadaptativos aumentam enormemente o alcancedos sistemas celulares. Os arranjos adaptativoscombinam processadores que otimizam automati-camente a comunicação com determinado usuárioe, ao mesmo tempo, minimizam as interferênciasdos outros, adaptando o diagrama de radiaçãoàs variações do canal de propagação RF.

A difusão dessa tecnologia será estimuladapelo avanço das telecomunicações. Atualmente,contribui pouco nas redes de acesso. Entretanto,são componentes fundamentais para o futuro dainfra-estrutura das comunicações sem fio, tanto narede de acesso como nos aparelhos terminais. Porvolta de 2008, há previsões de uma contribuiçãomaior na evolução das antenas, o que poderepresentar um importante nicho e oportunidadede mercado. Qualquer aumento obtido na eficiênciada comunicação contribuirá para abaixar a potênciadas antenas e assim reduzirá a poluição da radiaçãonão ionizante. Um aspecto muito importante seráo advento de dispositivos móveis de menorconsumo de energia, o que talvez ocorra somenteatravés de uma solução radical ainda desco-nhecida. Para 2020, a difusão da tecnologia deantenas inteligentes será ampla no mercado. Asantenas deverão evoluir para um maior nível deinteligência, de modo a discriminar melhor o sinaldo usuário e ao mesmo tempo solucionar osproblemas atuais de interferência. O investimentoem P&D poderá ser decisivo para se alcançar umavantagem competitiva no mercado. As antenasinteligentes serão componentes da infra-estruturada rede pública, e possibilitará o arrendamentosob demanda dos provedores de serviços. Esteconceito ainda dependerá da evolução do quadroregulatório, tanto nas redes de distribuição quantono impacto ambiental.

Software Defined Radio (SDR)/Rádioscognitivos

Esta tecnologia representa uma grandepromessa à interoperabilidade das redes sem fio.Através de um canal de sinalização, os terminais



conectados à rede receberão instruções viasoftware sobre os protocolos de conexão e asfreqüências de transmissão disponíveis no local.Com a implementação da tecnologia SDR,qualquer terminal sem fio poderá se reconfigurardinamicamente para se conectar a rede e desfrutarde serviços específicos oferecidos pelosprovedores. Com o avanço da tecnologia, os ter-minais terão inteligência embutida para dialogar ese configurar com o ambiente RF, de modo que ousuário poderá se comunicar sempre em movi-mento através de diferentes redes sem fio. Essessistemas são algumas vezes chamados de SDRsadaptativos e inteligentes ou rádios cognitivos.

A difusão da tecnologia SDR nas redes semfio acompanhará os avanços tecnológicos dastelecomunicações. Atualmente, não há aindanenhuma implementação da tecnologia SDR, mashá expectativas quanto à oferta dos serviços emtorno de 2008. O impacto será maior nos anosseguintes, prevendo-se uma difusão mais ampla,possivelmente em 2012. A maior portabilidade dosequipamentos em 2020 propiciará ainda maiorexpansão à tecnologia SDR. Esta, por sua vez,estimulará melhorias na qualidade das comuni-cações sem fio e na transparência das infra-estruturas de telecomunicações, mas não afetaráos provedores de serviços.

5.2. Acesso com fio

A evolução da capacidade das redes detelecomunicações dependerá muito do aumentoda banda passante oferecida aos usuários nasredes de acesso. Nos próximos anos, há previsõesde implementação em larga escala das tecnologiasxDSL e da fibra óptica até os usuários finais. Astecnologias xDSL, atualmente já atingem taxas de100 Mbps, em alguns enlaces de poucos quilô-metros para serviços de assinantes residenciais.Entretanto, o atendimento completo das demandasde serviços com taxas de 100 Mbps para qualquerusuário em escala global está previsto somentepara depois de 2020.

Na década atual, a banda larga deverápredominar nas áreas urbanas. Após 2010, prevê-se o deslocamento do foco de mercado, para aflexibilização da oferta da banda passante, alémda garantia de qualidade do serviço prestado.A demanda por maiores taxas deverá evoluirprovavelmente para o atendimento de servi-ços específicos. Por exemplo, o suporte decomputação em grid em ambientes científicos,médicos ou de segurança. Tal esforço seráacompanhado do desenvolvimento das infra-estruturas em geral, visando prover os serviços eaplicações solicitadas.

Ethernet in the first mile

A tecnologia aborda arquiteturas e redespadronizadas pelo grupo de trabalho do IEEE802.3Ah, que procura viabilizar a implantação datecnologia Ethernet na rede publica detelecomunicações. Pretende utilizar as redes dedistribuição óptica passiva PON (passive opticalnetwork), as redes de comutação ópticaautomatizadas AON (active optical networks), etambém a infra-estrutura instalada e existente decobre. Desse modo, tanto o investimento quantoo custo operacional de manutenção da rede serãobastante reduzidos, e ao mesmo tempo viabilizarãoa prestação de serviços multimídia avançados,incluindo vídeo, voz e jogos interativos entre outros.Os serviços serão disponibilizados às interfaces deacesso dos usuários com taxas acima de 10 Mbps,e deverão suportar comercialmente o pacote deserviço conhecido como triple-play, que inclui atelefonia, vídeos sob demanda e o acesso àInternet.

IP DSLAM

A tecnologia DSLAM (Digital Subscriber LineAccess Multiplexer) suporta a transmissão de canaisde voz, separados em freqüência da transmissãode dados xDSL com altas taxas, através da infra-estrutura de cobre convencional da rede instalada.Pode ser acoplada à tecnologia Gigabit Ethernet/IP em redes de acesso, para a prestação deserviços de dados em banda larga. O uso amplodo IP simplifica os protocolos intermediários deinterconexão com a rede tronco e o acesso,aumentando a eficiência do tráfego que chega aousuário final, tanto residencial quanto corporativo.Os equipamentos de acesso agregam os dadostransmitidos pelo usuário, que são codificadas nosvários padrões xDSL, com a rede de distribuiçãono padrão Ethernet (tipicamente GbE). Esta porsua vez, deverá dispor de recursos avançados,como o protocolo MPLS, para aprovisionar ogerenciamento e controle do trafego, e tambémda qualidade de serviço. A tecnologia IP DSLAMainda está em fase inicial de maturação, masproporcionará benefícios importantes às empresasoperadoras de telecomunicações. A tecnologiahíbrida ethernet/IP, de custo mais baixo egerenciamento mais simples, substitui astecnologias convencionais SDH e ATM, naimplementação das novas redes de acesso,reduzindo os custos de investimento. Nos próximosanos, há previsões de uma difusão ampla no acessoresidencial e corporativo, através do aprovi-sionamento comercial do triple-play, com serviçosde voz/vídeo/acesso a Internet.

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Broadband Power Line Communication(BPC) – Long range

Esta tecnologia provê a conexão decomunicação através da infra-estrutura disponívelda rede de energia elétrica instalada, tanto nasresidências como em regiões urbanas. No casoda conexão de longo alcance, a tecnologia BPCpermitirá a transmissão de dados no formato digitalcom taxas até 200 Mbps, através da rede de energiaelétrica de média tensão (classe 15 kV) e de altatensão. Nas redes elétricas residenciais de baixatensão, essa tecnologia provê uma taxa detransmissão de dados até 14 Mbps, dependentedo número de usuários simultâneos que utilizamuma faixa de freqüência entre 1,7 MHz e 80 MHz.Para viabilizar o aumento da taxas de transmissãoatravés de maiores distâncias, a tecnologia BPCempregará a técnica de multiplexação por divisãoortogonal de freqüência, conhecida como OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex).

A difusão da tecnologia BPC deverá serfavorecida pela oferta de serviços de banda largano acesso, principalmente em áreas onde não háoutra infra-estrutura disponível. Por enquanto, o usodessa tecnologia permanece ainda pequeno, comapenas alguns testes experimentais. Por volta dofinal da década, há previsão de uma implantaçãomais significativa para o aprovisionamento debanda larga a clientes residenciais, mas compequena contribuição empresarial ou corporativa.Para o final da próxima década não há grandesexpectativas quanto à mudança desse quadrotecnológico. Com efeito, existe a perspectiva dodomínio da tecnologia de fibras ópticas na redede acesso, de modo a inibir a adoção datecnologia BPC.

Packet Cable Multimedia

Esta tecnologia baseia-se nas especificaçõesde interoperabilidade das interfaces DOCSIS 1.1(Data Over Cable Service Interface Specification),para prover serviços multimídia em tempo real nopadrão Gigabit Ethernet/IP em redes two-way HFC(hybrid fiber/coax). A rede deverá ser implementadana infra-estrutura instalada das operadoras de TVa cabo, e poderá, portanto, proporcionar a difusãode serviços suportados pelo protocolo IP na redede acesso. Os serviços oferecidos deverão incluira telefonia IP, vídeo-conferência em tempo real,jogos interativos, além do acesso a outros serviçosde dados. A tecnologia Packet Cable Multimediapermitirá a oferta de serviços avançados comreserva de banda e qualidade de serviço pelasempresas operadoras de TV a cabo. Para isso, ogerenciador da rede deverá classificar, priorizar e

armazenar os pacotes de reserva de bandaprovenientes das aplicações, de modo a evitar asaturação e o colapso do tráfego em operação. Aoferta das aplicações sensíveis ao atraso, comovideoconferência, jogos interativos ou serviços devoz baseados no protocolo SIP, serão muitodependentes do gerenciamento da rede no acesso.

Free Space Optics (FSO)

Tecnologia óptica de baixo custo queestabelece a conectividade no acesso paraserviços de banda larga. A transmissão ópticaocorre pelo ar com visada direta, empregando-sedispositivos lasers e receptores ópticos, operandono infravermelho próximo, sem risco para a visãohumana. As conexões FSO podem cobrir distânciasde até um quilômetro nas redes de acesso emetropolitana, para o provimento de serviços dedados com banda larga e taxas de 1 Gbit porsegundo. A tecnologia FSO apresenta facilidadesde instalação, que são atrativas para aimplementação no interior das empresas e nasconexões dos usuários residenciais com osprovedores de serviço na última milha. A difusãoda tecnologia FSO será favorecida com a ofertados serviços de banda larga, principalmente, ondeexistem dificuldades para instalar outras infra-estruturas alternativas de acesso. As conexõestemporárias de banda larga em áreas urbanastambém representam um nicho não desprezívelpara a difusão dessa tecnologia.

• VDSL

A tecnologia VDSL (Very-high-bit-rate DSL)suporta maiores taxas de transmissão comparadacom as tecnologias convencionais de redes digitaispara assinantes xDSL. As taxas de transmissãodeverão atingir velocidades de 52 Mbps no sentidodescendente (downstream) e 16 Mbps noascendente (upstream), através de distâncias deaté 300 metros. Maiores distâncias serão possíveis,mas com redução das taxas de transmissão, porexemplo, com 1 quilômetro, as taxas descendentee ascendente caem para 26 e 3,2 Mbps,respectivamente. As maiores taxas comparadascom a tecnologia atual ADSL viabilizarão a difusãoampla dos serviços multimídia aos assinantes,como o vídeo sob demanda e a TV paga. Astecnologias xDSL já estão implementadas emvários países do mundo, e lideram o acesso aosserviços de dados com a banda larga. Aimplementação do VDSL deverá favorecer umamaior difusão desses serviços na rede de acesso.Além disso, a tecnologia VDSL poderá também seacoplar à rede óptica mais próxima do usuário, de



modo a configurar o acesso do usuário à redemetropolitana. Entretanto, ainda não há padrãodefinido para a tecnologia VDSL. Existem algumaspropostas feitas por consórcios de fabricantes,onde se destacam: a baseada no sistema DMT(Discrete MultiTone) do padrão ADSL para amodulação digital, e outra baseada na modulaçãoQAM (Quadrature Amplitude Modulation) queminimiza as interferências entre os canais de voz,ascendente e descendente.

5.3. LAN/Home net/PAN

• Zigbee

É um protocolo de comunicação global paranós de uma rede de curto alcance, que deveráoperar com baixas taxas de transmissão de dados.A tecnologia é baseada nos padrões IEEE 802.15.4e 802.15.4b, com previsão de término até o finalde 2004. As redes de tecnologia Zigbee poderãofuncionar com diversas topologias, desde a estrelatradicional até malha em redes ad hoc. Uma dasaplicações em vista são as redes pessoais sem fioWPAN (Wireless Personal Area Network). Asprincipais características da tecnologia Zigbeeserão o pequeno consumo de energia e o baixocusto dos terminais, para permitir a implantaçãode redes de maior densidade, podendo chegaraté 250 terminais. Entretanto as taxas detransmissão de dados não deverão ultrapassar 250Kbps, e o acesso à rede será via o protocolo CSMA-CA (carrier sense multiple access - collisionavoidance). O alcance dos terminais será de apenasdez metros, mas poderá ser estendido em certoscasos em até cem metros. As aplicações abrangemas redes de sensores sem fio em áreas industriais,comerciais e na agropecuária. As previsões demercado são otimistas quanto à difusão datecnologia Zigbee nos próximos anos. Estima-se aordem de um milhão de unidades em 2005 nomundo, mas poderá chegar até 80 milhões em 2006.

• Home Networking

É o conjunto de tecnologias de interconexãode equipamentos, aparelhos e dispositivos emgeral, nas residências. O protocolo IP permiteinterconectar diversos aparelhos residenciais: TV,DVD, PC e periféricos, além de outros aparelhosdomésticos. Um dos principais desafiostecnológicos é a instalação simples e de baixocusto da conexão física de banda larga, de maneiraa explorar o máximo da infra-estrutura residencialinstalada (telefone e energia elétrica). Haveráapenas uma conexão externa integrada com a redede acesso, através de um set-top-box com

decodificador. A plataforma tecnológica inclui oprocessamento, gerenciamento, transporte earmazenamento da informação no ambientedoméstico. A tecnologia possibilita a conexão eintegração de múltiplos dispositivos de compu-tação, controle, monitoração e comunicação.Alguns exemplos incluem as tecnologias bluetoothe as redes ad hoc, com taxas de dados acima de1 Mbps. Também há perspectivas de viabilizar atopologia scatternet, que permite interconectar atédez piconets (mini-redes) controladas pordispositivos bluetooth na configuração ponto-multiponto. A camada física baseia-se natecnologia FHSS (frequency hopping spreadspectrum), com área de cobertura de algumasdezenas de metros (Classe 2). A tecnologia homenetworking será difundida acompanhando aevolução das infra-estruturas das redes detelecomunicações. No momento atual, aindapermanece marginal. Em alguns países da Europa,um percentual significativo das residências jádispõe da tecnologia home networking para oacesso à Internet. Nos próximos anos a difusão datecnologia deverá ser maior, estimando-se umpercentual significativo das residências inteiramenteinterconectadas.

• UWB (Ultra Wide Band WirelessDevices)

Aborda a tecnologia de dispositivos RF pararedes de dados sem fio de curto alcance, mas comaltas taxas de transmissão. Os dispositivos debanda ultralarga proverão a comunicação sem fiocom taxas entre 100 e 500 Mbps, através dedistâncias de cinco a dez metros. Estudos sobre ocompartilhamento dos serviços prestados e aslimitações de potência radiada estão ainda emandamento. A tecnologia deverá se difundir comos avanços tecnológicos das redes de comu-nicações. Atualmente ainda não há contribuição,mas prevê-se o início da comercialização para ofinal desta década. A maior difusão da tecnologiaUWB só será alcançada posteriormente, mas éprovável que seja dirigida às redes pessoais semfio (WPAN). O desempenho será superior àtecnologia bluetooth na ocasião, porém concorrerácom a base tecnológica instalada das tecnologiasbluetooth e Wi-Fi. Com relação ao Wi-Fi, a maiorvantagem reside na previsão de um menor consumode energia. No final da próxima década prevê-seuma difusão mais importante da tecnologia UWB,principalmente nas redes de comunicação pessoais(PANs). Nesse contexto deverá atuar como infra-estrutura de agregação de uma variedade dedispositivos de uso pessoal. A substituição doshot spots Wi-Fi pela tecnologia UWB em redes de

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picocélulas é vista como pouco provável. Háapenas previsão de alguns sinalizadores UWBatuarem como pontos de acesso (gateway) àrede.

5.4. Transporte (backbone)

• Metro Ethernet

Tecnologia de implementação do padrão deinterfaces Ethernet nos equipamentos decomunicações em redes metropolitanas. Um dosprincipais objetivos é o aumento da eficiência darede com baixo custo de investimento. O modelobásico da rede Metro Ethernet comporta umprovedor de serviços conectado a equipamentosde redes locais ou consumidores, com interfacespadrões que operam com taxas de 10 e 100 Mbps,ou de 1 e 10 Gbps, conforme o serviço prestado.A principal vantagem reside no baixo custo deaprovisionamento dinâmico e no aumento dabanda passante dos serviços de dados. Atecnologia de rede se caracteriza pela oferta deserviços avançados com custo inferior ao de outrastecnologias concorrentes, como o SDH e o ATM.Há vários tipos de serviços que podem seroferecidos, principalmente para atender asdemandas de redes locais, inclusive serviços deredes LAN multiponto. Ela possui vários atributos:implementação rápida, operação e manutençãosimples, e escalabilidade para o aprovisionamentode banda passante e serviços IP. Proporcionará adifusão comercial do triple-play, com pacotes deserviços de voz, vídeo e acesso a Internet.

• Optical switching (comutação óptica)

Tecnologia que abrange a comutação e atransmissão inteiramente óptica do sinal nosequipamentos das redes de telecomunicações.Atualmente há preocupações relacionadas com oslimites de capacidade dos comutadoreseletrônicos convencionais para atender a demandade tráfego em redes de IP/DWDM. Osprocessadores baseados em circuitos integradosda tecnologia ASIC, irão atingir em breve o limitede capacidade de processamento. A substituiçãodos comutadores eletrônicos instalados porcomutadores ópticos proporcionará benefíciosimportantes ao futuro das redes de telecomuni-cações em conseqüência da ausência daconversão óptico/elétrica e vice-versa. Acomutação óptica pode oferecer menor custo deinvestimento, pois simplifica a arquitetura dos nósda rede e diminui significativamente o tamanho dosequipamentos de roteamento. Há varias opçõesem vista para implementar a comutação óptica em

redes de telecomunicações. A mais imediataenvolve os comutadores ópticos de comprimentode onda em redes tronco WDM, conhecidos comoOXC (optical cross connect). No médio e no longoprazo, pensa-se nas redes de comutação porpacotes, destacando-se duas frentes tecnológicas.A primeira, no médio prazo, envolve a tecnologiade comutação por rajadas de pacotes, ou OpticalBurst Switching (OBS). A segunda com impactoprevisto em prazo mais longo, é a comutação porpacote, ou Optical Packet Switching (OPS). Ambasas tecnologias proporcionarão maior granularidadeàs redes ópticas com tecnologia DWDM.

• IP sobre WDM

Tecnologia de arquitetura de rede, na qual oprotocolo IP se superpõe diretamente sobre acamada óptica, de multiplexação por divisão decomprimento de onda ou WDM (wavelengthdivision multiplexing). A sua principal característicareside na eliminação dos protocolos intermediários,que aumentam a complexidade da arquitetura nasredes convencionais SDH e ATM. A implementaçãoda tecnologia IP/WDM ocorre, principalmente, nasredes tronco e metropolitana, para favorecer edifundir a oferta de serviços de dados em bandalarga, nas redes locais e de acesso. A tecno-logia de multiplexação densa por divisão decomprimento de onda ou DWDM (densewavelength division multiplexing), mais difundidaem redes metropolitanas, também será beneficiadapelo transporte de pacotes IP sobre a camadaóptica.

• GMPLS

Tecnologia de protocolo IP para automatizaro aprovisionamento dos recursos da rede e provercontrole da qualidade de serviço fim-a-fim, parauso em rede de transmissão backbone de serviçode dados com banda larga. O GMPLS (GeneralizedMulti-protocol Label Switching) amplia asfuncionalidades do protocolo MPLS (Muti-protocollabel switching), atualmente em vigor nas redes detelecomunicações. O GMPLS provisiona asinalização e o roteamento do plano de controle,para conexões ou redes que operam com diferentesmodos de comutação do tráfego, incluindo adivisão no tempo, a divisão por comprimento deonda, a divisão espacial (ou rota) e o roteamentodo tráfego de pacotes IP. O plano de controle doGMPLS simplificará a operação e a gerencia darede de telecomunicações. Automatizará oaprovisionamento e a administrando dos recursosda rede, além de prover a garantia da qualidadede serviço.



• ASON

É uma tecnologia de comutação ópticaautomática para prover o gerenciamento e aoperação de redes DWDM em telecomunicações.Baseia-se na proposta das recomendações G.807e G.808 do ITU-T. A tecnologia ASON (AutomaticSwitched Optical Network) será implementada,principalmente na rede tronco, para difusão dosserviços de dados na transmissão em banda largaem redes locais e corporativas. A tecnologia ASONpossibilita a conexão de rotas e a transmissão decanais ópticos, estabelecidos e liberadosautomaticamente pelos protocolos de sinalização.A arquitetura lógica da rede ASON é constituídade três planos. O plano de transporte que opera ecomanda os comutadores ópticos ou OXCs(Optical Cross connects) e os enlaces de fibraóptica. O plano de controle, responsável pelasinalização com os comandos dos comutadoresópticos e dos enlaces das fibras. E, por último, oplano de gerenciamento da rede.

5.5. IP: conectividade

• TV sobre Internet ou vídeo sobre IP

Tecnologia baseada no protocolo IP paraprover a distribuição de canais de vídeo em temporeal ou sob demanda. A radiodifusão é operacio-nalizada por um distribuidor (Headend) de vídeo,através de conexões ponto-multiponto (Multicast)e ponto-a-ponto (Unicast). A tecnologia busca adifusão dos serviços e aplicativos multimídia. Osinal de vídeo armazenado no servidor, codificadono padrão MPEG2 e encapsulado em pacotes IP,pode ser enviado em forma analógica ou digitalpelo distribuidor. O serviço em tempo real depacotes IP é garantido pelo protocolo de temporeal RTP (Real time Transport Protocol). Adistribuição do conteúdo através da rede éadministrada pelos roteadores IP, switches Ethernetou concentradores ADSL, até próximo aosusuários. Estes, por sua vez, dispõem de um set-top-box localizado nas suas residências, quedecodificam o sinal MPEG recebido. O set-top-boxé o dispositivo de formatação do sinal exibido noaparelho de TV, e também de seleção do canal deTV pelo usuário. A tecnologia permite a interati-vidade do usuário com o provedor de serviços edistribuidor do vídeo.

• VoIP – evolução do SIP

A tecnologia voz sobre IP ou VoIP (voice overIP) é baseada na evolução do protocolo SIP(Session Initiation Protocol), e deverá contribuir para

a difusão mais ampla dos serviços de voz etelefonia. O protocolo SIP habilita a infra-estruturainstalada nas redes de telecomunicações, para oprovimento de serviços baseados no IP, tanto naoferta de serviços de voz e vídeo, como emsoluções integradoras desses serviços. A tecnologiaVoIP produzirá impacto na evolução dos serviçose aplicativos que serão oferecidos nas redes móveise no mercado corporativo. Alguns exemplos quese destacam para as telecomunicações, são osserviços baseados no protocolo SIP, que incluemmensagens instantâneas, conferência e serviços devoz em redes virtuais corporativas VPNs (VirtualPrivate Networks). Outro exemplo é o dos serviçosmultimídia com mobilidade, que proverãotransparência aos usuários para o deslocamentoatravés de diferentes terminais e redes.

• SoftSwitches de segunda geração

A tecnologia abrange os equipamentos detelecomunicações para as redes de próximageração NGN (Next Generation Networks). Atecnologia busca o aprovisionamento de novosserviços móveis de valor adicionado. A tecnologiafavorecerá a difusão dos serviços de telefonia nasredes de telecomunicações. Os equipamentosSoftSwitch de segunda geração deverão centralizaro controle de chamadas na rede NGN. Para issoterão de ampliar sua capacidade e controle dospontos de acesso (ou gateways) para efetuarinterconexões com outras redes. A tecnologiapermitirá a implementação de serviços de valoradicionado, como o Value-Added Mobile Services.Os servidores Mobile SoftSwitch, conhecidos comoMSC Server, serão implementados para o controledas interfaces de acesso com as redes celularesde segunda e terceira gerações, e também para aintegração das plataformas de serviços.

• IP Phones (physical cordlessphones; soft-phones)

Aborda a tecnologia de dispositivos eequipamentos de telefonia ou de emulação de vozvia software, baseados na tecnologia VoIP e noprotocolo SIP. O IP phone ou telefone IP é odispositivo que faz a captura do sinal de voz, paraem seguida processá-lo através da digitalização ecompressão de dados. Estes por sua vez, podementão ser transportados através das redes decomutação de pacotes. Os telefones IP serãoelementos essenciais aos usuários e assinantes,para poderem usufruir todos os serviços de valoragregado que serão oferecidos nas redesconvergentes do futuro. A conclusão dasespecificações de alguns padrões de sinalização,

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como o H.323, T.38 e o SIP, deverão permitir ainteroperabilidade entre dispositivos oriundos dediferentes fabricantes.

• IPv6

Representa a tecnologia da nova versão doprotocolo IP. A tecnologia disponibiliza um maiorespaço para o cabeçalho ou endereçamento dospacotes na rede IP. O cabeçalho disponívelaumentará dos 32 bits da versão atual IPv4, para os128 bits na versão IPv6. No início, prevê-se acoexistência de ambas as tecnologias numaarquitetura integrada com o protocolo MPLS,visando essencialmente atender a demanda dosserviços de dados e telefonia nas redes NGN. Amotivação do IPv6 reside na arquitetura mais flexívele adaptada à integração do endereçamento com ohardware, de modo a prover suporte dinâmico àrede na garantia da qualidade de serviço. O númeromaior de bits no cabeçalho satisfaz as exigênciasprevistas com a expansão da Internet nos próximosanos, tanto no número de usuários, quanto natransparência dos aplicativos que serãodisponibilizados na rede global IP.

5.6. Plataformas de serviços

• Reconhecimento de voz

São tecnologias de software com objetivode disponibilizar inúmeros aplicativos para aimplementação de interfaces de comunicação comseres humanos. Proverá a difusão dos serviços detelecomunicações para deficientes. A tecnologiapossibilita o desenvolvimento de respondedoresautomáticos de serviços em geral, através doreconhecimento da voz humana.

As tecnologias de software de fala deverãocontribuir para aperfeiçoar as interfaces homem-máquina, abrangendo várias áreas doconhecimento, a inteligência artificial, análiselingüística, reconhecimento de fala, redes neuraise análise estatística. Os desafios tecnológicosimediatos concentram-se nos aspectos práticospara a implementação das aplicações, destacando-se a influência de ruídos oriundos do ambiente, adimensão do vocabulário a ser abordado e osaspectos semânticos da fala. As aplicações demaior impacto ocorrerão no desenvolvimento denovos conteúdos em multimídia.

• Small Payment/Terminal celular decompra (“cartão de crédito”)

São tecnologias de software, maisespecificamente de middleware, que permitirão as

empresas operadoras de telefonia móvel ofereceremserviços de pequenos pagamentos através doaparelho celular. Há expectativas favoráveis quantoao crescimento do comércio eletrônico, que deveráse tornar parte importante dos serviços de valoragregado dos futuros sistemas de telefonia móvel.Por outro lado existe a demanda reprimida docomércio eletrônico, na qual os usuários ouconsumidores estão permanentemente conectadosà rede de telecomunicações. Os terminais móveispassariam a operacionalizar também ospagamentos de qualquer tipo de serviço a umgrande número de consumidores distribuídos emdiversas localidades. Não obstante, a difusão amplado pagamento eletrônico via telefone celular, aindadependerá da maior confiança pela grande maioriados consumidores, em aceitar os serviços docomércio eletrônico em geral.

• Context based information & services

São tecnologias de software paraimplementação em middleware, com o objetivo dedisponibilizar informações sobre o contexto e alocalização do usuário. Abrange os serviços eaplicativos que exploram dados disponíveis nasredes de telecomunicações, de modo a enviarinformações de uso personalizado, como o alertade estoque ou stock alert. Alguns serviços, como oPBS (Presence Based Services), informam adisponibilidade do usuário na rede, se está presente(on-line), ausente (off-line) ou retorna em breve(away). Também informam o local do usuário, comopor exemplo, “no escritório”, “em férias” ou“trabalhando em casa”, associando o tipo de mídiadisponível: voz, mensagem instantânea ou IM (InstantMessaging) e e-mail. Além do mais, enquadram-senessa tecnologia os serviços de localização LBS(Location Based Services) que conforme o caso sãotambém suportados pelos serviços de informaçãogeográfica ou GIS (Geographic Information Systems).Esses serviços dispõem de funcionalidades para alocalização do usuário que solicita o serviço, demodo a fornecer informações de seu interesse queestarão ao seu alcance mais imediato. Os serviçosGIS baseiam-se em sistemas de posicionamentogeorreferenciados, tipicamente o sistema GPS(Global Positioning System), cujas principais funçõessão a localização da informação (Location BasedInformation), a localização da tarifação (LocationSensitive Billing), os serviços de emergência(Emergency Services) e o rastreamento (Tracking).

• Web services para telecom

Os serviços Web ou Web Services baseiam-se na linguagem XML para a padronização de



interfaces dos serviços na Internet. Normalmente,empregam sistemas de software livre com códigoaberto na implementação do middleware. Dessemodo, permitem a integração de aplicativosdesenvolvidos com diferentes tecnologias desoftware, para prover novos aplicativos edisponibilizar serviços mais avançados, que serãoutilizados nas redes de telecomunicações. Aimplantação dos Web Services procura imple-mentar a automatização mais efetiva de todas asformas de interação existentes entre os diversosclientes ou empresas, que utilizam ou disponi-bilizam seus serviços. Por exemplo, a tecnologiapode integrar aplicativos de negócios, oriundosde várias empresas com suas respectivas cadeiasde valor, para automatizar todos os processos denegócios através da Internet. Por fim, a tecnologiapropiciará um gerenciamento mais eficiente dosrecursos e serviços oferecidos pela rede Internet.

• Grid Computing

O Grid Computing (ou computação emgrade) é um sistema que integra os recursoscomputacionais paralelos e distribuídos, co-nectados em rede e baseados em múltiplosdomínios administrativos. O Grid gerencia ocompartilhamento, seleção e agregação dosrecursos envolvidos, através da disponibilidade,capacidade, desempenho, custo e qualidade deserviço, solicitados pelos usuários. A tecnologiaGrid enquadra-se em três categorias, conforme suautilização: para maior provimento da capacidadede processamento; capacidade de análise eprocessamento de uma grande massa dispersa dedados; e acesso a aplicativos integrados edistribuídos com o objetivo de criar serviços maissofisticados. A infra-estrutura computacionaldistribuída abrange tecnologias de software ehardware, incluindo processadores e discos rígidospara o armazenamento dos dados. As tecnologiasenvolvidas incluem protocolos de comunicação,middleware, serviços, aplicações, gerência,tarifação (billing) e segurança. Atualmente, existemgrids computacionais para processamento eanálise de dados, enquanto os grids paraaplicativos ainda permanecem no campo dapesquisa. O órgão Global Grid Forum encarrega-se de padronizar a arquitetura The Grid, que segueo padrão da Web Services definida pela W3C,órgão das especificações da Web. A tecnologiagrid deverá se difundir com o aumento dadisponibilidade da banda passante. Atualmentecontribui apenas para o armazenamento de dadosnas áreas de saúde e astronômicos. No final dadécada, prevê-se um aumento considerável dacapacidade distribuída do armazenamento e,

portanto, a tecnologia grid deverá se difundirbastante na indústria e nos serviços científicos. Em2020, há previsões de ampla aplicação naexploração e no armazenamento de dados e dosserviços tecnológicos da rede de dados baseadonos sistemas grids.

• TV digital interativa

São tecnologias de software para o desen-volvimento do middleware, que procuramdisponibilizar os serviços interativos da TV publicadigital por radiodifusão. Essas tecnologias deverãodar uma contribuição significativa, a difusão dosserviços e aplicativos oferecidos pelas empresasoperadoras de telecomunicações. O conteúdoaudiovisual interativo será aprovisionado pelaplataforma da TV digital da rede pública deradiodifusão. Os serviços disponibilizados aosusuários, deverão garantir a segurança nainteratividade e no armazenamento das informa-ções, possibilitarem a procura e a recuperação doconteúdo audiovisual, e oferecer sistemasalternativos de comunicação com o provedor. ATV digital interativa dará suporte a diferentes redespara a oferta do canal de retorno. Por exemplo, oretorno poderá ser implementado via um canal defreqüências na banda de VHF ou UHF, ou pela redecelular. Enfim, a tecnologia permitirá o acesso dosusuários aos serviços oferecidos na Internet.

• Recepção móvel de TV digital

Abrange as tecnologias de equipamentos edispositivos para a recepção móvel da TV digital,através da rede de radiodifusão. Esta tecnologiaterá impacto na difusão dos serviços móveis eaplicativos oferecidos pelas redes de telecomu-nicações. Os receptores de TV móvel utilizarão arede de radiodifusão para a recepção do sinalconstituído dos serviços e programas, e a redemóvel celular para acessar o canal de retorno como provedor dos serviços da TV digital. Um dosdesafios tecnológicos importantes para viabilizara implementação dos serviços da TV Digital commobilidade são os aparelhos receptores de baixoconsumo em energia.

• HDTV e novos CODECS de vídeo

São tecnologias associadas à implementaçãoda transmissão de TV digital com alta definiçãoHDTV (High Definition TV). A tecnologia HDTVapresenta maior exigência quanto à largura debanda passante do que os sistemas de transmissãoda TV digital por radiodifusão. Nesse sentido, oHDTV requer o desenvolvimento de algoritmos mais

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eficientes de compressão e descompressão(codecs) para efetivar a transmissão de sinaismultimídia. Os codecs deverão ser implementadosnos servidores, terminais set-top-box ecomputadores PC. Por outro lado, equipamentoscom o codec MPEG-4, orientado a objetos, serãoimplementados nas redes de acesso, para proverescalabilidade nos serviços oferecidos e adaptaçãoda qualidade das imagens no receptor. Há tambémo interesse no desenvolvimento de novas tecnologiasmais avançadas para a codificação, como oswavelets, fractais e o MPEG-21. Esses codecs serãodecisivos para a difusão da tecnologia HDTV, emredes de acesso com menor largura de banda.

• C-OFDM

O COFDM (Coded Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing) é uma técnica de modulaçãopara a transmissão digital de vídeo DVB (Digital VídeoBroadcasting). A modulação do sinal de TV digital,transmitido por radiodifusão via multiplexação pordivisão ortogonal de freqüência codificada, habilitaa recepção móvel e através de antenas internas. Aimplementação da tecnologia COFDM nos serviçosda radiodifusão da TV digital pública proporcionarádifusão dos serviços e aplicativos nas redes detelecomunicações. Além disso, terá desdobra-mentos no desenvolvimento de novos sistemas detransmissão e recepção, com características maisimunes à interferência, e portanto, mais adequadosàs exigências da recepção móvel. A modulaçãoCOFDM na TV digital, também deverá incorporarsistemas corretores de erro e antenas inteligentes,tanto na recepção móvel quanto fixa em ambientesinternos.

5.7. Terminais & dispositivos decomunicação

RFID (next generation) – Os RFIDs (radiofrequency identification) são dispositivos decomunicação de dados para leitura de etiquetaseletrônicas (tags) ativadas por RF. As etiquetas ouidentificadores inteligentes são chips ou cartõeseletrônicos de memória que possuem a capacidadede ler e processar informações. Essas, por sua vez,são armazenadas em circuitos integrados ativos oupassivos (com ou sem fonte de alimentação), e atransmissão somente é possível em curtas distâncias.As aplicações incluem a identificação sem contatofísico, e possibilita efetuar pagamentos ougerenciamento de arquivos de dados pessoais. Atecnologia proporcionará a difusão do comércioeletrônico e de vários serviços: bancários,transporte, telecomunicações e Internet. Atualmente,os RFIDs são empregados marginalmente, apesar

de várias empresas terem demonstrado interesse eesboçado planos para uso em massa. Os alvosprincipais são os inventários e o acompanhamentode estoques na cadeia de distribuição. A próximageração de RFIDs deverá conter chips eletrônicospassivos de baixo custo e com dimensõesextremamente reduzidas, para viabilizar diversasaplicações de larga escala. Há desafios nodesenvolvimento de chips ativos para minimizar oconsumo de energia. No final da década prevê-seuma difusão ampla de produtos com leitores RFIDembutidos, incluindo PDAs e telefones celulares. Háprevisão para a oferta de serviços de informaçõessobre o conteúdo de leitura das etiquetas. No finalda próxima década, o acesso à informação, emmuitos casos, será mediado por etiquetas embutidasem muitos produtos e utensílios. Por outro lado, asetiquetas baseadas em software serão embutidasnos serviços e nos bens não materiais.

• Smartphones - Convergência PDA/Celular/Notebook (para local & wide-area)

Abrange tecnologias para plataformas desistemas de software, com o objetivo de integrar asfuncionalidades de terminais de acesso móvel hojedisponíveis no mercado, como o telefone celular,PDA (Personal Digital Assistant) e o computadorportátil (notebook). Os serviços e aplicativosenglobam o acesso simultâneo à rede de dados, anavegação na Internet e a telefonia. Os smartphones,ou telefones inteligentes, são aparelhos compactose portáteis, similares ao telefone celular, queintegram serviços de telecomunicações móveis,tanto da rede celular móvel quanto das redes locaissem fio WLAN, com os serviços oferecidos aosterminais PDAs. Os smartphones disponibilizam oacesso ao usuário via teclado ou voz com segurançaà navegação pela Internet. A difusão da tecnologiados smartphones dependerá dos progressos aserem alcançados na padronização e interope-rabilidade dos diversos terminais com as tecnologiasdisponíveis de acesso sem fio. Há previsão para amaior integração e incorporar outros serviços, comoa oferta de serviços multimídia e áudio, a execuçãode arquivos MP3 e o envio de e-mails wireless. Noentanto, tal evolução ainda dependerá da evoluçãoe da maior disponibilidade de banda passante nasredes de acesso sem fio.

5.8. Segurança

• Segurança de rede

São tecnologias com papel fundamental parao desenvolvimento dos serviços e de redes de



telecomunicações seguras. As característicasprincipais incluem a segurança na comunicaçãoatravés da identificação, autenticação e inte-gridade, para assegurar confidencialidade entre aspartes envolvidas. Há desafios quanto à detecçãode intrusos ou invasores nas redes em geral. Astecnologias de segurança de rede proporcionarãoa difusão dos serviços de comércio eletrônico,transações bancárias e todos os serviços da redeIP. Os mecanismos de controle, acesso emonitoração da rede, fazem parte das tecnologiasde segurança de rede. Por exemplo, os firewalls,os sistemas de detecção de intrusão IDS (IntrusionDetection System) e os sistemas prevenção deintrusão IPS (Intrusion Prevention System). Uma novatecnologia de destaque é o firewall distribuído queemprega sistemas IDS e IPS para o bloqueio deum tráfego intruso, quando há tentativa de invasãoem determinado segmento da rede. As pesquisasnessa área têm enfatizado a busca de mecanismosde detecção inteligentes, para tratar invasoresdesconhecidos e correlacionar eventos menores,de maneira a prevenir ataques mais sofisticados.

• Dispositivos de armazenamentoseguro de chaves

São tecnologias de hardware e software paradispositivos de armazenamento seguro de chavescriptográficas. Os dispositivos armazenadores dechaves criptografadas terão grande impacto nadifusão dos serviços da rede IP. Exemplos dessesdispositivos são os cartões inteligentes (smartcards), os tokens e os módulos de segurança HSM(Hardware Security Module). Tais dispositivospodem apresentar vários níveis de segurança. Osmais sofisticados contêm tensores contra aviolação, e são, portanto considerados à provade falsificação ou tamper-proof. Há tambémdispositivos com capacidade de processamento,onde a informação das chaves armazenadas nuncaé extraída do dispositivo. Estes visam aplicaçõescomo a autenticação de usuários e de outrosdispositivos, porém ainda apresentam um custorelativamente alto, inibindo portanto, a adoção datecnologia.

• PKI – Infra-estrutura de chavespúblicas

A infra-estrutura da tecnologia PKI envolveduas chaves criptográficas, uma pública e outraprivada, certificados e assinaturas digitais, além dechaves para protocolos de gerenciamento. Atecnologia provê mecanismos seguros deconfiança necessários à difusão dos serviçoscomerciais oferecidos pela Internet. A informação

criptografada com chave pública somente pode seracessada por aqueles que detêm a chave privada,assegurando portanto, um ambiente deconfidencialidade e integridade aos usuários dosserviços da rede IP. A infra-estrutura de chavespúblicas é a base dos serviços de emissão decertificados e de autenticação eletrônica. No Brasil,o Instituto Nacional de Tecnologia da Informação(ITI) é o responsável pela adoção da tecnologia noPaís. O setor de telecomunicações deverá favorecera difusão dessa tecnologia, mas atualmente acontribuição ainda é pequena. Há previsões paramaior segurança nas comunicações móveis nospróximos anos. A tecnologia PKI deverá aumentarsua importância no decorrer desta década, tendoem vista a maior necessidade dos usuáriospermanecerem conectados à rede (always on). Àmedida que a informação for sendo armazenadaem muitos dispositivos nas residências, o acesso àinformação de qualquer lugar será muito maior.Nesse contexto, a vulnerabilidade e a proteção dainformação serão muito mais críticos. Os desafiosserão maiores em conseqüência dainterconectividade permanente e do númerocrescente de usuários e máquinas conectadas. Asnecessidades de segurança se tornarão um fatorpreponderante para a evolução das arquiteturas decomunicação. No entanto, haverá sempre a ameaçade ruptura com o advento da computação quântica,que tornará sem sentido a tecnologia PKI.

• Criptografia quântica

Tecnologia de criptografia baseada nas leisda física quântica, que garante segurança total aotransporte da informação. A segurança dos sis-temas atuais de comunicação depende davelocidade de processamento na eletrônica, dosavanços da Ciência da Computação e do adventodo Computador Quântico. A velocidade doscircuitos eletrônicos tende a baixar de acordo comas projeções da Lei de Moore, de maneira a tornaras técnicas de criptografia tradicionais maisvulneráveis aos ataques. Atualmente, já existemprodutos comerciais disponíveis, baseados nacriptografia quântica para comunicações total-mente seguras, utilizando fibras ópticas e fótonspolarizados. O transporte seguro da chavecriptográfica simétrica é feito o algoritmo one-timepad, que simplifica a distribuição das chaves, masos equipamentos são ainda caros e possuem umlimite quanto à distância máxima de transmissãoóptica. Há desafios tecnológicos importantes paraefetivar a difusão mais ampla dessa tecnologia.Inicialmente a implementação deverá abrangerapenas alguns nichos de mercado em telecomu-nicações, envolvendo principalmente as redes

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corporativas. Por outro lado, encontra-se ainda emdebate, a possibilidade de empregar tecnologiasimilar nas comunicações via rádio. Um aspectonotável é a ruptura tecnológica prevista com amaterialização do computador quântico, quepoderá ocorrer de forma independente da evoluçãoda criptografia quântica.

6. Discussão: desafios em um horizonte delongo prazo

É importante discutir dois pontos parapermitir uma melhor apreciação do panoramatecnológico e seus desdobramentos no tempo. Oprimeiro se refere aos limites da convergênciatecnológica entre as telecomunicações, ainformática e o audiovisual. O segundo se refereàs tecnologias emergentes, ainda em estágio depesquisa no laboratório, mas que podem terimpacto relevante no setor a longo prazo.

6.1. Limites da convergência

Embora a convergência entre as telecomu-nicações, a informática e o audiovisual já tenhaexemplos, dos quais o mais destacado seja aprópria Internet, a completa fusão dessas áreas ousetores compreende vários desafios, tantotecnológicos quanto institucionais.

Do ponto de vista da tecnologia é oportunauma reflexão bem interessante sobre alguns limitespara a convergência plena entre as duas grandesáreas1. Telecomunicações e informática evoluírampor meio de estruturas paradigmáticas distintas,fortemente influenciadas pelos modelos de negóciodos atores envolvidos e com visões bem diferentessobre outros aspectos, tais como arquitetura derede, localização dos serviços, ciclo de vida dosserviços, requisitos dos recursos e prioridadesoperacionais.

As telecomunicações tiveram como princípioque a rede provesse serviços de rede de formacentralizada (por exemplo, telefonia, comunicaçãoX.25), até o nível da sessão de cada usuário. Umoutro princípio associado era o da rede demonstrarcapacidade de prover cada usuário com ummínimo de qualidade de serviço (confiabilidade,banda passante, atraso, etc.). A abordagem tecno-lógica consagrada foi a comutação de circuitos.

Na informática, por outro lado, o foco era oprocessamento da informação. As redes decomunicação de computadores tiveram comoprincípio possibilitar a conectividade entreservidores e servidores e terminais, com foco nas

aplicações. Além disso, como conseqüência de ummercado não regulamentado e muito competitivo,as redes deveriam lidar com diferentes sub-redes etecnologias heterogêneas. A abordagemtecnológica dominante foi a comutação de pacotes.

O fato de lidarem com princípios diferentese com ambientes com paradigmas também dife-rentes, impõe desafios técnicos de outra ordempara a plena convergência das telecomunicaçõese informática. O problema aqui não é de tecnologiaper se (isto é, artefatos – equipamentos, dispo-sitivos, etc.), mas de padronização e acordo sobreprotocolos e padrões. Um exemplo é a questãode qualidade de serviço nos protocolos IP, umafuncionalidade “importada” das telecomunicações.Uma vez testados os protocolos, os limites de suaaplicação e as possibilidades de serviço, a suaimplementação em escala não é mais exatamenteum problema tecnológico.

6.2. Tecnologias emergentes: desafios delongo prazo

É possível descrever grandes tendências parao horizonte além de 2010? Que tecnologias estãoemergindo agora e cujo impacto se fará sentirdentro de 10 anos ou mais?

Como já foi dito, a resposta a este tipo dequestão deixou de ser meramente uma projeçãootimista de evolução das tecnologias atuais (ochamado “forecasting”). A Europa, por exemplo, éfortemente influenciada pela abordagem do“foresight” (que leva em conta os contextos social,político e econômico). Lá também se procuraidentificar primeiramente os grandes desafios,temas visionários que demandam significativosesforços de pesquisa e de engenharia. Queenvolvem questões tecnológicas relevantes parao crescimento econômico. Mas que acima de tudo,sejam derivados de demandas da sociedade.

Os desafios identificados nos programas deprospecção tecnológica e nas novas chamadasdos programas de pesquisa para a Sociedade daInformação podem ser agrupados em três grandes“famílias”, comentadas a seguir. Note-se que, numcenário de longo prazo, fica mais difusa a distinçãoentre o que hoje se entende por telecomunicaçõese por informática, como áreas separadas.

• Componentes

O foco último das aplicações de tecnologiasde comunicação e informação é o bem-estar, asaúde, o entretenimento a segurança e a

1 Para uma discussão mais elaborada a respeito, ver a referência [Engelstadt, 2000].



conveniência de comunicação da população. Estefoco exigirá avanços nas funcionalidades quedevem ser acrescidas às plataformas tecnológicasbaseadas em silício, o principal material para aeletrônica. Outros materiais, entretanto, poderãoemergir, implicando a necessidade de sedesenvolver suas interfaces com o silício. Ananotecnologia parece ser a tecnologia crítica paraatender tais expectativas, capaz de estender atrajetória de contínua miniaturização doscomponentes eletrônicos, porém requerendo odesenvolvimento de métodos de fabricação quesejam, ao mesmo tempo, economicamente viáveise tecnicamente capazes de lidar com a enormecomplexidade de sistemas e subsistemas quedeverão integrar bilhões de novos dispositivos.

Duas frentes tecnológicas são potencial-mente críticas para atender a essa agenda em suamaior parte:

a) Nova base de hardware, baseada nãoapenas em fluxo de elétrons e fótons, mastambém spins, moléculas e íons.

b) Arquitetura de componentes não sóbaseada no paradigma tradicional decircuitos elétricos, mas também nossistemas biológicos, com seus mecanis-mos moleculares cooperativos, em queo resultado sistêmico é muito maisimportante do que o comportamento deum elemento individual.

• Sistemas complexos

As redes de comunicação, as grandes basesde dados, os sistemas de software e os sistemasde controle cada vez maiores são sistemas em quea informação é transmitida ou processada. Taissistemas, ao contrário do passado, são cada vezmais sistemas abertos, que admitem livremente aentrada de novos elementos tornando difícil prevere controlar seu comportamento, tanto para ainteração entre seus elementos quanto no conjunto.

Essa família de desafios terá importanteimpacto nos futuros sistemas de gerenciamentode redes e serviços de telecomunicação, assimcomo nos futuros sistemas de software de suporteà operação, gestão e decisão organizacional.

Algumas frentes tecnológicas críticas quepodem ser enumeradas são:

a) Modelagem dinâmica adequada desistemas complexos, mesmo na ausênciade informações completas sobre ossistemas.

b) Fundamentos de engenharia de software(algoritmos, arquiteturas) para lidar comproblemas de evolução temporal das

condições de contorno, comportamentodos agentes individuais (pessoas,elementos físicos ou organizacionais),aprendizagem e fenômenos emergentes.Também segurança, confiabilidade,escalabilidade, eficiência de recursos equalidade de serviço.

c) Princípios de projeto de sistemas decomunicação e processamento da infor-mação que incluam o ser humano comoparte do sistema, e não como externo aele. Tais princípios devem levar emconsideração a mutabilidade dos desejose necessidades dos usuários como partedos próprios sistemas complexos.

• Inteligência e cognição

A terceira família de desafios está ligada aopapel da tecnologia de inteligência artificial nossistemas de informação. Seu domínio de aplicaçãocobre em menor escala as telecomunicações e emmaior escala a informática (se esta nomenclaturaainda for válida nos próximos 10 ou 15 anos!) Portrás dessa visão está o uso de modelos biológicospara a construção de sistemas com propriedadesde auto-manutenção e auto-regulação (um temade grande afinidade com aqueles relativos asistemas complexos, mencionados anteriormente).Das três famílias de desafios, esta é provavelmentea mais difícil, por exigir uma mudança mais radicalde conceitos e uma intensa transdisciplinaridade.

7. Conclusão

O presente trabalho descreve como oprocesso de convergência tecnológica se estabele-ceu no setor de telecomunicações, abrangendoas áreas de informática, o audiovisual e a eletrônicade consumo. A comunicação é um componenteessencial para a convergência, pois é através delaque se constroem as redes sociais e humanas. Naperspectiva moderna das telecomunicações, oprocessamento de dados subsidia o objetivo maiorque é a construção da Sociedade da Informaçãobaseada no conhecimento.

A incorporação da noção das TICs, permitea compreensão que as redes são efetivamente umainfra-estrutura de suporte para todo um conjuntode serviços, envolvendo a interação entre pessoas,pessoas e máquinas e entre máquinas. A ênfasedas tecnologias começa a se deslocar para asinterfaces entre o ser humano e os serviços decomunicação e informação. Caberá às tecnologiasde processamento e armazenamento dainformação, o papel de constituintes básicos dasfuncionalidades mais nobres e mais adequadas à

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interação dos seres humanos com seu ambiente.Esta interação se apóia essencialmente, na cone-xão dos usuários em rede, logo na comunicação.

O novo paradigma das telecomunicaçõesé agora determinado pelos usuários: “serviçoscentrados no usuário” ou “serviços para umasociedade da informação”. A tecnologia deve serpautada pela própria evolução da sociedade. Esteprocesso requer uma interação intensa entre odesenvolvimento da tecnologia em si, as estruturasorganizacionais que precisam ser ajustadas à

prestação dos novos serviços e os própriosusuários que usufruirão diretamente destesserviços.

A mais longo prazo, os desafios antecipama necessidade de novos paradigmas tecnológicos,seja no nível de componentes, com a exploraçãoprática de outras propriedades da matéria além dotransporte de elétrons, seja no nível dos sistemas,com a exploração de arquiteturas radicalmentenovas, como por exemplo aquelas inspiradas nossistemas biológicos.

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Abstract

The economic sector of the Information and Communication Technologies (ICTs) has shown a steady growthin recent years, of approximately 5% per year, after a decline of almost 50% in the turn of the millennium. Theconsequence of new services offerings by the telecommunications operators had impacts on several sectorsof the economy, such and management of telecommunications services. Companies holding fixed and mobilenetworks infrastructure may take advantage of new market opportunities, offering differentiated multimediaservices by means of a broadband access. In this way, generation and multiplication of innovative companiesin ICTs can represent an important contribution to leverage economy growth and country development. Thepresent work assesses some consequences of the technological convergence in telecommunications. TheFransman’s layers model represents the sector’s value chain after the transformations caused by the Internetservices and applications, based on the IP protocol. These are superimposed on top of the telecommunicationsnetwork infrastructure and associated equipment. A prospective vision of emergent technologies that areexpected to influence telecommunications evolutions in the near future is also presented.as public administrationand services, electric energy distribution, transportation and the scientific research. This new scenario promotedtechnological innovations through new business-oriented models for provisioning

Key words: Telecommunications. Prospective studies. Technological forecast.

prospecção tecnológica e principais tendências em telecomunicações

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