[pt] Em redes IP com mobilidade, uma conexão de transporte estabelecida com um dispositivo móvel pode ser interrompida devido a uma possível troca do endereço IP ocasionada por uma mudança de rede. O período compreendido entre o instante em que dispositivo percebe que está mudando de rede - momento em que se inicia o processo de alteração de seu endereçamento IP - até o momento do restabelecimento de suas conexões com outros dispositivos chama-se período de handoff, e sua duração é denominada latência do handoff. Existem especificações de protocolos que permitem que os nós móveis continuem acessíveis enquanto se movimentam na rede IPv6, como o MIPv6 (Mobility for IPv6). Porém, mesmo com a utilização do MIPv6, durante o período de handoff, pacotes trocados com o dispositivo móvel que se deslocou podem sofrer atrasos maiores do que o desejado ou até mesmo serem perdidos. Esse efeito acaba por diminuir a qualidade da comunicação, especialmente quando se está lidando com dados multimídia. O foco do presente trabalho é a implementação do protocolo Host Identity Protocol (HIP) numa ferramenta de simulação e a avaliação desse protocolo com o objetivo de estabelecer, de maneira quantitativa, o impacto do rompimento e restabelecimento da comunicação em ambientes móveis. A proposta do protocolo HIP é garantir a mobilidade usando uma nova identidade para os hosts de forma independente do endereço IP. São estudados, por meio de simulação, a latência e a perda de pacotes durante o handoff do protocolo HIP com o intuito de fundamentar novas investigações. / [en] In mobile IP networks, a connection of transport established with a mobile device may be interrupted due to a possible exchange of IP addresses caused by a change of network. The period between the moment when device realizes that the network is changing - time in which begins the process of changing its IP address - until the moment that it restores all connections with other devices is called period of handoff, and this period is called the latency of handoff . Some protocols specifications allow us to remain accessible while mobile move in IPv6 network, as the MIPv6 (Mobility for IPv6). But even with the use of MIPv6, during the handoff, exchanged packages with the mobile device could be delayed more than desired or even be lost. This effect diminish the quality of communication, especially when it is dealing with multimedia data. The focus of this work is the implementation of the Protocol Host Identity Protocol (HIP) in a tool for simulation to evaluate the protocol with the goal of establishing, quantitative way, the impact of disruption and restoration of communication in mobile environments. The proposed protocol ensures the mobility using a new identity for the hosts that is independent IP address. The latency and loss of packages are studied, by simulation, during the handoff of HIP protocol in order to justify further investigation.

[pt] Esta dissertação tem como objetivo explorar as possibilidades de introdução de inteligência na camada física de uma Rede Óptica de Telecomunicações, visando a sua aplicação futura. A utilização de subportadoras de RF - introduzidas no domínio óptico através de moduladores Mach-Zehnder -, associada a tecnologias de múltiplo acesso óptico, permite a construção de mecanismos de proteção, restauração, endereçamento, qualidade de serviço e gerenciamento TMN, na camada física. A vantagem da solução proposta reside no aumento de velocidade de operação da rede, bem como na redução do custo e da complexidade de seu gerenciamento, uma vez que nesta configuração os pacotes de informação são abertos somente ao atingirem seu nó destino. Os resultados obtidos sugerem que esta configuração pode ser utilizada para a operação e o gerenciamento de toda uma rede óptica de altíssima velocidade. / [en] The objective of this work is to explore the possibilities of built-in intelligence embedded in the physical layer of an Optical Telecommunications Network, aiming at its future applications. The use of RF subcarriers - introduce above the optical payload through Mach-Zehnder modulators -, associated with multiple acess technologies, allows for protection, restoration, addressing, Quality of Service and TMN management network complexity and cost, while increasing its operational speed, since this approach allows data packages to be opened only when they reach their destination node. The results obtained suggest that this arrangement could be used for networking and management of ultra-high-speed optical systems.

[pt] A difusão seletiva e os recentes avanços na tecnologia de transmissão óptica, mais especificamente na multiplexação por comprimento de onda (Wavelength Division Multiplexing- WDM), aliados à consolidação do IP como protocolo dominante das redes convergentes, vêm oferecendo novas perspectivas para as futuras gerações de inter-redes. Este trabalho faz uso da evolução dessas tecnologias para propor um conjunto de adaptações à difusão seletiva, em especial ao IP Multicast, denominado MIRROR (Multicast IP para Redes baseadas em Rajadas Ópticas Rotuladas). A proposta MIRROR sugere modificações e adequações para tornar o IP Multicast menos complexo, mais escalável em relação ao número de grupos ativos simultaneamente e mais adequado às redes baseadas em comutação óptica. Basicamente, MIRROR revê a necessidade de todos os roteadores ao longo da árvore de distribuição multiponto manterem informações de estado relacionadas a esta, bem como sugere adequações na forma como os caminhos multiponto são estabelecidos quando se emprega comutação baseada em rótulos na difusão seletiva. Para avaliar a proposta MIRROR, investiu-se em duas frentes distintas, uma baseada na análise comparativa entre a MIRROR e algumas alternativas ao IP Multicast apresentadas na literatura, e outra baseada no desenvolvimento de um protótipo da proposta no simulador NS (Network Simulator), com o intuito de referendar os resultados da análise comparativa. Na análise comparativa, confronta-se parâmetros como: requisitos de informações de estado, custo com informações de controle, custo de encaminhamento dos pacotes e custo da árvore de multiponto. O desenvolvimento do protótipo envolveu a criação de uma nova estrutura de nó e a alteração de módulos já existentes no NS, para tornar possível a simulação de redes comutadas por rajadas ópticas rotuladas no contexto da difusão seletiva. / [en] Multicast communication and recent advances in optical technology, most specifically in Wavelength Division Multiplexing (WDM), allied with the consolidation of IP as the dominant protocol of convergent networks, offer new perspectives for the next generation Internet. This thesis utilises these technologies to propose a set of adaptations, called MIRROR, to multicast communication, specifically IP Multicast, in labelled burst-switched optical networks. MIRROR proposes modifications to traditional IP Multicast in order to improve its scalability as a function of the number of simultaneously active groups, as well as making it more appropriate for use in optically switched networks. Basically, MIRROR includes new proposals for handling state information about the multicast distribution tree, as well as for the establishment of label-based multicast paths. In order to evaluate this proposal, two approaches are followed, one based on a comparative analysis between MIRROR and a number of other alternatives to IP Multicast proposed in the literature, and the other based on the implementation of a prototype in the simulation environment provided by NS (Network Simulator). The comparative analysis evaluates such parameters as: state requirement information, control overhead, packet processing efficiency and tree cost. The prototype implementation implements a new node structure and alters existing NS modules (OBS e MPLS), to make possible the simulation of labelled burst-switched optical networks in the multicast context.

[pt] O principal objetivo desta dissertação consiste na geração de novas funcionalidades inteligentes em redes ópticas associadas aos protocolos IP e Gigabit Ethernet, através da utilização de circuitos integrados programáveis operando na taxa do Gigabit. A padronização Ethernet é apresentada através das camadas PHY e MAC, destacando suas funções, interfaces e os tipos de chips disponíveis no mercado. A camada PHY do padrão Ethernet para meios ópticos é detalhada. Algumas tecnologias de chips são discutidas, entre elas o crescimento dedicado, os ASICs, as NPUs e as tecnologias programáveis: FPGAs e CPLDs. O conceito de inteligência óptica e o perfil de camadas equivalentes associados a este conceito são introduzidos. Um novo elemento de rede dedicado à inserção de sinalização na camada óptica é apresentado, destacando-se sua estrutura, sua realização, seu detalhamento para utilização em redes. Diversas montagens experimentais com o elemento desenvolvido são utilizadas para demonstrar as características do sistema, entre elas a eficiência da utilização da tecnologia de FPGAs e a transparência da inteligência na camada óptica para o padrão Ethernet. / [en] The main objective of this work is the generation of new functionalities in optical networks, associated to the Ethernet and IP protocols, by the use of programmable integrated circuits operating in Gigabit rates. The Ethernet standard is presented through its PHY and MAC layers, highlighting its functions, interfaces and the types of commercially available ICs. The Ethernet standard PHY layer for optical media is described. Some IC technologies are discussed, such as dedicated growth, ASICs, NPUs and the programmable technologies: FPGAs e CPLDs. The concept of built-in optical intelligence and a new layers model associated to it are presented. A new network element, dedicated to the insertion of signaling in the optical layer is also presented, and special attention is dedicated to its structure, to its implementation and to the aspects of its use in networks. Several experimental setups using the developed element are shown, demonstrating the characteristics of the system, particularly the efficiency obtained by the use of FPGA technology and the transparency of the optical intelligence with respect to the Ethernet standard.

[pt] Há alguns anos a Internet vem continuamente tomando uma importância cade vez maior na vida das pessoas, seja para trabalho, diversão, informação ou negócios. Essa disseminação está fazendo com que a necessidade de acesso vá além do escritório ou do lar e alcance o ar livre, ou seja as pessoas gostariam de acessar a Internet de seu notebook enquanto estão no caminho para o trabalho, casa ou escola. Para possibilitar isso o IETF fez estudos e definiu o padrão do IP Móvel. Porém o IP Móvel não resolve totalmente o problema de mobilidade na Internet, e para complementá-lo surgiram os protocolos de micromobilidade. Neste trabalho analisamos detalhadamente os dois principais protocolos de micromobilidade mais completos e sugerimos uma extensão para a melhoria do desempenho do acesso sem fio à Internet. / [en] Since some years ago the Internet is continually grwoing in importance in the peoples life, even for work, amusement, information or businesses. That spread is making the need for access goes outside the office or the home and reach the free air, the people would like to access Internet of his/her notebook while they are in their path for the work, home or school. To make it possible the IETF made studies and it defined a standard, The Mobile IP. However the Mobile IP doesn t totally solve the mobility problem in Internet, and to complement it, the micromobility protocols had appeared. In this work was analyzed the two main protocols of micromobility in detail and was suggested an extension for the improvement of the performance of the wireless access to the Internet.

[pt] O principal objetivo desta dissertação consiste na proposta de implementação de uma rede de telecomunicações utilizando novas tecnologias, enfatizando as aplicações de entretenimento. As soluções adotadas foram orientadas pelas características econômicas verificadas nas áreas nobres das regiões metropolitanas brasileiras e também pelas novas tecnologias de roteamento, chaveamento, armazenamento e distribuição local. A avaliação do custo de investimento e operacional da rede, bem como a formulação de um modelo de negócios associado a uma estrutura de serviços oferecidos foram apresentadas e desenvolvidas. A construção de um plano de negócio hipotético para avaliar a relação custo-benefício resultante da utilização da infra-estrutura da rede proposta associado ao modelo e estrutura dos serviços elaborados foi implementado e executado. Quatro alternativas de implementação de rede foram avaliadas. / [en] The present dissertation is aiming at proposing a telecommunications network implementation using some new technologies where the emphasis is put on entertainment applications. The adopted solutions try to offer a selection grid that qualitatively cope with the economic level of some selected noble metropolitan areas in Brazil and rely in new routing, switching storage and local distribution technologies. The investment evaluation, the operational network costs and the formulation of a business model associated with the respective used service structure is subsequently introduced and described. Next, a hypothetic business plan service model is launched in order to evaluate the cost-benefit ratio between the network infrastructure proposed working together with its new service model and its new structure. Four possible alternatives of network implementation were evaluated and commented.

[pt] O crescimento da Internet, tanto do ponto de vista do número de usuários como dos serviços oferecidos, e o rápido progresso da tecnologia de comunicação sem fio, tornou possível uma demanda crescente por sistemas sem fios que permitam o acesso a Internet. Porém, um dos principais fatores desafiadores para o desenvolvimento desta nova forma de acesso é a mobilidade das estações móveis. A fim de resolver todos os problemas relacionados à introdução da mobilidade nesta nova forma de acesso, a Internet Engineering Task Force (IETF) através de pesquisas definiu o Mobile IP como o protocolo padrão para esse novo cenário. Embora este protocolo receba inúmeras contribuições que visam melhorar o seu desempenho tanto nas questões de handoff e de segurança dos registros dos usuários, este protocolo não recebe a mesma atenção para a questão da falha dos seus Agentes de Mobilidade. Estes agentes suportam as conexões das estações móveis integrando as redes sem fio com as redes IP amplamente difundida. Portanto, o objetivo desta dissertação é apresentar uma proposta de tolerância à falha dos Agentes de Mobilidade a fim de contribuir nesta linha de pesquisa. / [en] The growth of the Internet, as much of the point of view of the number of users as of the offered services, and the fast progress of the wireless communication technology, it became possible a demand for wireless systems that allow the access the Internet. However, one of the main challenging factors for the development this new access way is the mobility of the mobile stations. In order to solve all of the problems related to the introduction of the mobility in this new access form, the Internet Engineering Task Forces (IETF) through researches it defined Mobile IP as the standard protocol for that new scenery. Although this protocol receives countless contributions that seek to improve it so much acting in the handoff subjects and of safety of the users' registrations, this protocol doesn't receive the same attention for the subject of the fault of their Mobility Agents. These agents support the connections of the mobile stations integrating the wireless networks with IP netowrks spread. Therefore, the objective of this dissertation is to present a proposal of fault tolerance of the Mobility Agents in order to contribute in this research line.