Pesquisadores da Coppe desenvolvem modelo de otimização para direcionar o tráfego de dados nas redes de telecomunicações

Pesquisadores da Coppe/UFRJ desenvolveram nova metodologia que propiciará às operadoras de telecomunicações condições de prestarem um serviço mais seguro e eficiente a seus clientes. Trata-se de um modelo de otimização que já calcula e redistribui o fluxo de informações que trafegam pelas redes dos roteadores de núcleo (backbone) que já operam de forma segmentada (segment routing). Desta forma, será possível evitar congestionamentos que possam causar lentidões, ou mesmo interrupções momentâneas.

O estudo desenvolvido no Grupo de Teleinformática e Automação (GTA) da Coppe é tema de artigo que foi premiado no Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais (SBrT 2019). Intitulado “Modelo de Otimização para Engenharia de Tráfego usando Roteamento por Segmentos” tem como autores o aluno do Programa de Engenharia Elétrica, Antonio José Silvério e os professores Miguel Elias Campista e Luís Henrique Costa (seus orientadores) e o professor Rodrigo Couto.

Fruto da tese de Antonio Silvério, defendida em 2019, o modelo usa como base um novo paradigma de roteamento por segmentos com o objetivo de solucionar problemas que ocorrem na rede das operadoras quando o número de usuários que trafegam ao mesmo tempo supera a capacidade de uma determinada rota, gerando assim sobrecarga. O professor Miguel Campista explica que, quando isso acontece, as operadoras têm que reconfigurar a distribuição das informações por rotas alternativas de forma manual, ou por meio de ferramentas de planejamento off-line, o que pode gerar atrasos nas alterações necessárias à dinâmica do tráfego que passa na rede. Além de eliminar tais problemas, o novo modelo evitará que a operadoras deixem de atender aos requisitos de serviço contratado pelos clientes.

Miguel diz que além de ser estruturada para atender aos usuários do dia-a-dia, as redes de telecomunicações precisam ser replanejadas quando há entradas de novos clientes, como operadora de telefonia, transmissão de TV ou internet. De acordo com o professor, o replanejamento também é necessário quando há realização de eventos que geram grandes demandas, a exemplo da Copa do Mundo e do Rock’n Rio, para os quais têm que ser criadas estruturas específicas para a transmissão de dados. “Nesses casos, atualmente, as operadoras de telecomunicações acionam uma ferramenta para fazer a redistribuição pelas vias de transmissão, a partir dos cálculos da capacidade das rotas. Mas é um serviço manual, não automatizado, diferente da técnica que desenvolvemos”, explica o professor.

A eliminação dos atrasos nas transmissões ou sua redução para milissegundos, a partir da técnica de otimização, é o grande diferencial da metodologia desenvolvida na Coppe. De acordo com Antonio Silvério, que atualmente atua como pesquisador colaborador do GTA, um modelo de duplo objetivo foi criado para calcular a carga de dados na entrada e saída da rede, de forma a fazer a redistribuição do tráfego quando for necessário, atendendo os requisitos contratados no serviço.

“Os sistemas atuais calculam a distribuição de tráfego pela rede, quando a transmissão já está em curso. No caso de saturação, é preciso redistribuir o processo que já está em andamento, o que, entre outros fatores, causa certa lentidão na configuração do serviço, não atendendo os requisitos contratados, como serviços de conectividade de Data Centers. Então, tendo como base a tecnologia de roteamento por segmentos, a inteligência da rede fica na borda, o que nos permite direcionar o tráfego de forma inteligente, redistribuindo as cargas de tráfego de dados, através de melhores caminhos encontrados pelo modelo. Como consequência, é possível atender aos requisitos do serviço”, explica Silvério.

De acordo com os pesquisadores da Coppe, ao automatizar a configuração das vias de transmissão, a tecnologia tornará possível às operadoras simplificar os equipamentos de rede e ainda aumentar o nível de segurança e precisão. O professor Luís Henrique Costa explica que o novo sistema permite uma configuração personalizada, de acordo com a necessidade do cliente, e com menor consumo de memória dos equipamentos roteadores.

“Com as tecnologias atuais, há um aumento do consumo de memória dos equipamentos roteadores das operadoras de telecomunicações para cada demanda de tráfego que entra na rede. Com o roteamento por segmentos, estrutura-se um modelo que além de reduzir tal consumo, possibilita estipular a melhor rota ou até compartilhar uma mesma via de transmissão, reaproveitando parte da configuração já existente. O modelo desenvolvido terá como fazer isso automaticamente”, conclui o professor da Coppe.