Conceitos Básicos de Telecomunicações

Elaborado por: Roberto Giampietro PaganoJulho/99

TERMINOLOGIA

Velocidade de transmissão – Indica a capacidade de transmissão de dados usando os conceitos bit/byte. É determinado pelo equipamento do cliente e não pelo serviço da Embratel.

Protocolo – É a maneira pela qual o computador transmite seus dados. É a linguagem que permite a comunicação entre computadores.

Acesso Comutado – É igual ao acesso discado, no qual a ligação com a EBT é feita pela operadora local.

Meios de Transmissão – Definido por conceitos elétricos. A Fibra ótica por exemplo, converte o sinal elétrico em luz e o transmite. O fio de cobre transmite originalmente voz, que é um sinal analógico e se distorce em grandes distâncias. O modem transforma esse sinal numa forma mais adequada para circular pelo fio. A transmissão também pode ser via rádio.

Multiplex – Canaliza velocidades diferentes que chegam a central e faz um arranjo definindo o que vai sair de forma agregada, mas mantendo a individualidade das ligações pelo que se chama “trem de bits”.

Interface – É a ligação específica entre os equipamentos. A porta é uma interface.

Backbone – É a malha de redes da EBT. O cliente também tem backbone.

Transparência – Significa que o meio não atrapalha o protocolo do cliente.

Agregado – Também chamado de banda, se relaciona ao conceito de velocidade de transmissão de dados.

Nó – Ponto de entrada do sinal na rede.

Enlace – Caminho que o sinal segue entre dois nós consecutivos.

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Encapsulamento – Adotar protocolos diferentes, um dentro do outro.

Throughput – Taxa de transmissão de dados reais.Multiplexação Digital – Permite compatibilizar as velocidades e produzir agregados de sinais das mais diversas naturezas, fazendo com que um mesmo meio possa ser compartilhado por vários canais.

Topologia – É o desenho de uma rede.

Concentração – Recurso em que a fonte fica ativa durante curtos intervalos de tempo e com um certo número de canais. Por exemplo, em média um assinante da rede telefônica só usa o telefone alguns minutos por dia.

Transdata – Serviço que provê circuitos dedicados de dados em baixa velocidade, fim-a-fim, síncronos e assíncronos, está em phase-out com incentivo á migração dos clientes para o Megadata ou Renpac.

Rede E1 – São os pontos de presença da EBT. É a rede de suporte da EBT.

Re-roteamento – Ocorre numa interrupção de acesso, a informação é re-roteada por outra rede.

Modem – dispositivo que é um conjunto modulador (para transmitir) e demodulador (para receber) informações, adequando as velocidades aos requisitos dos meios de transmissão.

Host – Computador ligado a uma rede física. O tamanho de um host varia desde um computador pessoal até um supercomputador.

Gateway – Computador conectado a mais de uma rede física, responsável pela transmissão de dados entre tais redes.

IP (Internet Protocol) – Protocolo “connectionless”(sem estabelecimento de circuito) da camada “internet” na arquitetura TCP/IP, responsável pela conexão lógica entre as redes.

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SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES

Pode ser definido como o conjunto de técnicas de transmissão a distância, através de recursos tecnológicos da eletricidade e da eletrônica. (tele = distância + comunicação)

Emissor de Sinal – Engloba todos os equipamentos que tratam o sinal original até compor o sinal elétrico que vai ser enviado pelo meio de transmissão.

Receptor de Sinal – Tem função inversa. Capta o sinal e trata-o para entregar ao usuário.

Comunicação Analógica

A ligação é realizada pela conexão de trechos menores de transmissão atravé de centrais de comutação (acesso discado). As centrais locais (CL) são as que os assinantes são diretamente ligados. As centrais tandem (CTd) ligam entre si centrais locais na área urbana. As centrais de trânsito (CTr) fazem ligações com meios interurbanos.

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M eio de TransmissãoFonte

Em issorde

S inal

Ruído

Rec eptorde

S inalD estina tário

C L C T d C T r M u lti p lex R ád i o R ád i o M u lti p lex C T r C T d C L

A transmissão entre o telefone e a central local é a linha de assinante. A transmissão entre centrais telefônicas é o tronco.

O tronco na área urbana geralmente é um par de fios, na interurbana exige equipamentos mais complexos. O multiplex permite a um grande númerode canais telefônicos compartilharem o mesmo meio de transmissão de longa distância, no caso o radio-enlace, tornando o seu uso mais econômico.

Comunicação Digital(entre um terminal e um computador)

• Circuito dedicado, usando facilidades da rede transdata.

O sinal de natureza digital se caracteriza por apresentar ruídos que só podem variar dentro de certa cadência.

A transmissão deste sinal por qualquer meio físico vai deformá-lo, seja arredondando-o nas transições, seja somando-lhe ruído. O recurso da regeneração do sinal permite restaurar o formato digital limpo para o sinal.

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TSistema de

T ransm issãoCo nvencion al

M odem M odem T RAN SD AT A T RAN SD AT A M odem M odem

1 11 1 10 00 0 0

Meio de Transmissão Regenerador

As técnicas digitais permitem grande economia no projeto de sistemas, pois a eletrônica digital moderna e as técnicas de integração permitem obter componentes baratos, de baixo consumo e ocupando pouco espaço. A confiabilidade é superior e a frequência de manutenção é muito menor do que em equipamentos analógicos. Por outro lado, é mais sensível aos efeitos do desvanecimento seletivo. A rede atual é essencialmente destinada à transmissão analógica, o que implica em uma fase de coexistência de sistemas e uma substituição gradual, devido aos altos investimentos necessários.

Análise topológica da rede

Está relacionada aos pontos servidos e com a capacidade destes pontos se interligarem entre si. Consideremos um esquema onde um terminal pode se comunicar com dois outros usando linhas físicas. É necessária a presença de um nó intermediário. Se o ponto A pode enviar simultaneamente para B e C o nó intermediário é um nó de distribuição e o circuito é um circuito multiponto.

Se no nó intermediário se toma uma decisão, de modo que o sinal vindo de A seja enviado para B ou C, o nó intermediário é um nó de comutação. Em cada uma das opções a ligação se efetua apenas entre dois nós terminais e o circuito é referido como circuito ponto-a-ponto comutado, ou circuito comutado.

A,B,C – nós terminais A,B,C – nós terminais O – nó intermediário de - nó intermediário de distribuição comutação

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A

C

B

A

C

B

Quando há referências a um serviço comutado, isto não equivale a dizer que existem circuitos comutados. O serviço comutado ocorre quando o usuário pode escolher a que pontos deseja enviar o seu sinal e ele mesmo comanda a operação de comutação. Um circuito pode ser montado com vários nós intermediários como mostrado a seguir:

a) Circuito Multiponto – com vários nós de distribuição que são realizados fisicamente por unidades de derivação, ligando um computador numa cidade a terminais em diversas cidades.

CL CTd CTr CTr CTd CL

b) Circuito Comutado – com vários nós de comutação que são realizados fisicamente por centrais de comutação, no caso de uma ligação telefônica de uma cidade para outra.

Ao conceito de concentração vale ilustrar que o feixe de canais de uso comum pode ser bem menor que o feixe de canais entrantes. Apenas quando um certo canal fica ativo é preciso providenciar a sua conexão com um dos canais comuns. O incoveniente deste esquema é que se o número de canais entrantes ativos superar o número de canais de uso comum, o excesso entrante não conseguirá saída, configurando uma condição de bloqueio.

Existem vários métodos operacionais correntes para esta situação, um deles é o de prioridade preestabelecida, onde:

- Existe um controle centralizado, onde um único centro examina as condições da rede e terminais, liberando uma fonte de cada vez.

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- Existe um rodízio sistemático, onde em cada momento uma fonte tem o direito de transmitir o sinal, o qual é transferido a uma fonte vizinha da rede, assim que termina sua mensagem.

TRANSMISSÃO ANALÓGICA E DIGITAL

Transmissão Analógica

O que a caracteriza é a manutenção das características do formato do sinal de transdução, na multiplexação e na modulação, nos quais é conservado as características do sinal de transmissão pelo meio.

Os efeitos da distorção e do ruído não são eliminados, sendo apenas controlados dentro de limites aceitáveis, sendo o parâmetro de referência a relação sinal-ruído.

Transmissão Digital

A ênfase é dada a comunicação de informação, que é semprecodificada em bits. Com a regeneração do sinal em pontos intermediários consegue-se eliminar os efeitos da distorção e do ruído, o que só é possível pela natureza discreta do sinal digital.

Meios de Transmissão

De maneira geral podem ser classificados em Confinados (meios físicos) ou Não-Confinados (meios rádio). Onde num meio confinado o sinal é guiado ao longo de um caminho determinado pelo meio, uma linha física. Num meio não confinado a energia do sinal propaga livremente, o meio é o espaço livre.

Meios Confinados

As linhas físicas de transmissão mais usadas são:

Par de fio – fio de cobre com isolamento plástico, aplicados principalmente em rede interna, entrocamento residencial, predial, etc.

Cabo de pares – Dispositivo que agrupa diversos pares de fios com o objetivo de facilitar a interligação entre pontos de demanda concentrada.

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Linha Aberta – Também emprega dois fios, mas são montados afastados um do outro, correndo paralelo e podendo ou não empregar revestimento isolante.

Cabo Coaxial – Emprega dois condutores, um com formato tubular que envolve o outro que fica no eixo. Um tipo importante é o cabo submarino metálico, empregado nas comunicações internacionais.

Guia de Ondas – Corresponde a situação limite de um coaxial em que o condutor foi tão reduzido que fica apenas o tipo externo.

Fibra Optica – Permite a transmissão de sinais luminosos, denominados raios ópticos. Suas principais vantagens em relação aos cabos metálicos são:

- Grande largura de borda, maior capacidade de transmissão.- Imunidade à interferência de campos eletrostáticos e eletromagnéticos

(ruidos)- Ausência de diafonia- Insensibilidade a descarga atmosférica- Segurança quanto a grampeamentos- Cabos leves e de diâmetro reduzido- Disponibilidade ilimitada de matéria-prima.

MEIO DE TRANSMISSÃO FAIXA DE PASSAGEM

Pares / Cabo de pares 0 Hz a 12 MHz

Linha Aberta 4 KHz a 30 MHz

Cabo Coaxial 60 KHz a 60 MHz

Guia de Ondas 2 GHz a 200 GHz

Fibra Ópticas 14 THz a 15 THz

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Alguns exemplos de aplicação:

ALOCAÇÃO DE FREQUÊNCIA DE RÁDIO

FAIXA DE FREQUÊNCIA DESIGNAÇÃO TÉCNICA DESIGNAÇÃO LEIGAEXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO

300 Hz a 3000 Hz E.L.F Ondas extremamente longas

Comunicação para submarinos, escavações de minas, etc.

3 kHz a 30 kHz V.L.F Ondas muito longas

30 kHz a 300 kHz L.F Ondas longas Auxílio a navegação aérea, serviços marítimos, radiodifusão local

300 kHz a 3000 kHz M.F Ondas Médias

3 Mhz a 30 Mhz H.F Ondas TropicaisOndas Curtas

Radiodifusão local e distante, serv. Marítimos (estações costeiras)

30 Mhz a 300 Mhz V.H.F Transmissão de TV, sist.comerciais, particulares e de Seg. pública de comunicação.

300 Mhz a 3000 Mhz U.H.F

3 Ghz a 30 Ghz S.H.F Microondas Comunicação pública a longa distância. Ex: sist.interurbanos e internacionais, satélites, etc.

30 Ghz a 300 Ghz E.H.F

Legenda

E.L.F – Extremely low frequency V.L.F – Very low frequencyL.F - Low Frequency M.F. - Medium frequencyH.F - High Frequency V.H.F - Very High FrequencyU.H.F – Ultra High Frequency S.H.F – Super High FrequencyE.H.F – Extremely High Frequency

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Natureza da Propagação Rádio-Elétrica

Sabemos que um objeto cai sobre a superfície de um liquido em repouso provoca ondas que se propagam em círculos, cujo centro é o ponto de impacto, o qual entra em oscilação na direção vertical e que passam para as partes adjacentes do liquido em todas as direções. Um transmissor de rádio é um elemento que provoca continuamente, através de sua antena, uma perturbação eletromagnética de forma localizada, no espaço, que vão se atenuando com a distância. Uma antena receptora pode “sentir” estas perturbações e se estiver ligada adequadamente a um receptor, haverá recepção dos sinais daquele transmissor. Estas perturbações chamam-se ondas eletromagnéticas.

A parte das ondas que se dirige para o espaço (de 80 a 150 km), encontra uma camada refletora chamada ionosfera. Este “espelho natural” é formado principalmente pela energia solar que incide na alta atmosfera.

Neste modo de propagação há um problema: o “espelho natural”, a ionosfera não é muito confiável. Quando há perturbações intensas no sol (tempestades magnéticas) as comunicações ficam interrompidas para longas distâncias.

A ionosfera é transparente a transmissão de frequencias mais elevadas (VHF e UHF) não se refletindo mais para a terra. A parte das ondas que raspa na terra é útil até o horizonte (+/- 80 a 100 km), este tipo de transmissão é utilizada por exemplo em televisão, rádio frequencia modulada (FM) ou serviços que exigem alta confiabilidade. Observe-se que a onda terrestre, em frequencias mais baixas, atinge distâncias maiores, pois acompanha a superficie da terra até se atenuar completamente. (por isso pode-se sintonizar uma rádio européia de ondas curtas, mas não se pode sintonizar em São Paulo, um canal de TV do Rio (VHF e UHF).

Estações Repetidoras

Em cada repetidora, a antena capta o sinal proveniente da direção de origem. Este sinal é canalizado por um guia de ondas para o receptor, que trata eletronicamente o sinal e passa para o transmissor. Este amplia convenientemente o sinal e reenvia para a antena rtansmissora. Assim artavés de repetições sucessivas, o sinal de microondas (a informação) sai da estação

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terminal de origem e atinge a de destino. As antenas de microondas (transmissora e receptora) podem rtansmitir/receber mais de uma portadora.

Estações repetidoras Estação rádio-terminal

Cidade A Cidade B

Cada portadora é denominada “Canal de RF”(rádio-frequencia) que pode transmitir 960 canais telefônicos. Em cada tronco de canais RF temos o canal principal e outro canal de proteção. Assim, os troncos são designados pelo numero de canais de RF, como abaixo:

Sistema 2 + 1 = 2 canais de RF principais e 1 de proteçãoSistema 6 + 2 = 6 canais de RF principais e 2 de proteção

Um sinal de TV ocupa uma faixa de frequencias da ordem de 1000 canais telefônicos.

Sistema de Rádio de Tropodifusão

Sistema de telecomunicação utilizado para transmissões a regiões inóspitas. É um sistema de microondas, que não utiliza a “visada direta” pois os números de canais de voz variam somente de 100 a 300.

Sistemas de Radiovisibilidade Utilizando Satélites

Os satélites tem um movimento de translação ao redor da terra, com a mesma velocidade angular que a da rotação deste planeta. Resulta, assim, que o satélite

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CentralInterurbana

MUX

RD

RD

MUX

CentralInterurbana

permanece estacionário sobre um ponto da terra. Este equilibrio ocorre a aproximadamente 3600 km de altura, quando a força da gravidade é equilibrada pela força centrífuga. Existem dois segmentos de transmissão via satélite: O espacial e o terrestre.

O espacial corresponde a uma estação repetidora do sistema de microondas. No satélite existem pequenos receptores e transmissores para receber, ampliar e reenviar os sinais para terra. A energia consumida é a solar obtida através de painéis solares. Há também no satélite um reservatório de combustível, que permite o acionamento dos motores para sua colocação em órbita e de comando de correção de posição. O consumo de combustível determina o tempo de vida do satélite (+/- 8 anos). Genericamente existem os seguintes tipos de antena:

Feixe Global – destinada a cobrir toda a àrea da terra vista pelo satélite.Feixe Hemisférico - destinada a cobrir uma parte hemisférica da terra.Feixe Concentrado - destinada a cobrir uma àrea limitada da terra.

O segmento terrestre é constituido de estações, que são os terminais de origem e destino das comunicações e operam em microondas na faixa de 6 Ghz no enlace de subida e 4 Ghz no de descida. Devido as grandes distâncias envolvidas, há que se ter amplificadores de alta potência denominados HPA.

Adaptação do Sinal ao Meio

O sinal elétrico representando a informação, da forma que é produzido, não apresenta condição de alcançar condições satisfatórias, devido a propagação das ondas eletromagnéticas na forma em que é gerado. Por isso foram desenvolvidas duas técnicas: a modulação e a multiplexação.

Modulação – Consiste na variação de uma característica qualquer da onda portadora, essa variação é realizada proporcionalmente ao sinal modulador, sendo que se pode processar de duas maneiras: por Modulação de Amplitude (AM ) em que a característica a ser variada é a amplitude. Ou por Modulação Angular (Frequencia ou fase), nesse caso a característica a ser variada é o ângulo, podendo ser em fase (PM) e em frequencia (FM).

Multiplexação – Os equipamentos multiplex vão tomar os sinais de cada conversação e processá-los de tal forma que a transmissão no par de fios possa ser feita com simultaneidade e com sigilo desejados.

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Isto é possível através de dois métodos gerais, conhecidos como Multiplex por divisão de frequencia (FDM), no qual moduladores produzem faixas de frequencia distintas para os canais de voz. O outro método é conhecido como Multiplex por divisão em tempo (TDM), onde o tempo de transmissão é dividido em intervalos de tempo curtos, chamados “janelas de tempo”. Neste sistema, cada amostra de cada telefone (fala do usuário) é transformada num código formado por sinais elétricos que são transmitidos. É o chamado de estágio de codificação. Do lado da recepção, estes códigos são interpretados e transformados nas amostras originais – é o estágio da decodificação, transformando-se novamente no sinal de voz original.

SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES DA EMBRATEL (REDE BÁSICA)

Sistema Nacional – É formado pela rede terrestre de microondas que interliga as principais cidades brasileiras, pelas rotas de fibra ótica com 3 satélites de comunicações e estações terrenas,são divididos em 3 meios de transmissão distintos, a saber:

Enlaces terrestres por Microondas em Visibilidade – É o meio terrestre mais utilizado (fonte: 1995), em média as estações repetidoras estão distantes 50 km. Estes enlaces permitem o tráfego de todos os serviços, ou seja, voz, textos, som, imagens e dados, divididos em rádios analógicos e digitais.

Enlaces terrestres via Fibras Óticas – São divididos entre submarinos e terrestres, sendo que os terrestres acompanhas as rotas de malhas ferroviárias e rodoviárias utilizadas para apoio e manutenção do sistema. O aumento da capacidade de transmissão pode ser avaliado pelo fato que um mesmo par de fibras que transmitia a uma taxa de 34 Mbits/s (480 canais de voz) hoje transmite 4 Gbits/s (61 mil canais de voz). Já está prevista a utilização de 10 Gbits.

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MULTIPLEX

MULTIPLEX

Sistema brasileiro de transmissão via satélite (SBTS) – Inicialmente utilizado para a complementação do sistema nacional, em localidades com grande demanda de tráfego e/ou sem facilidades para a implantação de troncos de microondas em visibilidade. Comunidades for a do raio de difusão das emissoras locais podem ter acesso aos sinais de TV através de antenas de recepção de propriedade local.

Sistema Internacional – A transmissão é feita através de três diferentes meios:

Satélites (Intelsat e Inmarsat) – São realizadas através de estações do segmento terrestre, que prestam serviço de rastreamento, telemetria, comando e monitoração de satélites do Intelsat. O Inmarsat destina-se a comunicações marítimas, através de um consórcio de 46 países.

Cabos Submarinos – Permite transmitir todos os serviços de telecomunicação, exceto TV. O cabo Bracen liga a Europa com 4910 km de extensão. O cabo Brus liga os USA, com extensão de 4190 km. O Atlantis faz parte de um consórcio entre países da América do Sul, África e Europa e é dividido em duas seções que ligam Recife a Senegal e Senegal a Portugal. Atualmente estão em operação também cabos submarinos de fibra ótica com capacidade muito maior para transmissão de canais de voz.

Enlaces Terrestres – São ligações terrestres por microondas em visibilidade destinados a atendimento de países fronteiriços.

COMUTAÇÃO

Entende-se por comutação a interligação temporária entre dois circuitos elétricos. Na medida que cresce o número de assinantes, se tornaria impraticável a ligação de assinante a assinante, para evitar o problema de uma rede em proporções monstruosas, foi desenvolvida a ligação entre cada assinante e o equipamento de comutação (Central de Comutação) que é feita por um par de fios (linha de assinante), assim se realiza uma conexão temporária, que ficará mantida durante todo o tempo que durar a comunicação desejada.

• Assinante Linha de assinante Ligação temporária Central de comutação

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A comutação pode ser Eletromecânica, quando tanto as funções lógicas quando tanto as funções lógicas de comando e controle quanto as de conexão são executadas por dispositivos eletromagnéticos (tais como relés) ou eletrônicos, no caso Comutação Eletrônica, produzindo um caminho físico que fica permanentemente a disposição dos assinantes.

Fonte (A) nó de origem

Nó de destino (B) Destinatário

EnlaceEnlace ocupado com ligação

Comutação de Mensagens

Com base no endereço de destino da mensagem e considerando o estado da rede (congestionada, enlaces for a de operação, etc.) o centro de comutação escolhe uma rota de saída e, quando estiver disponível, a mensagem é transmitida para o próximo centro de comutação e este procedimento é repetido até que a mensagem atinja seu destino (store and forward).

A principal desvantagem é que o atraso induzido depende do tamanho das mensagens e de filas de mensagem, inviabilizando a consulta a banco de dados, aplicações bancárias On-line, etc. Devido a estas dificuldades, foi desenvolvido o conceito de comutação de pacotes, no qual as mensagens são fragmentadas em “pacotes”de tamanho máximo definido, incrementando a capacidade de escoamento de tráfego. Daí existem dois modos de transmissão: O Modo do circuito virtual onde os pacotes são transmitidos através de uma mesma rota, e o Modo Datagrama, onde o pacote pode seguir qualquer caminho. Este

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procedimento pode aliviar o sistema em caso de congestionamento, mas os pacotes chegam ao destino desordenados.

A fim de permitir que um assinante de uma central seja ligado com o assinante de outra central, é necessário que outras centrais sejam interligadas entre si. A seguir consideramos três áreas de concentração de assinantes. Considerando o caso de centrais que servem até 10.000 assinantes, estes podem ser identificados pelo número 0000 até 9999, precedidos por três digitos que identificam uma central específica. Cada canal interligando centrais é referido como tronco e o conjunto de troncos entre duas centrais é designado de entrocamento.

Àrea de centrais

No caso de telefones com tecla, a informação do número é transmitida em forma codificada, assim o aparelho possui 7 geradores de frequencias e a tecla 5 por exemplo, libera as frequencias 770 hz e 1336 hz para serem enviadas simultaneamente a um receptor na central que, no caso, conclui tratar-se do dígito 5, esse padrão é conhecido como sinalização multifrequencial, o que indica que se usam duas frequencias simultâneas para representar cada sinal.

Hz 1209 1336 1477

697 1 2 3

770 4 5 6

852 7 8 9

941 - 0 -

17

207

241

No caso de ligações para areas diferentes (Fe C), como dito anteriormente, a ligação tem forçosamente que passar pelas centrais de trânsito tandem, envolvendo 3 operações de comutação. Mas, se a área da central A tem um interesse muito grande de comunicação com a área da central B, torna-se anti-econômico realizar sempre as conexões passando através da central de trânsito. Desta forma é criada a conexão de rota direta.

Quando se tratam de ligações entre assinantes de duas cidades diferentes, a interligação direta se torna incoveniente, tendo assim que passar obrigatoriamente por centrais de trânsito interurbanas podendo ser providos entroncamentos diretos (rotas de alto uso) entre as centrais de trânsito interurbanas que apresentam elevado tráfego entre si, com o tráfego de transbordo passando por uma central de trânsito interurbana de ordem superior – classe I (hierarquia de classes de I a IV). Para ligações internacionais o procedimento ocorre de forma semelhante. A numeração deverá caracterizar e indicar a passagem, através dos números 0 e 00, pelas passagens interurbanas ou internacionais.

Abaixo, alguns tipos de centrais:

Tandem – Centrais que distribuem automaticamente chamadas interurbanas em áreas locais e de trânsito da rede local.

Central mista – É quando uma central, além de possuir funções de uma terminal, desempenha também as funções de trânsito.

Centrais Públicas – São utilizadas para escoamento do tráfego entre aparelhos telefônicos da rede pública, urbana ou interurbana.

Centrais Privadas – Classificam-se em:

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A

F C

PBX (Private Branch eXchange) – são centrais manuais, onde um operador realiza as interligações entre ramais ou entre um ramal e rede pública.

PAX (Private Automatic Branch eXchange) – realizam ligações apenas entre ramais, não existindo troncos para a rede pública (é um intercomunicador). As centrais dividem-se em classes (de I a IV) sendo classificadas hierarquicamente na ordem crescente e pela maior capacidade de transmissão.

Tarifas

A tarifa é o valor a ser pago pelo usuário dependendo dos custos envolvidos.Tarifa independente de tráfego- taxa de instalação: assinatura mensal, calculada de modo a cobrir a depreciação dos equipamentos utilizados e a manutenção dos mesmos.Tarifa dependente do tráfego- tempo de utilização: tarifa associada à duração da chamada- degrau tarifário: tarifa associada à distância da chamada- sazonalidade: tarifa associada ao período do dia da chamada.

Rede Inteligente

A principal diferença em relação à rede convencional é que o nó de comutação, que até então detinha o controle das conexões, transfere parte desse controle a um computador a ele associado, através de meios de transmissão e protocolos apropiados, aumentando significativamente a capacidade da rede de armazenar, processar e utilizar dados na prestação de serviços.

Na prestação de serviços da rede inteligente há uma série de funções elementares que se repetem, como transferência de controle, coleta de informações, acesso ao banco de dados, etc., o conjunto destas funções são denominados Componentes Funcionais (CF). Numa rede inteligente plena, o PCS (Ponto de controle de serviço) controla a prestação de serviços fazendo composição de alguns (ou vários) elementos de serviços e componentes funcionais nela disponíveis.

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Rede Inteligente Plena

PTS – Ponto de transferência de sinalizaçãoPAS – Ponto de acesso ao serviçoPCS – Ponto de controle de serviçoPI - Periférico Inteligente

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PCSGERENCI

a

CENTRAL LOCAL

P A SPI P A S

PI

P T SGERENCIA

PROVEDORESDE

SERVIÇO

“Cardápio de Serviço”

Elementos de Serviço Órgão Provedor1. Receptor de sinal MF PI2. Receptor de sinal digital PI3. Sintetizador de voz PI4. Validação de códigos de acesso PS5. Lista “negra” PS6. Tarifação PAS7. Operador manual PS8. Interligação entre usuários PCS9. Números interceptados PCS10. Informações bancárias PS

Por exemplo, no serviço “Informação Automática de número interceptado” o PCS deverá recorrer aos elementos 3,8 e 9 que poderia ser processado conforme abaixo:

- O nó de comutação que receber o sinal de número intercepta e reencaminha a chamada ao PAS.

- O PAS consulta ao PCS, transferindo a este o número interceptado.- O PCS consulta sua base de dados para saber o que informar ao usuário

chamador (número 9 do cardápio)- O PCS solicita ao PAS uma conexão entre PCS-PI e PI-usuário chamador

(numero 8 do “cardápio”)- O PCS transfere ao PI, no formato digital, as informações a serem prestadas

solicitando a conversão em voz e envio ao usuário. (fazendo uso do # 3).

OBS: - O PAS encarrega-se também da proteção de serviços relacionados com

conexões, como: tarifação, teste, bloqueio, etc.- O PI (Periférico Inteligente) destina-se a complementar os serviços básicos

prestados pela rede, sem alterar os nós de comutação.- A principal vantagem da Rede Inteligente, comparada com a Rede

Convencional, é a facilidade para implementação de novos serviços, pois nos convencionais é necessário adaptações, muitas vezes envolvendo todos os nós de comutação relativos à area de abrangência do serviço em questão.

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CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DA REDE

Comunicação de dados é a técnica de transferência da informação de um ponto a outro, incluindo não apenas as funções de transmissões, mas também detecção e correção de erros, conversão ao formato mais adequado para a transmissão pelo meio, retransmissão, etc.

É uma estrutura com a função de permitir que qualquer ETD ligado a ela possa interligar-se com qualquer outra também ligada.

TRANSMISSÃOTELEGRÁFICA

50 bit/s 100 bit/s 200 bit/s

ASSÍNCRONA

TRANSMISSÃO

DE

DADOS

Baixa

Velocidade

300 bit/s 600 bit/s 1200 bit/s 2400 bit/s 4800 bit/s 9600 bit/s

SÍNCRONA/ ASSÍNCRONA

Alta

Velocidade

19200 bit/s 48 kbit/s 56 kbit/s 64 kbit/s 128 kbit/s 256 kbit/s 512 kbit/s 1024 kbit/s 1544 kbit/s 2048 kbit/s

SÍNCRONA

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Transmissão Assíncrona – Caracteriza-se pela possibilidade de ser iniciada a qualquer momento, sem limitação do tamanho da mensagem. Cada caracter recebe bits adicionais que indicarão o início e o fim dos mesmos.

Transmissão Síncrona - Caracteriza-se pela possibilidade de se transmitir em bloco inteiro, com adição de controles apenas no começo e fim do bloco.

Transmissão em Banda de base (modems digitais) – É realizada empregando-se dispositivos denominados modems digitais, que não executam exatamente uma modulação e sim uma espécie de codificação do sinal, que difere muito em relação ao sinal analógico gerado pelos modems analógicos. O custo e simplicidade destes modems são muito menores quando comparados aos analógicos mas seu emprego é limitado a distâncias curtas ou médias (âmbito local/urbano).

Interfaces – Os modems, analógicos ou digitais, assim como os terminais, apresentam interfaces para ligação entre si, segue descrição de cada caso:

Interface V.24 – usada para circuitos com velocidade de até 19,2 kbit/s. Recomendação elétrica V.28Interface V.35 – usada para circuitos com velocidade de até 2 Mbit/s. Recomendação elétrica V.28Interface V.11 – usada para circuitos com velocidade de até 10 Mbit/s. Recomendação elétrica V.11Interface G.703 – Recomendada para circuitos com velocidade de até 64 kbit/s. 3 tipos: co-direcional, contra-direcional, clock centralizado.Interface V.36 – Recomendada para uso em modems, com taxa de transmissão de até 72 kbit/s. Recomendação elétrica V.10 e V.11

CONCEITO DE PROTOCOLOS

Em qualquer sistema de teleprocessamento, existe um conjunto de regras que possibilitam a comunicação entre os equipamentos envolvidos de maneira organizada. A este conjunto se dá o nome de protocolo, sendo um conjunto de procedimentos que orientam a transmissão ordenada e automática de dados. Suas funções são: endereçamento, estabelecimento de conexão, confirmação de recebimento, controle de erro, retransmissão e controle de fluxo. Alguns tipos:- Protocolo Start/Stop- Protocolo BSC

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- Protocolos orientados a bit- Protocolo X.25 (assegura conectividade de equipamento com a rede)

REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

Redes Não-Comutadas e Comutadas

O conceito de rede de conexão (network) aparece de maneira mais natural quando se deseja interligar um grande número de usuários que necessitam de comunicação. Obviamente pode-se pensar em interconectar diretamente um número pequeno de usuários através de enlaces ponto a ponto.

Existem reders dedicadas a comunicação de voz (rede telefônica), rede para comunicação de dados ou ambos. Os sinais que trafegam nas redes são parecidos e de grande velocidade; os diferentes serviços são implementados por softwares e equipamentos diferenciados nas periferias das redes.

Rede Transdata (ou Megadata 9.6/19.2)

Utiliza um sistema de multiplexação por divisão do tempo, onde a informação trafega em forma digital e sob constante processo de regeneração. A rede é constituida basicamente de centros de transmissão (CTs) e Centros Remotos (CRs) onde as informações geradas pelos usuários são reunidas, multiplexadas e transmitidas, sincronamente e em alta velocidade, para as respectivas localidades de destino.

O Centro de Supervisão de transmissão de dados (no RJ) é a estação principal de controle da rede e reúne todas as informações inerentes à operação de equipamentos instalados nos CTs e CRs.

A Estação terminal do usuário – local onde estão instalados basicamente o equipamento de dados do usuário e os equipamentos da EBT necessários à conexão daquele circuito de comunicação de dados.

Circuito de Comunicação de dados – É fisicamente construido a partir de dois componentes básicos: circuito transdata e circuito de acesso. Enquanto que circuitos transdata se destinam a interligação dos centros de transmissão e centros remotos da rede, o circuito de acesso é utilizado para conexão dos terminais de dados dos usuários às extremidades dos circuitos transdata.

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Serviço Transdata – tem como finalidade básica possibilitar a transferência de informação de um ponto a outro (ou outros) por meio de circuitos permanentemente conectados e projetados para comunicação de dados. Seus canais são exclusivos e disponíveis para os usuários 24 horas/dia. Inclui-se no circuito de comunicação de dados os modems e demais equipamentos necessários para utilização ponto a ponto e multiponto.

Rede RENPAC

A estrutura básica compreende centros de comutação (nós) e centros de concentração (concentradores) interligados por meios de transmissão de alta velocidade, tendo sido projetada buscando vantagens consideráveis de custo e operacionalidade, onde:

- Terminais necessitam acessar um ou mais computadores- Usuários desejam transmitir pequenos volumes de dados entre longas

distâncias.- Terminais dispersos geograficamente desejam acessar um computador de

modo interativo.- Existe necessidade de comunicação entre terminais com diferentes

características (velocidade, código, etc.)

Os serviços Renpac podem ser divididos entre o serviço via acesso comutado ou via acesso discado.

REDES LAN, MAN, WAN

Redes Locais (LAN)

Estende-se um suporte de comunicação para interconexão de equipamentos numa àrea restrita, a cobertura geográfica da rede na faixa de centenas de metros a 2 ou 3 km. Ela consiste de um número de equipamentos usuários, isto é, computadores, impressoras, terminais servidores, etc. que se ligam à sub-rede de comunicações, ficando assim interconectados via interfaces. Dentre as aplicações citem-se a automação de escritórios, o controle de processos e o processamento distribuído.

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Estação de trabalho

Servidor

O meio de transmissão pode ser um cabo coaxial, par trançado, fibra ótica ou um canal de rádio ou satélite. Devido ao seu pequeno tamanho, a velocidade de transmissão chega a dezenas de megabit por segundo.

Ethernet

É um esquema de cabeamento e sinalização para redes locais, proporcionando transmissão de alta velocidade (até 10 Mbit/s) a um preço econômico. O método de acesso CSMA/CD (Carrier sense multiple acess with collision detection) foi desenvolvido e adotado na rede Ethernet (xerox) e posteriormente modificado e padronizado pela ISO. Os principais padrões de cabeamento utilizado são os seguintes:

- CSMA/CD 10 base 2 – cabo coaxial fino- CSMA/CD 10 base 5 – cabo coaxial grosso- CSMA/CD 10 base T – par trançado- CSMA/CD 10 base F – fibra ótica

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REDE LOCAL

CSMA/CD 10 BASE T CSMA/CD 10 BASE 5

Estação Servidor Estação terminação

transceptor repetidores Hub (concentrador)

servidor

Token Ring – Também é um esquema de cabeamento, mas a rede é constituida por um conjunto de estações com topologia em anel. Somente a estação que possui uma permissão (token) pode inserir mensagens no anel. O token passa de uma estação para outra, de acordo com a sequência física do anel as transmissões são da ordem de 4/16 Mbit/s.

Redes Metropolitanas (MAN)

Podem ser definidas como uma rede de dados de alta velocidade (100 Mbit/s ou mais) capaz de transmitir voz e dados a distâncias da ordem de 400 a 800 km interligando redes locais situadas em uma mesma àrea geográfica, sendo que possui dois padrões:

DQDB (Distributed queue dual bus) – inclui 2 conexões de cabo paralelo conectando cada nó, geralmente um roteador de um segmento de rede.

FDDI (Fiber distributed data interface) – permite uma taxa de transmissão de até 80 Mbit/s e estão limitadas a areas menores que o DQDB.

Redes de longa distância (WAN)

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São redes com dimensões estaduais ou nacionais (wide area network) interligando redes locais e se caracterizam pela baixa taxa de transmissão em comparação com as redes LAN e MAN.

As redes WAN são utilizadas normalmente para a interconexão de LAN’s situadas a longa distância, podendo ser realizadas através de redes públicas ou privativas. O serviço mais utilizado é a rede de pacotes RENPAC, já abordado anteriormente neste documento.

As redes X.25 possuem grande confiabilidade, oferecem um grande número de pontos, o que aumenta sua flexibilidade e atendem tanto as conexões temporárias como permanentes.

Frame Relay

O conceito se baseia na constatação de que os sistemas de transmissão são confiáveis e tem pouco ruído, retirando parte dos pontos de comutação da rede, deixando-as a cargo dos terminais em cada ponta. Se houver algum problema com um pacote, por exemplo, se um bit se perder ou se um nó estiver tão congestionado a ponto de receber mais pacotes do que consegue processar. A rede frame relay se limitará a descartar os dados, esperando que o terminal tome as providências adequadas.

Servidor Router

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FRAMERELAY

REDE LOCALTOKEN RING

REDE LOCALTOKEN RING

Est.trabalho

REDES DE ALTA CAPACIDADE

Comunicações Multimídia

Tem como enfoque principal o aumento efetivo do processamento e assimilação da informação pelo ser humano. São constituídos por uma combinação de vídeo e monitores de computadores pessoais, controladores remotos, alto-falantes, softwares aplicativos, além de uma substancial quantidade de memória de computadores associados a grande capacidade de processamento.

Sistemas Multimídia

São enxergados geralmente em termos de software e tecnologia de transmissão, com diferentes mercados para cada um. Existem muitos meios através dos quais a multimídia poderia ser utilizada nos computadores pessoais, por exemplo, para anotações de voz e vídeo a serem incorporadas aos processadores de texto ou banco de dados. O conceito de apresentações multimídia se baseiam no envio de informações coordenadas de áudio (voz e som), dados (texto) e visual (imagem), permitindo ao usuário imergir-se totalmente em um mundo de simulações em tempo real criado pelo computador.

RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados)

É uma rede, que em geral evolui da rede telefônica, que provê conectividade digital, ponta a ponta para suporte de uma ampla gama de serviços (incluindo voz e não voz) a qual os usuários tem acesso através de conjunto limitado de interfaces usuários-rede padronizado. Os serviços na RDSI devem ser flexíveis e versáteis para permitir acesso aos usuários, são agrupados de dois modos:

Serviços de Suporte: A responsabilidade de administração se restringe ao transporte da informação de um ponto a outro. (ex: serviços em modo de circuito 64 kbit/s)

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Teleserviços: A administração se responsabiliza pela comunicação como um todo, compatibilizando o equipamento do usuário ao serviço solicitado. (ex: telefonia, telex, fac-símile).

Serviços Suplementares: Podem ser associados aos serviços de suporte como aos teleserviços (ex: discagem abreviada numa ligação telefônica, apresentação do número de origem e de destino).

a) RDSI faixa estreita – é dito quando um acesso a assinante tem disponibilidade de canais de informação com taxa de até 2 Mbit/s.

b) RDSI faixa larga – é baseada na comutação de pacotes de informação (células) permitindo serviços de taxas variadas, desde bit/s até centenas de Mbit/s. (tradicionalmete taxas acima de 2 Mbit/s).

Os serviços na RDSI faixa larga dividem-se em:

• INTERATIVO : Envolve troca de informações entre um usuário de origem e um usuário de destino, com transmissão nas duas direções. É subdividido em:

• Conversaciona l: em que o enviador e o transmissor estão presentes simultâneamente (telefonia, video-telefonia, fac-símile, video conferência, etc.)

• Mensagem : A informação é enviada para armazenagem em uma base de dados (telefônica: correio de voz, dados: correio eletrônico)

• Recuperação : Correspondem a acessos às bases de dados através de um acesso seletivo (recuperação de imagens: compras em casa, projeto técnico, imagens médicas)

• Distributivo : a informação pode ser acessada por mais de um usuário ao mesmo tempo, sem canal de retorno (TV alta definição, audio estéreo), que são divididos em dois tipos:a) Sem controle de apresentação pelo usuário – o fluxo de informação é

continuob) Com controle de apresentação pelo usuário – a informação é

ciclicamente repetida, sendo permitido ao usuário selecionar um quadro de uma sequência transmitida em difusão.

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ATM (Asynchronous transfer mode)

É o modo de transferência de informação que engloba tanto aspectos relacionados à transmissão quanto à comutação da informação em uma rede.

O ATM é uma tecnologia baseada em transporte de células de tamanho fixa, oferece uma grande escalabilidade quanto a velocidade de transmissão (desde alguns kbit/s até centenas de Mbit/s) e suporta diferentes tipos de tráfego com voz, vídeo e dados.

Nas redes STM, a banda reservada a uma conexão deve ser igual à taxa de pico, desperdiçando uma parte da capacidade de transporte. Já na rede ATM, a banda reservada a uma conexão não é estritamente a taxa de pico (na realidade, são reservados um nível de recursos para a taxa média em regime).

GIRS

A gerência integrada de redes e serviços (GIRS) é o conjunto de ações realizadas vizando obtera máxima produtividade da planta e dos recursos disponíveis integrando de forma organizada as funções de operação, administração, manutenção e provisionamento para todos os elementos da rede de serviços de telecomunicações.

A gerência é integrada no sentido de ser única para equipamentos semelhantes de fabricantes distintos, um operador tem acesso a todos os recursos de gerência pertinentes ao seu trabalho, independente do sistema de suporte à operação onde estes recursos estão disponíveis.

Tipos de Modems:

V22 – rede telefônica 1200 bitsV22 bits – 1200 ou 2400V32 – 1200 a 9600V32 bits – 1200 a 14400V34 – 1200 a 28800

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V34 bits – 1200 a 33600

Fall back – adequação de velocidades do modem.

INDICE

- TERMINOLOGIA Pg. 2- SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES Comunicação Analógica

Comunicação Digital

Pg. 4

- ANÁLISE TOPOLÓGICA DA REDE Circuito MultipontoCircuito Comutado

Pg. 6

- TRANSMISSÃO ANALÓGICA E DIGITALMeios de transmissãoAlocação de frequência de rádio

Pg. 8

- NATUREZA DA PROPAGAÇÃO RÁDIO ELÉTRICAEstações repetidorasSistema de rádio tropodifusãoSistema de rádiovisibilidadeSistema de rádio utilizando satélites

Pg. 11

- ADAPTAÇÃO DO SINAL AO MEIOModulaçãoMultiplexação

Pg. 13

- SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES DA EBT(REDE BÁSICA)

Pg. 14

- COMUTAÇÃOTipos de CentraisTarifasRede Inteligente

Pg. 15

- CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DA REDETransmissão AssíncronaTransmissão SíncronaTransmissão em Banda de Base (modems digitais)Interfaces

Pg. 22

- CONCEITO DE PROTOCOLO Pg. 23- REDE DE COMUNICAÇÃO DE DADOSRedes não Comutadas e ComutadasRede Transdata (ou Megadata 9.6/19.2)Rede Renpac

Pg. 24

- REDES LAN, MAN, WAN

Frame RelayPg. 25

- REDES DE ALTA CAPACIDADE Pg. 29

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Comunicações MultimídiaSistemas Multimídia- RDSIFaixa EstreitaFaixa Larga

Pg. 29

- ATM Pg. 31

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