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Solução HPNA para Redes de Acesso

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ANATEL. Solução HPNA para Redes de Acesso. Abrangenet Desenvolvimento de Negócios CopperGate. CopperGate. Quem Somos Fundada em 2002 Líder mundial em tecnologia HPNA > 10 M de chip Sets instalados Padrão na maiores operadoras de IPTV O que fazemos Fabricante de chipsets para HomePNA3.1 - PowerPoint PPT Presentation
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April 20, 2023

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Solução HPNA para Redes de Acesso

Abrangenet Desenvolvimento de Negócios

CopperGate

ANATEL

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3CopperGate

Quem Somos• Fundada em 2002• Líder mundial em tecnologia HPNA• > 10 M de chip Sets instalados• Padrão na maiores operadoras de IPTV

O que fazemos• Fabricante de chipsets para HomePNA3.1• Suporte aos diversos fabricantes de

equipamentos de xDSL modems, optical terminators (ONT), STB, PVR, tester devices, iNID, MTU/MDU, bridges/converters

• Suporte ao cliente final em planejamento, testes, procedimentos de instalação e aprimoramentos

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Desenvolve e fabrica chipsets para o mercado de IPTV, Home Digital e Redes de Acesso em tecnologia HPNA

Escritórios nos USA, China, Taiwan, Japão, Brasil e R&D em Israel e USA

Lidera as atividades de padronização em Home networking no ITU e HPNA Alliance Maior contribuidor para padrão Global ITU de redes G.hn

24 patentes

Mercados e Aplicações IPTV Multimedia Home Networks Multiple Dwelling Unit Access Systems - MDU Surveillance e Security Monitoring VoIP

Padrão em distribuição de IPTV nas maiores Telcos da América do Norte

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CopperGate

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CopperGate modo de atuação

Modelo de negócio orientado ao Provedor

CopperGate atua como um Integrador de Sistema para a residencia

Provedor Suporte a testes de lab. Suporte a testes de campo Auxílio a especificação de

equipos de teste Guias de instalação Ferramentas de instalação Treinamentos Acompanhamento de

processos e necessidades técnico e operacionais

ODM/OEM Desenvolvimento de mercado Qualificação de oportunidades Desenvolvimento de

ferramentas Desenvolvimento de produtos Desenvolvimento de processos

de qualificação

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6Success Story - AT&T U-Verse

AT&T Roll-out • New portfolio of integrated digital

TV, high speed Internet and Voice services

• Engaged with Alcatel, Microsoft, Motorola, Scientific Atlanta, & 2Wire

CopperGate's Role• CopperGate is the sole provider of chips for in-home distribution

• Penetration is 4-6 chips/subscriber

• 9 million homes passed by Q108/e,

30 million homes passed by 2010/e• 549K subscribers by Q208/e and growing

>40K/week by 2008/e

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Tecnologia de redes Banda-larga

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Tecnologias para redes banda-larga

Wireless 2,4GHz/5,8GHz WiFi Baixo investimento e incremental Baixa robustez Baixa qualidade Baixo custo de operação Sensível a interferencias Impossível o triple-play Dificuldade em instalação no assinante

• Quase impossível em prédios Dificuldade em ampliação de capacidade

• montagem de torres Limitação da banda por rádio-base < 20Mb/s

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Tecnologias para redes banda-larga

Wireless Wimax ou pré-Wimax Frequencia licenciada (Wimax) Médio investimento e incremental média robustez média qualidade Baixo custo de operação Impossível o triple-play baixa dificuldade em instalação no assinante Dificuldade em ampliação de capacidade

• montagem de torres Limitação da banda por rádio-base < 15Mb/s

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Tecnologias para redes banda-larga

ADSL (rede externa) Necessidade de infra-estrutura de cabos telefonicos Alto investimento em rede + (DxLAN + Modem) média robustez média qualidade Médio custo de operação Banda altamente assimétrica Impossível o triple-play Impossível serviços corporativos simétricos baixa dificuldade em instalação no assinante Limitação da rede externa < 10Mb/s Alcance típico de 3km

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Tecnologias para redes banda-larga

VDSL (rede externa) Necessidade de infra-estrutura de cabos telefonicos e fibras ópticas

(FTTN) Grande investimento e médio custo de operação alta robustez (ponto a ponto ou nós com até 63 clientes) alta qualidade Médio custo de operação Grande conhecimento de engenharia Banda altamente assimética Possível triple-play com IPTV (alto investimento) Limitação nos serviços corporativos simétricos média dificuldade em instalação no assinante Limitação da rede banda < 50Mb/s Alcance típico no par metálico <300m

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Tecnologias para redes banda-larga

DOCSIS e redes HFC Necessidade de infra-estrutura de cabos coaxiais e fibras ópticas

(HFC) Alto investimento em rede e CMTS + cableModem média robustez alta qualidade Grande conhecimento de engenharia Grande suscetibilidade a interferencias Alto custo operacional (amplificadores, fontes, ajustes) Banda altamente assimétrica Possível o triple-play com TV analógica ou digital Limitação nos serviços corporativos simétricos média dificuldade em instalação no assinante Limitação da banda < 28Mb/s (DOCSIS 2.0)

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Detalhes da Tecnologia

CopperGateHPNA3.1

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14Tecnologia HPNA

Tecnologia original: pares telefonicos Home Phone Networking Alliance

Padrão ITU G.9954 par telefonico e cabos coaxiais. Único padrão ITU para rede de cabos de residencia

Killer Application: IPTV em redes de cabo coaxial de assinantes. Padrão nas maiores operadoras de IPTV do mundo. AT&T > 130k/mes instalações em 43 cidades

Evolução atual de banda CopperGate’s Chip Sets

• 3010 – Max PHY rate 112Mbps, • 3110 – Max PHY rate 144 Mbps, • 3210 – Max PHY rate 256 Mbps, ATUAL!!!

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HPNA 3.1 Coexistence

Mode A: 4-20MHz (16MBaud) Coexists with ADSL, TV-Channels

Mode B: 12-28MHZ (16MBaud) Coexists with ADSL, VDSL2 8A, TV-Channels

Mode C: 36-52MHz (16MBaud) Coexists with ADSL, VDSL2, TV-Channels Coexists with Mode A for HPNA Dual-Band

Mode D: 4-36MHz (32MBaud) Coexists with ADSL, TV-Channels Interoperable with Mode A and Mode B (16MBaud)

Mode E: 12-44MHz (32MBaud) Coexists with ADSL, VDSL2 8A, TV-Channels Interoperable with Mode B (16MBaud)

Outros mercados 36-68MHz

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16Uso de Banda - FDQUAM

HPNA 316Mbaud

FQAM

HPNA 38MbaudFDQAM

HPNA 34MbaudFDQAM

HPNA 32MbaudFDQAM

HPNA 332Mbaud

QAM

12 – 44 MHz

Coexistencia com canalização de TVDistribuição espectral aumenta robustez contra ruídos

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HPNA 3.1 MAC

Collision-free múltiplo accesso usando Sub-Burst Slots (SBS)Sub-burst slots são pequenos (16 usecs )Cada sub-burst slot é designado para apenas um dispositivo

DEV-1

DEV-2

STXOP

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

1 1

2

IFG

IFG

IFG

MA

PM

AP

IFG

R1 R2 R3 R4 R5

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HPNA 3.1 MAC

Time-Slots

MAP MAP MAPPlanned TransmissionOpportunities (TXOPs)

Planned TransmissionOpportunities (TXOPs)

Media Plan forCycle n+1

Media Plan forCycle n+2

Cycle n Cycle n+1 Cycle n+2

• Media Access baseado em ciclo periodico de MAC• Ciclo de MAC começa com transmissão do Media Access Plan (MAP)• Dispositivo deve sincronizar e aprender MAP antes de transmitir• Referencia de tempo no MAP são relativos ao início do ciclo• Ciclo com comprimento variável se adapta fluxo e serviço suportados• Portanto se faz necessário que um dispositivo na rede assuma a função de

Master para controle

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CopperStream MAC Overview

Protocolo Sincrono em MAC

Controle Master de comunicação ponto a ponto

Protocolo de alta-eficiencia Collision Avoidance Orientado a serviço (controle de acesso por dispositivo e serviço)

Quality of Service (QoS) Suporte a priority-based e guaranteed (parameter-based). 8

níveis Prove qualidade de serviço em ambiente imprevisível

Dynamic Bandwidth Allocation (DBA)

Traffic classification filters for service identification

Gerencia local e remota (TR-069)

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Funções do Master da rede

Admissão na rede Autenticação, registro, alocação de recursos Configuração de Download Key exchange protocolo (futuro)

Gerenciamento de banda e fluxo Mantém estado da informação sobre alocação de recursos de midia Admite ou nega novos serviços (pode ajustar serviços existentes)

Agendamento Aloca recursos de transmissão de midia para serviços Satisfaz QoS individuais (Banda, latencia, jitter, PER) para todos os

serviços

Geração e Distribuição de Media Access Plan (MAP) Saída de agendamento de processos Broadcast para todos os nós da rede

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HPNA

HPNA chips necessitam de firmware para funcionar Bridges carregam o código na flash interna Set top boxes fazem o download e carregam o código do firmware

HPNA na flash dos chips. Microsoft Media Room controla totalmente os chips da solução

CopperGate

Firmware atual é versão 1.9.3

Todas as versões de chip sets e firmware são compatíveis

HPNA vem com diversas funções de diagnósticos Acha e identifica dispositivos Teste de rede física Monitora tráfego de rede Programação de dispositivos

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Rede residencial HPNARede residencial HPNA

POTSSplitter

FTTH

ONT

STB DVR

STB

Full MeshComunicação bidirecional Banda alocada conforme a necessidade do serviço8 níveis de QoSUm dispositivo assume automaticamente a função de MasterDiagnóstico da rede pode ser feita através de qualquer pontoEntrada e saída de dispositivos são automáticas e controladas pelo MasterTotalmente plug and playSem necessidades de configurações ou provisionamento

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23Rede HPNA de MDU

Master

Uso da rede de cabo coaxial do prédioDispositivo Master é diferente dos modens HPNAMaster tem um modem HPNA + processador de gerencia e provisionamentoDispositivo Master força os outros modens a serem clientesVLAN entre clientes e MasterQoSAtivação e bloqueio remotosTotal de banda de >100Mb/sConexão do Master com Internet em 100BaseT

Rádio, Fibra, ADSL, Cablemodem, etc

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10 20 30 40 50 60 70 800

20

40

60

80

100

120

140

Attenuation [dB]

Lin

e R

ate

[M

bps]

Performance, CG3010 (1st generation), Coax solution

HomePNA station

HomePNA station

Variable Attenuator

Data Rate vs Attenuation

25Confidential and Proprietary Information of CopperGate Communication Ltd.

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CG3210

(dig. engine)

CG3210

(AFE)Hybrid and

filter

Coax

Optional

RAM / Flash

20 / 25 MHz

Phone

and/or

or xMII MAC

xMII Phy

3210 Chipset

Hybrid andfilter

Power

and/or

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Aplicações

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Phone LinePOTS

Phone Line

Coaxial Cable

Cat5 cable

IP STB

xDSLModem/RG

IP STB

VoIP Phone

CO

“Old” IPTV / VoD Home Networking

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Home-networkingTudo conectado pela rede da casa Até 190Mb/s em mesh

FTTH, VDSL, etc

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Coexistence com TV a Cabo de Terceiros

Adicionar um filtro passa-altas no splitter de entrada da rede da residencia (>48MHz)

Twisted Pair

ADSL, VDSL, BLC, Fibra, Rádio, etc

RF TV input

Filtro passa-altas

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IP STB

ADSL 2+ with HPNA3.1RG

CO

BridgeAdaptor

IP STB

Phone Line

IP STB

Analog Phone

Analog Phone

Phone Line

Coaxial Cable

Cat5 cable

IP STB + DVR

HomePNA3.1 via Phone Line

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32MDU

Master

Rádio, Fibra, ADSL, Cablemodem, etc

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33Hotéis IPTV/Internet+TV Analógica

Coax cable

Cat 5 cable

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Analog RF

GPON

high-pass

high-pass

Existing cable network of Hotel/Hospital

21 2532 5350 denis

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Exemplo de rede de TV a Cabo e HPNA

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35No new Wires, any wire

G.Hn based solutions

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Triple Play para pequenas operações

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37Pequenos Operadores

Baixo investimento – Alto ROIPossibilidade de novos negócios (triple-play) Competição com operadores de telefonia e TV a Cabo

Implantação em pequenas etapasFalta de mão de obra especializadaBaixo custo e facilidade operacionalFácil instalaçãoAlta disponibilidadeGerenciamento e provisionamento remotosFacilidade de diagnóstico Facilidade de reparo

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38Rede “HFC”Diagrama exemplo de Rede

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39HCNA x DOCSIS

190Mb/s total para serviços em qualquer sentido Possibilidade de serviço simétrico: Corporativo Maior rapidez em envio de emails Oferta de produtos para Upstream: Webserver

Ruído de rede fica reduzido em pequenas áreas: máx 124 assinantes (500 homes) Maior qualidade e disponibilidade Ruídos podem derrubar uma rede inteira de DOCSIS

Sem necessidade retorno ativo Sem perigo de saturar o laser de upstream de uma rede HFC, não

existe laser analógico de upstream Pode dar manutenção na rede de amplificadores sem derrubar Voz e

dados de assinantes Baixo consumo de energia

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40HCNA x DOCSIS

Único canal ocupado é a faixa de frequencias baixas (12-44MHz) Elimina o problema de equalização da rede nos canais altos Maior eficiencia espectral

Fácil instalação e configuração Equipamento de assinante “plug and play”

Arquitetura é toda baseada em TI Facilidade de compreensão por técnicos de TI

Redes Triple-Play totalmente digitais podem ter banda inferior a 550MHz x 860MHz ou 1GHz para DOCSISArquitetura pode ser em anel/barramento para o HPNA Anéis em MetroEthernet dão muito mais disponibilidade que

DOCSISDOCSIS é padrão exclusivo de TV a Cabo pelo CablelabsHPNA é padrão ITU para todo o mercado de telecomunicações

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41Premissas de projeto

Canal de retorno passivoConfiguração super-distribuição da parte de TV Um receptor óptico para cada ~5k homes Receptor unidirecional de baixo custo ~ R$300,00 Máximo de 3 amplificadores em cascata no troncal Um amplificador de baixo custo atendendo uma célula Centralização da fonte de alimentação Máximo de 550MHz

Cabos ópticos com poucas fibras, típico de 6 fibras em toda a redeInvestimento estimado de R$15k por Km (rede externa)Dispositivos Master de HPNA juntos aos amplificadores das células de TV Interligação dos Master por fibra óptica até um switch

centralizador colocado junto ao receptor óptico de TV e a fonte

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Exemplo de rede de TV a Cabo e HPNA

Diagrama da Célula HPNA 3

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Diagramas de redeInternet e Voz

Triple-play

Exemplo típico de distribuição em postes

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Diagramas de rede

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Condomínio Triple-Play

Switch

Receptor TV a CaboTV a Cabo

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Triple-Play em condomínios

Uso da rede de antena coletivaUso da rede interna de cabo coaxial ligada a antena ColetivaInstalação protegida Fácil energizaçãoAcesso imediato a todos os moradoresFacilidade de construção de rede de cabo coaxial externa no caso de casas Maioria dos casos o investimento é pago pelo condomínio

Negociação de pacote para todos os condominosConexão com apenas 2 pares de fibras (2 + 2 reserva)

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Casos no Brasil

Cabo Visão – Rio do Sul

Campo Mourão

Net Angra

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48Net Angra

15k assinantes de Pay-TV>3K assinantes de banda-largaAssinantes corporativos de 10Mb/s, Voz, Dados e Internet (QoS)>500 assinantes de Telefonia VoIP (início 02/09)420 km de rede coaxial210 km de rede ópticaRede instalada em 550MHz5 técnicos de manutençãoCall Center 7:00 às 24:00: 6 atendentes de TV e 3 de Internet e VoIPGerencia de elemento de rede até a porta Ethernet do AssinanteVLAN independente por assinante

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Opera na cidade de Rio do Sul/SC Em torno de 3.000 assinates de TV a Cabo 100Km de rede coaxial Atua a 11 meses com fornecimento de Internet 500 assinantes 32 células HPNA 3 Pronto para atender 2.240 assinantes Banda Total

disponível de 3,2Gbps Churn muito baixo. Na crise cliente prefere pacote econômico Valor médio/cliente: R$ 84,00 Planos: 256Kbps R$ 34,90; 512Kbps R$39,90; 1Mbps R$ 49,90;

2Mbps R$ 74,90; 4Mbps R$ 119,90

Fonte: http://www.caboflash.com.br/ Clientes: 80% 1Mbps, 5% 2 e 4Mbps, 15% < 1Mbps Ordem de serviço para manutenção (OS) / semana = 6, sendo 3 problemas no

cliente e 3 na rede externa (cabo antigo, conector)

Cabo Visão

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Opera na cidade de Campo Mourão/PR, desde 1998 Em torno de 3.000 assinates de TV a Cabo 95Km de rede coaxial; 6Km rede óptica Atua a 7 meses com serviço de Internet 17 células HPNA 3 Pronto para atender 1.190 clientes Banda

total disponível de 1,7Gbps Investimento:

(Switch HPNA CTS3502F + conversores de mídia (Head End) + cabo

de fibra óptica + Diplexer) para atender 1.190 clientes de Internet

Banda Ultra Larga= R$ 42.275,00 R$ 35,53/cliente Custo de rede (apenas pequenas adaptações e correções em

conectores e TAPs)

Campo Mourão

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51Projeto de Rede

Sem rede ativa de retorno

Amplificador de RF/TV

Master HPNA

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52Diagrama de Homes Condominio

máx 128 homes ativos = 256Mb/s

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53Arquitetura de rede Banda-larga

Diagrama similar a redes de TI

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54Housing externo

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55Housing externo

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56

Gerenciamento por Assinante

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57Gerenciamento por Célula

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58Informação de cada Dispositivo

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59Instalação de Assinante

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• Rede Coaxial e Fibra Óptica pronta para TV a Cabo (total)– 550MHz (60 canais analógicos + 120 canais Digitais)– Super-distribution com ~5K homes por nó óptico– ~R$15k /Km. Aprox. R$75/home (200homes/km)

• Com uso de Antena Coletiva ou caso o condomínio invista na rede, o investimentoserá na fibra ligando a sede da empresa até o condomínio e a instalação dos Masters e receptor ótico de TV

• Custo do HPNA– Unidade Master ~ R$ 1.600,00. – Custo de estrutura por assinante (ativos de fibra + Switch

HPNA 3.1) R$ 28,00/assinante– Custo médio do modem R$ 179,00 (custo total assinante R$

207,00)

Rede pronta para triple-play!!!

Investimentos

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61HPNA Solução Triple-Play

Solução escalávelMaior disponibilidade que outras tecnologiasMuito mais banda que todas as outras tecnologias apresentadasInvestimento baixo/médioBaixo custo de operaçãoEcosistema pronto Produto Projeto Implantação Gerenciamento

Suporte do fabricante da tecnologia, CopperGate, e dos equipamentosNovos negócios a sua esperaPronto para competir com operadoras de TV a Cabo e Telecomunicações

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62ITU G.hn Project Framework

Desenvolvendo um único padrão para suportar todos os cabos da residencia Coax, Telefone e Energia

Alcança todas as necessidades de distribuição de tráfego de mídias avançadas: QoS e taxas até 1Gb/s Confiável, robusto Coexistencia com outros serviços nos

mesmos cabosBaixo custo totalAuto-instalávelBase do padrão iniciado em Q4 2008

Joyce Putscher, Principal Analyst, In-

Stat

“We expect to see CopperGate as a

strong player related to the future G.hn

silicon”

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Motorola

Cisco

Motorola, 2Wire, Zhone, Allied Telesyn, TII, Calix, Occam, Pannaway, Arcadian

2Wire, Alcatel Lucent, Motorola, Gemtek, Xavi, Sendtek, ECI, D-Link, SMC, Hitron, Cisco, Thomson

Cisco

UTStarcom

IP-STBIP-STB

MDUMDU

iNIDiNIDONTONT

Ethernet BridgesEthernet BridgesResidential GatewayResidential Gateway

Test EquipmentTest Equipment

Entone

Sunrise

Ineoquest

JDSU

TatungTatung

Sendtek

CiaNet

HomePNA3.1 Ecosystemhttp://www.homepna.org/en/certification/member_products.asp

CiaNet, Cameo, Motorola, Sendtek, D-Link, Ready-links, Amino, Cisco, Tii, Trendnet, Pirelli, Actionet

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Assessoria e Projetos

Consultoria e treinamento em projeto de rede HPNA Triple-play Eng. João Marcelo Corrêa, [email protected]

www.cianet.ind.br Gleydson Barbosa Carneiro, (85) 3257-1897

www.viacast.com.br

Custos de translados e hospedagem

Apoio a tecnologia www.copper-gate.com

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Contatos

CopperGate Brasil Fabiano Carneiro

[email protected]

HomePNA Alliance

www.homepna.org

CopperGate

www.copper-gate.com Pablo Sandoval

[email protected]


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