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Sistemas de Comunicação Convergentes
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Ana Vitória Azeredo Macedo
1 Sistemas de Comunicação Convergentes
2 Há mais modos de se comunicar do que nunca!
3 Há mais modos de se comunicar do que nunca!
4 Nova Visão : NGN Next Generation Network Integração de tecnologias de comunicacao Plataforma de transporte comum Aumentar a produtividade: colaboração Redução de custos
7 Protocolos suportam o transporte de dados em qualquer tipo de rede Complexidade Testes Determinação de problemas Disponibilidade Performance. Antecipar e evitar Ruptura do serviço Processo de coleta de eventos Monitoração da rede
8 NGN integra infraestruturas separado. antes discutidas em WAN MAN LAN PAN WiFi Implementação da NGN pode variar. Várias tecnologias Competição mútua Especificações diferentes fornecedores e provedores competindo em mercados não regulamentados. Várias definições de serviços com diferentes QoS
10 Maior estímulo para mudança: redução de custos. Os custos decrescente: crescimento e o uso das redes. Compartilhamento: infra-estrutura operação Manutenção uso dos serviços de rede. Exemplo: VOIP REDUÇÕES SIGNIFICATIVAS DE CUSTOS
11 Novas aplicações avançadas Reorganização da forma de trabalho Aplicações de conteúdo especifico: Streaming de vídeo e-commerce leilões on-line aplicação de rede vídeo conferencia com compartilhamento de documentos Desregulamentação das telecomunicações: novas tecnologias serviços sofisticados
13 Requerimentos do mercado, independente do ambiente regulamentário: conectividade universalos aprovisionamento de serviços e facilidades serviços que ultrapassem os limites das redes Opção da indústria por sistemas abertos
14 Requerimentos do mercado, independente do ambiente regulamentário: Consolidação do mundo da voz (VoIP) O mundo dos dados e voz: Ambientes distintos Significativa mudança Sem uso de gateways Sem configuração interfaces.
16 É praticamente impossível introduzir uma NGN sem considerar as seguintes tecnologias aplicadas as redes: Processamento Digital de Sinais: tecnologia chave para a integração de voz e dados. compressão de voz e conversão em pacotes de dados. Roteamento dos pacotes: priorizar as filas e pacotes Garantia de qualidade de serviço (QoS).
17 Redes Ópticas: Aumentam drasticamente a banda de transmissão Multiplexação por onda de luz Roteamento por comprimento de onda
18 Protocolos Avançados: TCP/IP tornou-se um protocolo estratégico Novas funções e aumento da performance Redes IP capaz de prover mesma qualidade de serviço das Redes ATM Protocolo RTP (Realtime Transfer Procotocol) MPLS (Multi-Protocol Label Switching), SS7-to-IP Classe de serviço diferenciada (DiffServ).
19 Ciclos Evolutivos das Telecomunicações
20 O universo das telecomunicações, ao longo de sua existência, pode ser entendido como TRÊS importantes períodos evolutivos: 1. Invenção e Universalização do telefone 1876: criação do telégrafo 1937: invenção do telefone duração de aproximadamente 90 anos marcado fortemente por grandes descobertas e invenções, encerrando-se com as primeiras ligações DDD (Discagem Direta a Distância), em 1960.
21 2. Digitalização do sistema de telefonia novo ciclo teve início, estendendo-se até os dias atuais Essencialmente voltadas à DIGITALIZAÇÃO dos sistemas de telecomunicações compactação constante do hardware: equipamentos cada vez menores aumento crescente do software capacidades de processamento de informações cada vez maiores.
22 Tecnologias relevantes do Segundo ciclo PCM ( Pulse Code Modulation ): Técnica de digitalização de sinais que permitiu aumentar o nível de abrangência da digitalização sobre os sistemas de transmissão.
23 Tecnologias relevantes do Segundo ciclo PCM ( Pulse Code Modulation ): Conversão digital PCM
24 Tecnologias relevantes do Segundo ciclo PCM ( Pulse Code Modulation ): Manipulação de vários tipos de sinais
25 Tecnologias relevantes do Segundo ciclo CPA (Controle por Programa Armazenado): digitalização nas centrais telefônicas. Redes de Acesso de Última Milha: Permaneceram analógicas em quase toda extensão equipadas, parcialmente, com sistemas digitais compostas por dispositivos digitais compactos (ópticos e elétricos) modems ópticos e enlaces de rádio digital.
26 Tecnologias relevantes do Segundo Ciclo PDH e SDH
27 Tecnologias relevantes do segundo período RDSI - Rede Digital de Serviços Integrados: Aumentou o índice de digitalização da rede de acesso de última milha clientes de pequeno porte usuários residenciais através da linha telefônica convencional (par metálico) DSL ( Digital Subscriber Line ): Banda larga sobre par metálico de cabos telefônicos comuns.
28 Características do Segundo Período Crescimento das redes de comunicação de dados, independentes das redes de voz: Compartilham da mesma infra-estrutura de transmissão Uso de energia Ambiente de climatização rede de acesso Mas os nós de comutação e os sistemas de gerência destas redes são distintos
29 Características do Segundo Período Fatores que levaram a isso: Aperfeiçoamento dos computadores Transmissão por fibra óptica Algoritmos para tratamento e compactação de sinais de voz em sistemas digitais Sofisticação dos sistemas de comunicação sem fio (wireless) IP COMO PROTOCOLO UNIVERSAL DE REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS
30 Características do Segundo Período Baixos custos Aumento de sinais de voz e vídeo através da Internet. Explosão da Telefonia Celular: Abrangência, velocidade, capacidade, Aparelhos Preços Dependência
31 3. Convergência Total das plataformas de telecomunicações Base tecnológica plataformas NGN (Next Generation Networks ) Utiliza uma só estrutura de backbone Um só protocolo basico Característica híbrida forma de transportar as informações, que ao final deverá ser somente em modo pacote.
33 Uma pequena reflexão
34 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD)
35 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) IPTV é a transmissão de áudio e vídeo em forma de programas de TV com qualidade EQUIVALENTE a das transmissões broadcast (radiodifusão terrestre) por meio da conexão de banda larga do assinante que faz uso das Redes IP. ATENÇÃO: embora o IP seja o protocolo utilizado como base para transmissão do conteúdo neste sistema, a ideia da IPTV é que essa transmissão seja feita através de uma rede privativa das concessionárias de telecomunicações, e não através da Internet que é uma rede pública. Essa é uma característica crucial para assegurar a qualidade e garantir aos usuários que o conteúdo recebido possibilite a melhor experiência.
36 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD)
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38 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) MGW: Media Gateway converte fluxos de mídia de diferentes redes de telecomunicação como a rede pública de telefonia comutada, sinalização por canal comum ou redes NGN. Nesta última, permite que comunicações multimídia possam utilizar vários protocolos de transporte como o ATM e o IP. CPE: Customer Premises Equipment ou Customer Provided Equipment que significa "equipamento dentro das instalações do cliente". STB: Set-Top Box ou Power Box descreve um equipamento que se conecta a um televisor e a uma fonte externa de sinal, e transforma este sinal em conteúdo no formato que possa ser apresentado em uma tela. DSLAM: Multiplexador de Acesso a Linha Digital do Assinante, permite que linhas telefônicas de cobre convencionais tenham acesso a conexões com a internet em altas velocidades.
39 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Exemplo de Arquitetura
40 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD)
41 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) O uso da tecnologia IP é conveniente para as Telecoms, já que podem utilizar esquemas de transmissão Multicast e Unicast ao invés do Broadcast, que apesar de mais barato, utiliza a banda de transmissão disponível de maneira ineficiente. A utilização da tecnologia IP faz com que somente os canais que estão sendo assistidos trafeguem na rede. Com a adição de um Servidor de Vídeo sob Demanda, no qual o usuário tem acesso aos conteúdos, e Set Top Boxes IP nas casas dos assinantes, um sistema de vídeo sob demanda poderá ser criado. Ao contrário das transmissões tradicionais, no Vídeo Sob Demanda a programação NÃO É LINEAR, o usuário assiste conteúdo quando, onde e como quiser.
42 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) As Vantagens são: Infinidade de conteúdos disponíveis para escolha Possibilidade de ter seu próprio horário para assistir os programas desejados A sensação de pagar somente pelo o que se assiste, já que no modelo atual é entregue ao assinante um pacote com diversos canais dos quais uma pequena porção são de fato assistidos. Custo mais baixo para ambos os lados.
43 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) No Broadcast, tal como feito nas redes de cabo, o espectro é ocupado pelos diversos canais que estão sendo transmitidos. Como os canais devem passar todos juntos e ao mesmo tempo por esse tubo, há uma limitação de espaço, isto é, o número de canais é limitado. Em um ambiente IPTV / VOD, o número de canais poderá ser tão grande quanto o usuário quiser. O conteúdo que passa pelos cabos será somente os que foram escolhidos. O fato de passar somente o canal escolhido não impede que o usuário tenha uma infinidade de escolhas, e isso só dependerá do capacidade e tamanho do servidor.
44 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) O principal desafio para as Telecoms será a expansão dos serviços para outras áreas, já que hoje só é oferecido o serviço nas regiões onde os usuários são atendidos por fibra. O problema de fazer a entrega através do par trançado é que a velocidade obtida na ponta do usuário depende muito das condições em que se encontra o par trançado e sua distância da central. Como há uma grande quantidade de cabos telefônicos instalados nos grandes centros urbanos, substituir todos por pares trançados novos ou fibra óptica, seria inviável devido aos altos custos associados.
45 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) No restante das áreas, o mercado aposta em uma arquitetura de rede híbrida, com a fibra óptica chegando a um armário próximo do usuário, e as últimas centenas de metros do cabo de cobre já instalado aliado a alguma tecnologia xdsl (Digital Subscriber Line) concluiria o link entre central e assinante. Tecnologias Sem Fio (wireless) também serão consideradas para o Acesso De Última Milha, tal como o WiMax. Além dos desafios técnicos, há também algumas barreiras no campo regulatório para a entrada das Telecoms no mercado de Pay-TV, pois se a IPTV for vista como serviço de Tv Por Assinatura, haverá necessidade de obter licenças junto a ANATEL para operar nas cidades.
46 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Portais como e permitem o acesso ao conteúdo de centenas de emissoras de TV espalhadas por todo o mundo, sendo que algumas delas oferecem conteúdo ao vivo em Unicast e apenas uma minoria oferece distribuição para grupos via IP Multicast. OBSERVAÇÃO Multicast é um método de endereçamento, conhecido como Difusão Seletiva, na qual a mensagem é entregue para um grupo de dispositivos simultaneamente. No Multicast não é aberta uma conexão para cada dispositivo como é feito no Unicast, economizando banda.
47 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) A transmissão em Multicast apresenta um problema em switches sem características de nível 3, onde o tráfego Multicast é reconhecido como Broadcast. Porém com a tecnologia IGMP Snooping, suportada pelos Switches mais modernos conseguimos resolver este problema, fazendo com que a mensagem seja entrega somente para o grupo específico.
48 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Cliente-Servidor: DOWNLOAD-AND-PLAY Arquiteturas Download-and-Play possibilitam o envio de arquivos multimídia sob demanda, normalmente através dos protocolos http e ftp ou através de redes Peer-to-peer (P2P). O envio de arquivos de áudio e vídeo é tratado com a mesma simplicidade que se envia, por exemplo, arquivos de texto ou imagens, ou seja, essas aplicações não requerem características especiais em relação ao atraso na rede e à variação dos atrasos (jitter). Fica, então, a cargo do protocolo controlar apenas as perdas ocasionais e efetuar as solicitações de retransmissão.
49 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Cliente-Servidor: DOWNLOAD-AND-PLAY O processo de download de um arquivo multimídia deve ser concluído antes que o mesmo possa ser visualizado, logo o atraso inserido neste processo varia de acordo com o tamanho do arquivo solicitado. No momento da reprodução do arquivo, o usuário passa a ter controle completo, podendo parar ou pausar a reprodução e retroceder ou avançar até uma determinada parte.
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51 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Cliente-Servidor: STREAMING Diferentemente da arquitetura Download-and-play, a arquitetura Streaming possibilita a apresentação do arquivo solicitado à medida que o mesmo é recebido, evitando a necessidade de efetuar o download completo do arquivo antes de iniciar a reprodução do mesmo. Para que isso seja possível, o servidor web deve enviar um metaarquivo ao navegador (browser) do cliente, contendo informações a cerca dos recursos necessários à reprodução do objeto solicitado. O navegador, após analisar o conteúdo do meta-arquivo, identifica a aplicação reprodutora associada e repassa as informações recebidas. Cabe, então, à aplicação reprodutora exibir o conteúdo solicitado.
52 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Cliente-servidor: STREAMING A arquitetura Streaming permite, através de redes IP, que qualquer cliente possa receber uma programação de áudio e/ou vídeo, da mesma forma como é possível recepcionar os sinais transmitidos por emissoras de rádio ou de TV nos respectivos receptores. Na arquitetura Streaming, em função da mídia solicitada ser decodificada e reproduzida à medida que a mesma é recebida, as aplicações são altamente sensíveis ao atraso e à variação dos atrasos, ao ponto que um atraso na ordem de algumas centenas de milissegundos pode ser suficiente para que uma determinada aplicação descarte a mensagem. Contudo, aplicações multimídia são tolerantes a perdas ocasionais, que podem causar apenas ruídos, muitas vezes imperceptíveis no processo de reprodução.
53 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) Cliente-servidor: STREAMING No momento da reprodução do arquivo, o usuário não tem o controle completo, e consequentemente, não pode pular partes ou avançar até uma determinada parte. Contudo, em algumas aplicações, as funções de pausa e retrocesso podem estar habilitadas. Deve-se destacar que, embora a utilização de técnicas de MULTICASTING seja apropriada para este tipo de tráfego, atualmente a maioria das transmissões ocorre através de vários fluxos UNICAST.
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55 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) IP MULTICAST O IP MULTICAST foi proposto para melhorar a eficiência na comunicação de UM-PARA-MUITOS e MUITOS-PARA-MUITOS na Internet. No IP MULTICAST os dados só passam por um enlace de comunicação uma única vez e são replicados nos roteadores para os clientes que desejam receber o conteúdo. Esta arquitetura fornece a robustez necessária para prover a escalabilidade que os usuários de serviços multimídia requerem atualmente na Internet.
56 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) IP MULTICAST Em 1992, foi criada a Mbone (Internet Multicast Backbone), uma rede experimental, composta de inúmeras sub-redes, com capacidade de transmitir tráfego IP Multicast sobre uma rede IP de melhor-esforço. O Mbone não é geralmente conectado aos ISPs (Internet Service Providers) mas é frequentemente conectado a universidades e instituições de pesquisa. Seu principal uso é para aplicações de videoconferência e de trabalho cooperativo.
57 VÍDEO: TV, Videoconferência e Vídeo sob Demanda (VoD) IP MULTICAST No entanto, outros projetos recentes como o da rede Internet2 s Abilene Network e o IPv6 fizeram com que o MBone se tornasse obsoleto. Os principais algoritmos de roteamento da arquitetura IP Multicast baseiam-se na construção de ÁRVORES DE ROTEAMENTO, que podem ser compartilhadas pelo grupo ou baseadas no servidor de mídia de origem. Exemplo: DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol), PIM (Protocol Independent Multicast), MOSPF (Multicast Open Shortest Path First Protocol), IGMP (Internet Group Management Protocol)
58 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: IP Tecnologia baseada no protocolo IP para prover a distribuição de canais de vídeo em tempo real ou sob demanda. A radiodifusão é operacionalizada por um distribuidor (Headend) de vídeo, através de conexões ponto-multiponto (Multicast) e ponto-a-ponto (Unicast). A tecnologia busca a difusão dos serviços e aplicativos multimídia. O sinal de vídeo armazenado no servidor, codificado no padrão MPEG2 e encapsulado em pacotes IP, pode ser enviado em forma analógica ou digital pelo distribuidor. O serviço em tempo real de pacotes IP é garantido pelo protocolo de tempo real RTP (Real time Transport Protocol).
59 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: IP A distribuição do conteúdo através da rede é administrada pelos roteadores IP, switches Ethernet ou concentradores ADSL, até próximo aos usuários. Os usuários, por sua vez, dispõem de um SET-TOP-BOX localizado nas suas residências, que decodificam o sinal mpeg recebido. O set-top-box é o dispositivo de formatação do sinal exibido no aparelho de TV, e também de seleção do canal de TV pelo usuário. A tecnologia permite a interatividade do usuário com o provedor de serviços e distribuidor do vídeo.
60 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: IPv6 Representa a tecnologia da nova versão do protocolo IP. A tecnologia disponibiliza um maior espaço para o cabeçalho ou endereçamento dos pacotes na rede IP. O cabeçalho disponível aumentará dos 32 bits da versão atual IPv4, para os 128 bits na versão IPv6. No início, prevê-se a coexistência de ambas as tecnologias numa arquitetura integrada com o protocolo MPLS, visando essencialmente atender a demanda dos serviços de dados e telefonia nas redes NGN.
61 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: IPv6 A motivação do IPv6 reside na arquitetura mais flexível e adaptada à integração do endereçamento com o hardware, de modo a prover suporte dinâmico à rede na garantia da qualidade de serviço. O número maior de bits no cabeçalho satisfaz as exigências previstas com a expansão da Internet nos próximos anos, tanto no número de usuários, quanto na transparência dos aplicativos que serão disponibilizados na rede global IP.
62 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: MPLS O Protocolo MPLS (MultiProtocol Label Switching) é um FRAMEWORK que proporciona o encaminhamento e a comutação eficientes de fluxos de tráfegos através da rede. A informação em uma rede MPLS é processada e dividida em classes de serviço, e os dados são encaminhados através de rotas estabelecidas anteriormente por essas classes, sendo feito apenas comutação. O MPLS é uma tecnologia utilizada em Backbones, e tem o objetivo de solucionar problemas atuais de redes de computadores como velocidade, escalabilidade, gerenciamento de QoS e a necessidade de Engenharia de Tráfego.
63 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: MPLS A aplicação mais interessante do MPLS consiste na sua utilização em conjunto com o IP. Desta forma temos o melhor de dois mundos, pois torna possível a interoperabilidade entre o roteamento de pacotes e a comutação de circuitos. No roteamento IP, cada roteador no caminho, analisa o cabeçalho do pacote IP e encaminha-o de acordo com sua tabela de roteamento, com isto o tempo de processamento é elevado. Um método de minimizar este tempo de processamento é a utilização do protocolo MPLS.
64 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: MPLS Numa rede MPLS somente os roteadores de borda, analisam o pacote, criando um caminho para este, e o atribui a um Label. Assim, os demais roteadores irão somente substituir, ou seja, fazer um chaveamento, de Labels até que o pacote chegue ao seu destino. Desta forma a parte pesada do processamento dos pacotes é feita nas bordas da rede, diminuindo o processamento no núcleo. Como a taxa de pacotes no núcleo da rede é maior que a taxa de pacotes nas bordas, agilizamos o processo.
65 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: MPLS
66 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: FRAMEWORK Um framework captura a funcionalidade comum a várias aplicações. As aplicações devem ter algo razoavelmente grande em comum, ou seja, pertencem a um mesmo domínio de problema. Um framework provê uma solução para uma família de problemas semelhantes. Observe que um framework é uma aplicação QUASE completa, mas com pedaços faltando. Ao receber um framework, seu trabalho consiste em prover os pedaços que são específicos para sua aplicação.
67 INFRA-ESTRUTURA ÚNICA DE COMUNICAÇÃO: FRAMEWORK
69 DIFERENÇAS ENTRE UM FRAMEWORK E UMA BIBLIOTECA DE CLASSES OO Numa biblioteca de classes, cada classe é única e independente das outras Num framework, as dependências / colaborações estão embutidas (wired-in interconnections) Com biblioteca, as aplicações criam as colaborações
70 DIFERENÇAS: FRAMEWORK x BIBLIOTECA DE CLASSES OO Um framework IMPÕE um modelo de colaboração (o resultado da análise e design) ao qual você deve se ADAPTAR Já que a comunicação entre objetos já ESTÁ definida, o projetista de aplicações não precisa saber quando chamar cada método: é o framework que faz isso Não se pode embutir conhecimento do domínio (análise + design) numa biblioteca de classes O Framework é usado de acordo com o Hollywood Principle ("Don't call us, we'll call you"). É o framework que chama o código da aplicação ( que trata das particularidades dessa aplicação ) Framework = Upside-down library
71 DIFERENÇAS: FRAMEWORK x BIBLIOTECA DE CLASSES OO
72 DIFERENÇAS: FRAMEWORK x BIBLIOTECA DE CLASSES OO A diferença entre um framework e uma biblioteca de classes não é binária
73 MODELO FRANSMAN As telecomunicações sofreram mudanças marcantes após o início da digitalização. Os novos serviços introduzidos modificaram substancialmente a cadeia de agregação de valor econômico dos produtos de telecomunicações. Fransmam apresentou em 2001 um modelo de camadas hierárquicas para explicar as relações dinâmicas entre os atores envolvidos no setor de telecomunicações. Isso evidenciou a convergência entre a informática e as telecomunicações. Esse modelo introduziu duas consequências consolidadas e importantes: uma nova organização setorial e uma nova dinâmica do processo de inovação nas telecomunicações.
74 ARQUITETURA CONVERGENTE EM CAMADAS Uma contribuição importante do modelo são as consequências do paradigma da Internet, em que se destacam principalmente os serviços de comunicação e as tecnologias de software.
75 ARQUITETURA CONVERGENTE EM CAMADAS A Internet estimulou a difusão de padrões abertos, em oposição ao modelo fechado de padrões proprietários que existiam na época dos monopólios. A competição favoreceu a desvinculação entre empresas operadoras e fabricantes, promovendo assim uma redução geral dos custos associados aos produtos e serviços das camadas tradicionais I e II.
76 ARQUITETURA CONVERGENTE EM CAMADAS O protocolo IP propiciou uma plataforma de suporte aos novos serviços e conectou a Camada de Rede (Camada II) à Camada de Conectividade (Camada III).
77 REGULAMENTAÇÃO NO BRASIL O setor, desde 1967 de competência do Ministério das Comunicações, é regulamentado no Brasil por alguns dispositivos legais dos quais destacam-se: 1. Código Brasileiro de Telecomunicações (Lei nº 4.117/62), modificado pelo Decreto-Lei nº 236/98, o qual criou o Sistema Nacional de Telecomunicações e instituiu o Conselho Nacional de Telecomunicações. 2. Lei Geral de Telecomunicações, ou LGT (Lei nº 9.472/97), que criou a Agência Nacional de Telecomunicações - Anatel. Um dos marcos na legislação brasileira foi a aprovação da Emenda Constitucional nº 8, em agosto de 1995, que quebrou o monopólio da Telebrás e permitiu a abertura do setor para a iniciativa privada e capital estrangeiro.
78 REGULAMENTAÇÃO NO BRASIL Essa nova realidade legal no Brasil justificou a criação de uma agência reguladora, o que foi concretizado dois anos mais tarde através da LGT. Segundo a LGT, não constituem serviços de telecomunicações o provimento de capacidade de satélite, a atividade de habilitação ou cadastro de usuários e de equipamentos para acesso a serviços de telecomunicações e os serviços de valor adicionado. Embora Serviços de Comunicação de Massa sejam tratados pela LGT, a TV por Assinatura (exceto se for MMDS - Serviço de Distribuição Multiponto Multicanal ou Cabo Wireless) é objeto da Lei nº 8.977/95, também conhecida como "Lei do Cabo". Ainda que a legislação atual trate de várias das tecnologias convergentes, não existe uma harmonização entre as leis que trate dessas tecnologias explicitamente sob o ponto de vista da convergência, como realizado pela NRF europeia.
79 REGULAMENTAÇÃO NO BRASIL Por exemplo: Voz sobre IP (VOIP) é tratado como Serviço de Comunicação Multimídia, (SMC) contudo sem explorar a interseção entre VoIP e o Serviço Telefônico Fixo Comutado (STFC). De fato, a legislação brasileira, ainda aborda a questão de maneira segmentada, sem mecanismos que abordem a realidade mercadológica caracterizada pela convergência corporativa. As questões relacionadas com a adoção de novas tecnologias e outorga de permissões para exploração comercial dos serviços estão sendo estudados pela Anatel.
80 REGULAMENTAÇÃO NO BRASIL Discute-se pontos como: concessão de uso do espectro; harmonização entre a numeração clássica e a da Internet; implantação de redes 3G; neutralidade da lei frente à tecnologia utilizada (deve-se regular são serviços e não tecnologias ou plataformas); princípio da competição, principalmente no tocante ao acesso local ao usuário; alterações no Regulamento Geral de Interconexão (Resolução nº 410/05). Para estimular a competição, a Anatel também estuda a "separação estrutural" entre rede de infra-estrutura e venda de serviços aos usuários finais adotada na Inglaterra.
81 REGULAMENTAÇÃO NO BRASIL Sob o modelo Inglês, a British Telecom foi separada em duas unidades: 1. uma com a infra-estrutura (com obrigação de prestar serviço às operadoras) 2. outra, com o mesmo perfil acionário, para serviços. No caso brasileiro, cada empresa separaria sua unidade de infraestrutura, mantendo o mesmo controle acionário do grupo, mas, a partir daí, com o compromisso de oferecer serviço às demais.
82 SERVIÇOS EXISTENTES MSN Messenger é um programa da mensagens instantâneas criado pela Microsoft Corporation. O serviço nasceu a 22 de Julho de 1999, anunciando-se como um serviço que permitia teclar com uma pessoa através de conversas instantâneas pela Internet. O programa permite que um usuário da Internet se relacione com outro que tenha o mesmo programa em tempo real, podendo ter uma lista de amigos "virtuais" e acompanhar quando eles entram e saem da rede. Ele foi fundido com o Windows Messenger e originou o Windows Live Messenger. O pioneiro nesse tipo de aplicação foi o ICQ que em 1996 revolucionou o conceito de mensagens instantâneas online.
83 SERVIÇOS EXISTENTES A Skype é uma empresa global de comunicação via Internet, permitindo comunicação de voz e vídeo grátis entre os usuários do software. Skype é também o nome de um software que permite também comunicação pela Internet através de conexões de voz sobre IP (VoIP). Skype não substitui telefones fixos e celulares e não pode ser usado para ligações de emergência. O Skype oferece ainda os serviços SkypeIn e SkypeOut, que são pagos e operam com tarifas reduzidas. O SkypeIn é um código de acesso que permite que as pessoas utilizem telefones comuns e celulares para ligar para seu Skype. O SkypeOut é uma alternativa fácil e econômica para ligar para telefones fixos e celulares no mundo todo através do Skype.
84 SERVIÇOS EXISTENTES Os créditos, podem ser comprados por cartão de crédito internacional e boleto bancário. Características do Skype: Comunicação ilimitada e grátis para outros usuários Skype no mundo inteiro. Qualidade de som. Encriptado (não é seguro porque não é possível gerar e/ ou confirmar o certificado digital). Pode exigir configuração em alguns antivírus e firewalls, que bloqueiam portos de acesso.
85 SERVIÇOS EXISTENTES Características do Skype: A lista de contactos do Skype mostra quando seus amigos estão online e disponíveis para falar ou conversar. Com o Skype você pode fazer bate papo, enviar arquivos e conversar com muitas pessoas ao mesmo tempo numa conferência. Skypecast é um serviço grátis do Skype que permite conversas com até cem pessoas ao mesmo tempo. Partilhar e trabalhar o mesmo arquivo entre dois utilizadores Skype. SkypeFind é o novo serviço do Skype que lhe permite obter informações sobre estabelecimentos comerciais.
86 SERVIÇOS EXISTENTES SMS / MMS (Serviço de Mensagens Curtas / Serviço de Mensagens Multimídia) É um serviço disponível em telefones celulares (telemóveis) digitais que permite o envio de mensagens curtas (até 255 caracteres em GSM e 160 em CDMA) entre estes equipamentos e entre outros dispositivos de mão (handhelds), e até entre telefones fixos (linha-fixa), conhecidas popularmente como mensagens de texto. Este serviço pode ser tarifado ou não, dependendo da operadora de telefonia e do plano associado. SMS originalmente foi projetado como parte do GSM (Sistema de comunicação móvel global) padrão digital de telefone celular, mas está agora disponível num vasto leque de redes, incluindo redes 3G.
87 SERVIÇOS EXISTENTES SMS / MMS (Serviço de Mensagens Curtas / Serviço de Mensagens Multimídia) Com o MMS, os usuários podem enviar e receber mensagens não mais limitados aos 160 caracteres do SMS, bem como podem enriquecê-las com recursos audiovisuais, como imagens, sons e gráficos. O termo Torpedo é utilizado no Brasil para designar o nome das mensagens escritas que são enviadas para o celular, como SMS e MMS.
88 SERVIÇOS EXISTENTES TELEFONE IP VIRTUAL / PABX VIRTUAL O PABX Virtual, nada mais é que um PABX de voz por IP completo que fornece todas as características que você esperaria de um PABX convencional, e ganhando mais mobilidade, flexibilidade e escalabilidade. Características do PABX em software Licenças GPL / Linux Tem as mesmas funcionalidades de um PABX convencional e algumas extras Interligação com a rede pública e ramais convencionais através de hardware relativamente barato (FXS, FXO, T1, E1, etc...) Protocolos de Voz sobre IP: SIP, H323, MCGP, IAX
89 SERVIÇOS EXISTENTES TELEFONE IP VIRTUAL / PABX VIRTUAL Características do PABX em software Vários Codecs: G711 (ulaw, alaw), GSM, Speex, G723, ilbc, LPC- 10,... Interligação transparente entre a rede pública ou ramais convencionais e os vários protocolos de voz sobre IP. Tradução transparente entre os vários codecs de audio. Conferências ilimitadas Gravação das ligações Filas de atendimento
90 SERVIÇOS EXISTENTES TELEFONE IP VIRTUAL / PABX VIRTUAL Características do PABX em software Correio de voz Atendimento automático / URA (unidade de resposta audível) Plano de discagem flexível Transferência / Música de espera (mp3) / etc
91 SERVIÇOS EXISTENTES
92 SERVIÇOS EXISTENTES
93 SERVIÇOS EXISTENTES ATA (Adaptador de telefone Analógico) O ATA é um equipamento utilizado para conectar um ou mais aparelhos telefônicos comuns a uma rede VOIP. Com ele, você não precisa que seu computador permaneça ligado quando quiser fazer ou receber uma chamada via Terra VOIP, basta que ele esteja ligado e conectado a Internet. Alguns modelos de equipamentos se conectam também a sua linha telefônica convencional, permitindo que você continue recebendo e fazendo chamadas com sua linha comum, de forma simples e prática. Os modelos disponíveis no mercado possuem características técnicas flexíveis, trabalhando em uma conexão de Internet com IP Dinâmico ou IP Fixo.
94 SERVIÇOS EXISTENTES ATA (Adaptador de telefone Analógico) Alguns modelos funcionam também como roteadores, fornecendo IPs de sub-rede para os computadores conectados a ele. A maioria dos equipamentos podem ser configurados através de um browser, funcionando em computadores com Windows, Linux ou com o Mac OS.
95 SERVIÇOS EXISTENTES ATA (Adaptador de telefone Analógico)
96 TV DIGITAL Usa um modo de modulação e compressão digital para enviar vídeo, áudio e sinais de dados aos aparelhos compatíveis com a tecnologia Proporciona transmissão e recepção de maior quantidade de conteúdo por uma mesma frequência (canal) podendo obter imagem de alta qualidade (alta definição). Os padrões em operação comercial são capazes de transportar até 19 Mbps. Em termos práticos, isto é o equivalente a um programa em alta definição, que ocupa 15 Mbps, ou quatro programas em definição padrão, que consomem em média 4 Mbps cada.
97 TV DIGITAL Qualidade técnica de Imagem e Som Resolução de Imagem Atualmente, um monitor analógico de boa qualidade apresenta entre 480 e 525 linhas. Na televisão digital de alta definição, chega-se a 1080 linhas com o padrão HDTV. Qualidade do Som TV convencional iniciou com som mono (um canal de áudio), evoluiu para o estéreo. Com a TV digital, passará para 6 canais (padrão utilizado por sofisticados equipamentos de som e home theaters).
98 TV DIGITAL Qualidade técnica de Imagem e Som Sintonia do Sinal sem Fantasmas A TV digital possibilita a sintonia do sinal sem a presença de fantasmas Qualidade de áudio e vídeo ausentes de ruídos e interferências.
99 TV DIGITAL Interatividade Interatividade Local O conteúdo é transmitido unilateralmente para o receptor, de uma só vez. Apartir daí, o usuário pode interagir livremente com os dados que ficam armazenados no seu receptor. Um novo fluxo de dados ocorre apenas quando é solicitada uma atualização ou uma nova área do serviço é acessada.
100 TV DIGITAL Interatividade Local
101 TV DIGITAL Interatividade Interatividade com Canal de Retorno Não-Dedicado A interatividade é estabelecida a partir da troca de informações por uma rede à parte do sistema de televisão, como uma linha telefônica. O recebimento das informações ocorre via ar, mas o retorno à central de transmissão se dá pelo telefone.
102 TV DIGITAL Interatividade com Canal de Retorno Não-Dedicado
103 TV DIGITAL Interatividade Interatividade com Canal de Retorno Dedicado Com a expansão das redes de Banda Larga, pode ser desenvolvido um meio específico para operar como canal de retorno. O usuário da TV digital necessita não apenas de antenas receptoras, mas também de Antenas Transmissoras. Os sistemas precisam ter a Capacidade De Transportar os Sinais até a Central De Transmissão.
104 TV DIGITAL Interatividade com Canal de Retorno Dedicado
105 TV DIGITAL Acessibilidade Facilidades para Gravação de Programas A introdução de Sinais Codificados de início e fim de programas facilitará o acionamento automático de gravadores digitais dos usuários. Gravadores Digitais Incluídos nos Receptores ou Conversores Alguns modelos de aparelhos receptores ou mesmo os conversores incorporam gravadores digitais de alto desempenho (semelhantes a um HD) que poderão armazenar muitas horas de gravação e permitir que o usuário escolha a hora de assistir o programa que desejar.
106 TV DIGITAL Acessibilidade Múltiplas Emissões de Programas A transmissão de um mesmo programa em horários descontínuos (um filme, por exemplo, iniciando de 15 em 15 minutos) em diversos canais permitirá que o usuário tenha diversas oportunidades para assistir ao programa desejado a um horário escolhido.
107 TV DIGITAL Recepção Múltiplas Emissões de Programas A transmissão de um mesmo programa em horários descontínuos em diversos canais permitirá que o usuário tenha diversas oportunidades para assistir ao programa desejado a um horário escolhido. Exemplo: um filme iniciando de 15 em 15 minutos
108 TV DIGITAL Recepção Otimização da Cobertura A tecnologia digital possibilita flexibilidade para ajustar os parâmetros de transmissão de acordo com as características geográficas locais. Em áreas acidentadas ou com muitos obstáculos pode ser utilizado o recurso da transmissão hierárquica. Um programa pode ser transmitido, com sinal menos robusto, de modo a ser recebido em locais mais favoráveis, através de antenas externas.
109 TV DIGITAL Recepção Otimização da Cobertura Pode-se transmitir outro programa ou o mesmo programa, do mesmo canal, com sinal mais robusto, com uma menor resolução de imagem para recepção em todos os pontos da área de prestação do serviço. Permite que terminais portáteis ou móveis (instalados em veículos) possam receber sem problemas as transmissões.
110 TV DIGITAL Cobertura
111 TV DIGITAL Meios de Transmissão Terrestre Transmitido por ondas de radiofrequência, os sinais digitais são transmitidos no ar e necessitam de antenas e receptores apropriados para a sua recepção. Cabos de fibra otica ou redes de cabos convencionais CATV para transmitir os sinais digitais que chegam à casa do assinante via operadoras de televisão por assinatura.
112 TV DIGITAL Meios de Transmissão Satélite Em uso no Brasil desde 1996 através das TVs por assinatura de banda Ku (SKY, Tecsat e DirecTV) este sistema permite a captação do sinal digital pelos utilizadores residentes em regiões remotas. Desde 1997 existe um satélite público da Embratel transmitindo sinais digitais a antenas parabólicas específicas, denominado de banda C digital sem custos financeiros para a recepção.
113 TV DIGITAL Meios de Transmissão Desde 1997 existe um satélite público da Embratel transmitindo sinais digitais a antenas parabólicas específicas, denominado de banda C digital sem custos financeiros para a recepção.
114 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting) Transmissão de Vídeo Digital, o padrão trabalha com conteúdo audiovisual nas três configurações de qualidade de imagem: HDTV (1080 linhas) EDTV (720 linhas) SDTV (480 linhas) Nas duas últimas configurações, permite a transmissão simultânea de mais de um programa por canal, permitindo uma média de quatro.
115 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting)
116 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting) O padrão DVB é designado de acordo com o serviço ao qual está vinculado: DVB-T Transmissões terrestres (TV aberta em VHF ou UHF (convencional) DVB-S Transmissões por satélite (TV por assinatura e tv FTA) DVB-C - Serviço de TV por cabo DVB-H Transmissão para dispositivos móveis, como celulares e PDA's DVB-MHP - Padrão de middleware Multimedia Home Plataform
117 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting)
118 TV DIGITAL Difusão e Acesso É constituída pelos módulos necessários à codificação e ao empacotamento das informações a serem transmitidas para aos receptores digitais. Os sinais de áudio e vídeo e os dados precisam ser adequadamente codificados, o que inclui a sua compactação e a inserção de informações que permitam, posteriormente, a sua recuperação, pelos Codificadores de Áudio, de Vídeo e de Dados. Uma vez codificados, os sinais são processados pela Camada de Transporte, que os empacota e reúne em um Único Sinal de Transporte, ou feixe de transporte (TRANSPORT STREAM - TS), acrescentando lhes informações auxiliares de controle. Na etapa seguinte, o sinal gerado na Camada de Transporte passa por um processamento adicional no módulo de Codificação de Canal, Modulação e Transmissão, por onde é transmitido.
119 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting)
120 TV DIGITAL Terminal de Acesso São módulos necessários para efetuar o processamento reverso ao da Difusão e Acesso, reconstituindo as informações originais de áudio, vídeo e dados. O sinal recebido pelo Terminal de Acesso, através de antenas receptoras, no módulo de Recepção, Demodulação e Decodificação de Canal, passa por um processo de demodulação e de decodificação de canal, de onde resulta o sinal de transporte que será enviado à etapa de demultiplexação, no módulo da Camada de Transporte. A Camada de Transporte separa os sinais codificados de Áudio, Vídeo e Dados, que são então submetidos aos Decodificadores de Áudio, de Vídeo e ao Middleware.
121 TV DIGITAL Terminal de Acesso Os Decodificadores de Áudio e Vídeo reconstituem os sinais originais, para que possam ser corretamente exibidos. O Middleware, por outro lado, além de decodificar os dados recebidos, é responsável por tratar as instruções, funcionando como uma plataforma de execução de software. Como resultado final, temos as Aplicações Interativas sendo utilizadas pelos usuários. O sistema possui ainda um Canal de Interatividade, composto de um Canal de Descida e um Canal de Retorno, que possibilita a interação do usuário final com a Produção de Conteúdo, permitindo-lhe receber ou enviar solicitações e informações.
122 TV DIGITAL Middleware GINGA
123 TV DIGITAL DVB ( Digital Video Broadcasting)
124 TV DIGITAL Transmissão e Recepção do sinal de televisão digital (Transport Stream - TS), radiofrequência (RF), frequência intermediária (FI)
125 TV DIGITAL Transmissão e Recepção do sinal de televisão digital
126 TV DIGITAL Transmissão e Recepção do sinal de televisão digital Codificador de Canal: inclui, de forma sistemática e controlada, informação redundante no feixe de transporte (TS), com o objetivo de conferir robustez ao sistema de transmissão, ao viabilizar, na recepção, a correção dos erros introduzidos pelos fatores agressores presentes no canal de transmissão. Modulador Digital: processa o sinal codificado para que seja possível sua transmissão em radiofrequência, com ocupação espectral limitada e com robustez às adversidades do canal de transmissão. Up-converter: realiza a conversão-de-subida do sinal modulado, de uma frequência intermediária (FI) para o canal de radiofrequência (RF) desejado, na faixa de VHF ou UHF.
127 TV DIGITAL Transmissão e Recepção do sinal de televisão digital Amplificador de Potência: eleva a potência do sinal de RF ao nível requerido para cobrir a área de interesse da emissora. A operação do Amplificador de Potência deve ser a mais linear possível. Evitar distorções no sinal amplificado, como distorções harmônicas e por intermodulação Manter a ocupação espectral do sinal restrita à banda do canal. Minimizar interferências nos canais adjacentes. Disponibilizar sinal em RF ao canal de transmissão através do sistema irradiante.
128 TV DIGITAL Transmissão e Recepção do sinal de televisão digital
129 TV DIGITAL Carrossel O carrossel dos dados é um mecanismo do transporte que permite que um servidor de aplicações de um sistema de difusão de dados apresente, de forma cíclica, um conjunto de dados a um decodificador, repetindo o conteúdo do carrossel uma ou mais vezes. Se uma aplicação necessitar um dado particular do carrossel dos dados, o decodificador deverá esperar a próxima vez que os dados pedidos são transmitidos. Os carrosséis são projetados para a transmissão periódica de informação sobre um feixe de transporte (TS), que, no caso particular de uma plataforma de televisão digital, corresponde ao TS MPEG-2.
130 TV DIGITAL Carrossel de Dados Os carrosséis de dados contêm somente dados cujo conteúdo não é especificado ou identificável, cabendo ao receptor alvo saber como tratar os dados que recebe. Carrossel de Objetos Os carrosséis de objeto permitem que seus dados sejam identificados, tais como imagens, arquivos de texto, ou arquivos executáveis da aplicação, a partir de uma lista de diretório de todos os objetos do carrossel.
131 TV DIGITAL Datacasting São dados não vinculados ao programa como EPG (Electronic Program Guide - Guia Eletrônico de Programação), interatividade, previsão de tempo, situação de trânsito, atualização de firmware, etc. Estes dados são codificados em MPE (Multi Protocol Encapsulation) ou Carrossel, que são interpretados pelo middleware do receptor como Ginga, desenvolvido no Brasil.
132 TV DIGITAL Áudio e Vídeo Podem ter vários fluxos de áudio e vídeo, onde no áudio pode ter até 8 fluxos. No áudio, além da quantidade de canais, existem opções para reduzir a taxa de transferência, principalmente no One Seg, utilizando SBR (Spectral Band Replication) e PS (Parametric Stereo). No vídeo SD, é utilizada a resolução de 720x480 como no DVD, para poder transmitir imagens na relação de aspecto de 4:3 ou 16:9 (anamórfica).
133 TV DIGITAL Áudio e Vídeo
134 TV DIGITAL Canalização A banda do canal legal no DTV é de 6MHz (igual ao do analógico PAL-M), Exemplo: o canal 14 começa na frequência de 470MHz e vai até 476MHz. O canal é dividido em 14 segmentos de 428,57KHz, mas um segmento é descartado para a transmissão, ficando somente 13, que são numerados de 0 a 12. Portanto a banda de transmissão de um canal DTV é de 13x428,57=5,57MHz, mas para uma maior segurança é expandida para 5,7MHz.
135 TV DIGITAL Canalização SEGMENTO 0 que fica bem no CENTRO, por ser de mais fácil recepção, é destinado para receptores portáteis como celular. Por ser transmissão de 1 só segmento, é conhecido como One Seg ou 1 Seg. Demais Segmentos Ímpares ficam À Esquerda e os Pares À Direita, incrementando de dentro para fora. A transmissão com a utilização destes segmentos é chamada de Full Seg, que são destinadas a receptores fixos como HDTV e receptores móveis.
136 TV DIGITAL Full Seg e One Seg
137 TV DIGITAL Camadas Hierárquicas Cada segmento tem sua própria especificação de canalização e modulação. Camadas (Layers) hierárquicas podem ser formadas agrupando segmentos com as mesmas especificações (até três camadas), e assim cada camada pode ser um tipo de transmissão (canal lógico).
138 TV DIGITAL Escalabilidade Uma grande vantagem do sistema, é de poder aproveitar as camadas hierárquicas. Se uma camada estiver transmitindo um programa em SD e a segunda camada, o mesmo programa em HD, a segunda aproveita também a primeira camada que tem informações de SD para formar o HD. Um receptor móvel que só consegue receber o SD, aproveita a primeira camada e descarta a segunda.
139 TV DIGITAL Multiprogramação Cada camada pode transmitir um programa diferente, e acaba se tornando um canal lógico. Além da transmissão One Seg, no Full Seg é possível ter até mais 3 programas em definição padrão (SD), mas em Full HD (1920x1080) que utiliza todos os 12 segmentos, só é possível transmitir 1 programa. Como muitas programações ainda estão em SD, ficam camadas ociosas, que poderiam estar sendo aproveitadas.
140 TV DIGITAL Full Seg e One Seg
141 TV DIGITAL Modulação Diferente da transmissão de sinais analógicos que utiliza a modulação de frequência (FM). Devido a necessidade de transmitir bits, na DTV, é utilizada a mudança de fase e em alguns casos, também de amplitude, para representar 1 bit ou um conjunto de bits. Isto é necessário porque a transmissão é realizada pela RF que é analógica, e portadora destas informações digitais. No SBTVD foram adotadas QPSK, DQPSK, 16QAM e 64QAM para modulação de programas e DBPSK para sinais de controle. Como exemplo, no 64QAM pode ter 4 fases com 4 amplitudes diferentes, totalizando 64 estados possíveis, o que representa 6 bits.
142 TV DIGITAL Imagem Anamórfica A utilização da lente anamórfica ou formato anamórfico foi usado para se ter o aproveitamento máximo da área do filme de 35mm, pois se utilizasse uma lente normal, ficaria uma boa área em vazio, e reduzindo a qualidade da imagem (imagem muito pequena).
143 TV DIGITAL Ginga Middleware O Ginga é semelhante aos middlewares produzidos mundialmente, mas foi desenvolvido por brasileiros para brasileiros, demonstrando assim que as universidades brasileiras estão aptas a desenvolver pesquisas de alto nível nesta área. Análogo aos outros middlewares, o Ginga foi projetado com três ambientes: 1. Ginga Common Core (CC) - dá o suporte necessário aos outros ambientes que disponibilizam as funcionalidades para o desenvolvimento de aplicações. 2. Ginga-NCL (Declarativo) - É responsável por dar suporte a aplicações declarativas 3. Ginga-J (Procedural) da suporte a aplicações procedurais.
144 TV DIGITAL Ginga Middleware Arquitetura básica de um middleware
145 TV DIGITAL Ginga Middleware
146 TV DIGITAL Ginga Java e NCL (Nested Context Language) Primeira camada: são os aplicativos, escritos em NCL, NCLua ou Java (Xlet) no caso de receptores fixos. Segunda camada: estão as máquinas de execução Terceira camada: o sistema operacional.