Tecnologias de Acesso Remoto RDSI FE xdsl Cable Modems Faesa Maio 2001 Sotério Ferreira de Souza

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1 Tecnologias de Acesso Remoto RDSI FE xdsl Cable Modems Faesa Maio 2001 Sotério Ferreira de Souza

2 FOCO Acesso à Internet para Assinantes Domésticos e Pequenas Empresas

3 Do que vamos falar? 1 - Revisão de alguns conceitos básicos 2 RDSI Faixa Estreita 3 Tecnologias xdsl 4 Cable Modems 5 - Considerações

4 Alguns conceitos básicos: Comunicação de dados Meios de comunicação guiados e não guiados Formas de transmissão analógica e digital Distorção Atenuação

5 Alguns conceitos básicos: Ruídos Banda passante de um meio Largura de banda de um canal Taxa de sinalização Taxa de transmissão Modulação O que é Acesso?

6 Comunicação de dados É a troca de informação entre computadores utilizando-se facilidades de telecomunicações. Meios de comunicação A transmissão da informação através de sistemas de comunicação pressupõe a passagem de sinais através dos meios que compõe a rede destinada a interligar dois equipamentos que trocam informações em um determinado instante. Guiados: cabos de pares, cabos coaxiais, fibras ópticas Não guiados: sistemas de rádio, satélites, celulares

7 Formas de Transmissão (+V) (+V) (-V) t (-V) t Analógica Digital

8 Qualquer tipo de informação, seja ela analógica ou digital, pode ser transmitida por um sinal analógico ou digital.

9 Os meios metálicos possuem propriedades elétricas que provocam alterações no sinal transmitido. CAPACITÂNCIA INDUTÂNCIA Sinal inserido DISTORÇÃO Sinal recuperado

10 Os meios metálicos possuem propriedades elétricas que provocam alterações no sinal transmitido. CAPACITÂNCIA RESISTÊNCIA INDUTÂNCIA DISTORÇÃO + ATENUAÇÃO

11 Os meios metálicos possuem propriedades elétricas que provocam alterações no sinal transmitido. O EFEITO DA ATENUAÇÃO É TANTO MAIOR QUANTO MENOR FOR A DURAÇÃO DO PULSO.

12 Térmico Crosstalk RUÍDOS Impulsivo Intermodulação

13 BANDA PASSANTE 1,0 Ganho Freqüência (Hz)

14 TAXA DE SINALIZAÇÃO BAUD TAXA DE TRANSMISSÃO BPS TEMPO (s) TEMPO (s)

15 MODULAÇÃO É O ATO DE UM SINAL DE FREQÜÊNCIA FIXA CHAMADO PORTADORA SER COMBINADO COM UM SINAL DE ENTRADA, QUE CONTÉM A INFORMAÇÃO A SER TRANSMITIDA, CHAMADO SINAL MODULADOR, PRODUZINDO UM SINAL CUJA LARGURA DE BANDA ESTÁ CENTRADA NA FREQÜÊNCIA DA PORTADORA.

16 Modulação Analógica-Analógica AM

17 Modulação Analógica-Analógica PM FM

18 Modulação Digital-Analógica ASK FSK PSK

19 Modulação Digital-Analógica DPSK

20 Modulação Digital-Analógica Tri-bit 8-DPSK 90º BIT s FASE 001 0º º º º º º º º 135º 45º 180º 0º 225º 315º 270º

21 Modulação Digital-Analógica Quadri-bit BIT s AMPLITUDE FASE º º º º º º º º º º º º º º º º QAM 90º 135º 45º 180º 0º 315º 225º 270º

22 Modulação Analógica-Digital (DIGITALIZAÇÃO) PCM

23 Modulação Digital-Digital (CODIFICAÇÃO) O SINAL GERADO POR UM EQUIPAMENTO DIGITAL É FORMADO POR PULSOS. ESTE SINAL DIGITAL EM BANDA- BÁSICA PODERIA CAUSAR SÉRIOS PROBLEMAS EM UM CANAL DIGITAL NO CASO DE UMA LONGA SEQÜÊNCIA DE 0 OU 1 SER TRANSMITIDA. ESSES PROBLEMAS SÃO NÍVEL DC DIFERENTE DE ZERO E PERDA DE SINCRONISMO. A MODULAÇÃO DIGITAL-DIGITAL NA REALIDADE É UMA CODIFICAÇÃO FEITA NO SINAL ORIGINAL DE FORMA A EVITAR ESSES PROBLEMAS.

24 Modulação Digital-Digital CÓDIGOS NRZ SINAL NRZ-L NRZ-M NRZ-S VANTAGENS: facilidade de implementação; uso de dois níveis de sinal. DESVANTAGENS: presença de componente DC, ausência de artifícios de sincronismo e nenhum grau de detecção de erro.

25 Modulação Digital-Digital CÓDIGOS BIPOLARES SINAL A+ A- A+ A- A+ A- A+ AMI A+ A- A+ A- A+ A- A+ Pseudoternário VANTAGENS: ausência de componente DC; pequeno grau de sincronismo. DESVANTAGENS: perda de sincronismo em caso de seqüência de 0 no AMI e 1 no Pseudo-ternário.

26 Modulação Digital-Digital CÓDIGOS BIFASE SINAL Manchester Manchester Diferencial Ausência de componente DC Mecanismo de sincronismo.

27 Modulação Digital-Digital CÓDIGOS BIFASE Códigos HDB-3 e B8ZS São métodos usados para contornar o problema da obtenção de relógio na codificação AMI quando ocorrem longas seqüências de 0, que são substituídas por uma seqüência padronizada (conhecida). Este recurso é conhecido como mecanismo de VIOLAÇÃO. HDB-3: High Density Bipolar with 3 zeros tolerance prior to zero substitution. B8ZS: Bipolar with 8-Zeros Substitution.

28 ACESSO À INTERNET O usuário final quer ter acesso à Internet assim como a outros serviços como telefonia e TV à cabo. Três entidades principais Os provedores de serviços de dados que oferecem acesso à Internet, serviços de conteúdo, etc. Os provedores de serviços de telefonia, de serviços sem fio e de serviços à cabo, que oferecem conectividade entre os usuários e os provedores de serviços de dados.

29 Sob o ponto de vista do usuário, acesso é obter os serviços que ele procura, na hora que ele deseja e com desempenho satisfatório. ACESSO Para os provedores de facilidades, o acesso é a conexão que parte da casa do usuário ou da empresa e chega até a central de comutação. Na maioria das vezes é um par de fios metálicos. Para o ISP, o acesso é a conexão do seu cliente doméstico ou empresa até a sua rede. Portanto, para o ISP, o acesso telefônico, a comutação e a rede de transporte são todos parte do acesso.

30 REDE DIGITAL DE SERVIÇOS INTEGRADOS FAIXA ESTREITA RDSI - FE

31 AINDA HOJE E POR ALGUM TEMPO Comutação de Pacotes (X.25) Comuntação Telefônica

32 PROPOSTA Transferir, de forma transparente, sinais digitais entre usuários de comunicação através de interface de rede unificada, possibilitanto múltiplos serviços como dados, voz, imagem, compartilhando uma mesma estrutura de comunicação. A partir da RDSI, os sinais passam a ser digitais de ponta à ponta, possibilitando ao usuário um serviço mais sofisticado, com melhor desempenho e maior confiabilidade.

33 Evolução da Tecnologia Digital na Rede Telefônica Anos 50 A/D D/A A/D D/A Anos 60/80 A/D D/A Anos 90 RDSI

34 Serviços oferecidos pela RDSI -FE Tele-serviços: telefonia, fax, teletex, vídeo, etc. Serviços de Suporte: irrestrito à 64Kbps, voz à 64Kbps, 2x64Kbps, áudio 3,1KHz/ KHz/64K,irrestrito à 384Kbps Kbps. Serviços Suplementares: Bina, Siga-me, Restrições, etc. Ddr,

35 Grupos Funcionais da RDSI NT1 Terminal de Rede Tipo 1 Interface U de linha RDSI no cliente NT2 Terminal de Rede Tipo 2 Interfaces S e T TE1 Equipamento Terminal Tipo 1 Equipamento RDSI, interface S TE2 Equipamento Terminal Tipo 2 Equipamento Não RDSI, inetrface R TA Adaptador de Terminal Interface para Equipamento TE2

36 Pontos de referência / Interfaces Ponto de Referência / Interface R entre T2 e TA; 4 fios Ponto de Referência / Interface S entre TA e NT2 e entre TE1 e NT2; 4 fios Ponto de Referência / Interface T entre NT1 e NT2; 4 fios Ponto de Referência / Interface U Linha do assinante; 2 fios

37 ESTRUTURA DA RDSI - FE ACESSO BÁSICO BRI ACESSO PRIMÁRIO PRI

38 RDSI-FE - ACESSO BÁSICO BRI (2B+D) Aproveitamento da linha do assinante. As linhas apresentam distâncias entre 5 e 10 Km, pares emendados, bitolas diferentes em um mesmo par, derivações em aberto, isolamento em papel, etc. Opera com 3 canais lógicos multiplexados no tempo, sendo 2 canais para transporte de dados/voz/fax (B Bearer) e 1 canal de sinalização e controle (D Data)

39 Características da Interface Básica - BRI Equipamento do Assinante S T U Canal B (64Kbps) Central T E NT2 NT1 Canal B (64Kbps) Canal D (16Kbps) LT Central RDSI NT Linha de Assinante Digital ESTRUTURA VELOCIDADE VELOCIDADE QUADRO DOS CANAIS DA INTERFACE S/T 2B+D B=64 Kbps 192 Kbps 48 bits D=16 Kbps (Dado, controle, sincronismo, alinhamento de quadro)

40 Estrutura Física da Interface Básica - BRI Instalação do Usuário Sistema de Transmissão Central Interface S/T Interface U D B2 B1 D B2 B1 Central RDSI 2 W 2 W NT LT 2 W TEs B1 B2 D B1 B2 D V=192 Kbps V=160 Kbps Código de Linha: AMI Código de Linha: 2B1Q

41 Implementação Comercial - Acesso Básico BRI Roteador dial-on-demand com HUB Ethernet 10BaseT integrado e portas telefônicas analógicas LAN Ip, Tcp, Udp, Dhcp, Dns, Nat Pptp/ RDSI Ppp, Mppp LAN MODEM ISDN 3COM OFFICE CONNECT Modelo 3C892A - Vista traseira

42 Implementação Comercial - Acesso Básico BRI DVI Telemar Discado 2 fios

43 RDSI-FE - ACESSO PRIMÁRIO PRI (30B+D) Características Principais ITEM SISTEMA DE 2,048 Kbps Configuração de Canais Estrutura de Canal Taxa de Transmissão de Informação 30B+D B=64 Kbps D= 64 Kbps HO= 384 Kbps Configuração Física Características Elétricas Meio de Transmissão Número de Fios Número de Pinos Conectores Código de Transmissão Estrutura de Quadro Alimentação de Potência Cabo metálico balanceado 4 4 HDB bits/quadro Freq. Amostragem = 8 KHz Alimentação Local

44 RDSI-FE - ACESSO PRIMÁRIO PRI (30B+D) Telemar HDSL Dedicado 4 fios G.703 CENTRAL Central Digital de Assinante

45 DIGITAL SUBSCRIBER LINE

46 Apesar do nome, DSL não se refere a uma linha física e sim a uma tecnologia de Modem. Um par de Modems DSL conectados criam uma Linha Digital de Assinante. VDSL Very-high high-speed DSL até 52 Mbps HDSL High-data data-rate DSL - até 2 Mbps, 4 fios SDSL Single-line line DSL - até 2 Mbps, 2 fios ADSL Asymmetric DSL até 6 Mbps, 2 fios

47 Taxas de Downstream para cabos de 24 AWG Mbps VDSL ADSL (Km)

48 O ADSL foi projetado para atuar na linha de assinante. A transmissão é feita de forma assimétrica, sendo destinada muito mais banda para o fluxo de download do que para o fluxo de upload. Esta tática é eficaz pois sinais simétricos em muitos pares dentro de um mesmo cabo limitam significativamente a taxa de dados e a distância. Dados mostram que o tráfego de download está em torno de 10 vezes o tráfego de upload. Pode suportar taxas de download até 6 Mbps e de upload até 640 Kbps, utilizando o cabeamento existente, com conexão permanente. Foi desenvolvido pela Bell em 1989 com o propósito de suportar serviços de vídeo em cima de cabeamento de cobre existente (linhas de assinantes). Hoje está sendo amplamente sugerido à usuários residenciais que necessitam de conectividade em alta velocidade com a Internet, ensino à distância, vídeo e telecommuting.

49 Codificação de Linha Os serviços DSL podem utilizar um dos métodos de codificação: DMT Discrete MultiTone QAM Quadrature Amplitude Modulation CAP Carrier less Amplitude/Phase Modulation Por se tratar de uma tecnologia ainda em desenvolvimento, existem vários problemas de incompatibilidade entre equipamentos de fabricantes diferentes. CAP atualmente é muito utilizado, porém o DMT é o padrão adotado pela ANSI.

50 Codificação DMT Neste método, as informações são divididas em canais, cada um com as mesmas características de banda passante, e são envelopadas para transmissão em diferentes freqüências. Este método tem algumas vantagens, entre elas a independência de canais. Se a linha está ruidosa em uma determinada faixa de freqüências, o desempenho é reduzido mas não existe parada. A especificação ANSI para ADSL utiliza 256 canais de freqüências para download e 32 canais para upload. Todos os canais tem banda passante de 4,3125 KHz, com o mesmo valor para a banda de guarda.

51 ADSL & ADSL G.Lite

52 ADSL ANSI T1.413v2 / ITU G ADSL G.Lite ITU G Modem ADSL F P A Modem ADSL Linha FPA FPB VoDSL Linha VoDSL

53 COMPARATIVO Tipo serviço Taxa downstream Taxa upstream Tamanho máximo do cabo ADSL 8 Mbps ( )Kbps 1.5 Mbps ( )Kbps 4 Km ADSL Lite 1.5 Mbps (384)Kbps 256Kbps (128)Kbps 6 Km

54 Modelo de Serviço ADSL G.Lite Central Office Up to 1.5 Mbps DSLAM Up to 512 Kbps Home User Telco MDF POTS Splitter WAN Backbone Internet Voice Switch ADSL Modem No Splitter! Class 5 PSTN Corporate Network

55 Implementação Comercial ADSL G.Lite VELOX Dedicado 2 fios Telemar VoDSL

56 CABLE MODEMS

57 VISÃO GERAL DO SISTEMA Estrutura HFC de TV a Cabo 97% das famílias tem acesso a TV a Cabo (EUA) Provedora de TV a cabo passa a ser BSP Downstream até 38Mbps É comum até 3 Mbps para DS e de 100 a 1000Kbps US Afetam a velocidade: equipamento, configuração, aplicação, serviços que o provedor oferece e o tráfego Telephone-return primeira e muito difundida Cable-return atual e exige up grade de equipamentos Padrão: Data-Over-Cable Service Interface Specifications

58 ESPECIFICAÇÕES DE RF Downstream Faixa de freqüência: 91 a 857 MHz Largura de banda do canal: 6 MHz Modulação: 64QAM ou 256QAM Upstream Faixa de freqüência: 5 a 42 MHz Largura de banda do canal: 200 a 3000 KHz Modulação: QPSK ou 16QAM

59 SEGURANÇA Três conjuntos: Removable Security Module Interface Security System Interface Baseline Privacy Interface BPI Criptografia entre Cable Modem do usuário e CMTS Identifica assinante e autoriza acesso.

60 Configuração Telephone-Return Divisor 1 x 2 TV a CABO Sintonizador de RF Modulador QPSK/QAM Demodulador QAM Subnível MAC CABLE MODEM Subnível LLC

61 Configuração Cable-Return Divisor 1 x 2 TV a CABO Sintonizador de RF Modulador QPSK/QAM Demodulador QAM Subnível MAC CABLE MODEM Subnível LLC

62 IP fim-a-fim com Cable Modems Telecommuter PC running VPN Software 3Com Cable Modem CMX Provedor de TV a Cabo Main Office Rede IP Layer 2 Switch Roteador suportando VPN

63 CONSIDERAÇÕES FINAIS

64 Evolução das Tecnologias de Acesso Remoto VDSL 33.6K Modem 56K Modem Wired ISDN Cable Modem ADSL Lite ADSL

65 RDSI Baixa performance Conexão por demanda Alta capilaridade Disponível Tecnologia dominada ADSL Alta performance Conexão permanente Alta capilaridade Grandes centros Tecnologia recente Cable Modem Alta performance Conexão permanente Baixa capilaridade ainda Grandes centros Tecnologia recente

66 Mais informações:

67 DEBATES

68 FOI UM PRAZER ESTAR COM VOCÊS. MUITO OBRIGADO PELA ATENÇÃO.

69

70 FIM

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