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O mundo sem fios O mundo sem fios Prof. Doutor Nuno Borges de Carvalho Departamento de Electrónica e Telecomunicações Instituto de Telecomunicações Universidade de Aveiro No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se conseguirá entender” conseguirá entender” frase popular no fim do século XX frase popular no fim do século XX A solução para o fim do mundo foi acabar com os fios A solução para o fim do mundo foi acabar com os fios

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Page 1: O mundo sem fios - IT · sinais rádio e converte-los em sinais eléctricos. As Comunicações Via Rádio. As Comunicações Móveis. Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas

O mundo sem fiosO mundo sem fios

Prof. Doutor Nuno Borges de CarvalhoDepartamento de Electrónica e Telecomunicações

Instituto de TelecomunicaçõesUniversidade de Aveiro

““No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se conseguirá entender” conseguirá entender”

frase popular no fim do século XXfrase popular no fim do século XX

A solução para o fim do mundo foi acabar com os fiosA solução para o fim do mundo foi acabar com os fios

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ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

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ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

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As comunicações na préAs comunicações na pré--históriahistória

Deslocação de pessoas Comunicação

com sinais por fumo

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As comunicações na idade médiaAs comunicações na idade média

Estafetas transportando documentos escritos

Recorrendo a cavalos

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O Inicio das comunicações actuaisO Inicio das comunicações actuais

A Informação ImpressaO Correio Escrito

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O Inicio das comunicações actuaisO Inicio das comunicações actuais

Morse

Telégrafo

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Os Telefones FixosOs Telefones Fixos

Século XX

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O Inicio das comunicações rádioO Inicio das comunicações rádio1864

Maxwell apresentou as equações de maxwell unificando toda a teoria de Lorentz, Faraday, Ampere e Gauss.Apenas 20 anos depois Hertz validou as

ideias de Maxwell e conseguiu gerar, transmitir e receber ondas rádio no laboratório.Só após mais 20 anos um jovem ambicioso chamado Gugliemo Marconi, decidiu transmitir informação via rádio, esse invento permitiu-lhe abrir uma empresa de transmissão que permitia enviar informação de um continente para outro sem nenhuma ligação física.

1884

James Maxwell

Heinrich Hertz

Gugliemo Marconi

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As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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TelemóveisBeepPager

Rádios“Walkie-Talkie”

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

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O conceito é muito simples:

Força Eléctrica

Força Magnética

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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Por combinação destas duas forças é possível transmitir informação remotamente utilizando apenas o ar.

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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É possível combinar estas duas forças para criar as chamadas “ondas rádio”.1º Passo: Converter a voz em sinais eléctricos - Microfone2º Passo: Converter os sinais eléctricos em sinais rádio – Antena

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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Espectro e frequência Espectro e frequência Frequência, f(Hz): número de ciclos por segundo

Frequências utilizadas em Portugal:

GSM – 900 MHz, 1800 MHzUMTS – 2000 MHzWLAN-2.4GHz, 5.8GHz

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Espectro e frequência Espectro e frequência

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O sinal rádio desvanece com a distância a que está o receptor do emissor. Equivalente à voz, quanto mais longe eu estiver do emissor menos ouço.No outro extremo devo ter um dispositivo que me permita receber os sinais rádio e converte-los em sinais eléctricos.

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

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As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

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ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

Page 21: O mundo sem fios - IT · sinais rádio e converte-los em sinais eléctricos. As Comunicações Via Rádio. As Comunicações Móveis. Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas

As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

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d1d2

d3

Triangulação

Movimentação entre as célulasMovimentação entre as células

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d1

d2

d3

Triangulação

Movimentação entre as célulasMovimentação entre as células

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A rede MóvelA rede Móvel

O móvel, a estação base, a central de comutação.

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As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

Palavras chave:

• Espectro

•Terminal Móvel

•Antena

•Operador

•SIM

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A rede MóvelA rede Móvel

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O móvelO móvel• A Antena: Interface entre os circuitos eléctricos e o ar.• Teclado e display• Material rádio, receptor, emissor etc....

Funções

• Converter os sinais rádio em voz-vídeo e vice versa

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As operações de uma chamadaAs operações de uma chamada

Olá!!

N

N

N

Olá!!

Olá!!

Blá Blá!!

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UMTSUMTS

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WLAN WLAN –– WiWi--FiFi

Personal AdPersonal Ad--hoc hoc ConnectivityConnectivity

Cable Cable ReplacementReplacement

Landline

Data/Voice Data/Voice Access PointsAccess Points

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

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Localização de ComboiosLocalização de ComboiosNetbeui

( 1 .. 32 )

TCP- IP

1 SDM = 96 Carateres

BD MSG

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

BTS BTSREDE GSM

Upgrade GPS

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

GPSAntena GPS

Antena GSM/Rádio Solo

Terminal Portátil

SensoresTAGSensores

Servidor de Comunicações GSM

Operador de Telecomunicações

Gestorde Frota

Gestor de Clientes

Gestor de Operações

AntenaGPS

AntenaGSM

AntenaRede Rádio

Unidade de ConbroloCentral da Locomotiva

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Localização de ComboiosLocalização de Comboios

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Comunicações Via SatéliteComunicações Via Satélite

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Rádio MilitarRádio Militar

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Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

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Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

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Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Electrónica de Telecomunicações, Rádio Frequência, Microondas e Ondas Milimétricas

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Electrónica de Telecomunicações, Rádio Frequência, Microondas e Ondas Milimétricas

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Propagação Ondas Electromagnéticas

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Antenas

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Sistemas de Televisão

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Sistemas de Rádio Móvel

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A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Sistemas de Rádio Móvel