Parâmetro Voz Vídeo Dados. Largura de banda Estreita Larga Estreita/larga. Grande Média Pequena. Tipo de tráfego Contínuo Contínuo Rajadas

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1 Sinais em Telecomunicações 21 s amostras dos sinais de voz devem chegar ao destino com uma cadência certa e com intervalos constantes, de modo a permitirem que a reconstrução do sinal se possa fazer em tempo real e sem interrupções, tornando os sinais de voz muito sensíveis à variação dos atrasos. Para os dados, normalmente, este parâmetro não é crítico. Pode dizer-se que os sinais de vídeo têm uma sensibilidade média a este parâmetro. Parâmetro Voz Vídeo Dados Largura de banda Estreita Larga Estreita/larga Sensibilidade à variação dos atrasos Grande Média Pequena Tipo de tráfego Contínuo Contínuo Rajadas Sensibilidade aos erros Pequena Média Grande Exemplos Rede telefónica, rede móvel GSM CTV X.25, Internet Tabela 2.4 Classificação dos sinais Os dados geram tráfego em rajadas sequências de informação de curta duração seguidas de longos períodos de silêncio enquanto os sinais de voz ou de vídeo dão origem a um fluxo permanente de informação, embora, nalguns casos, com débito variável. Os erros da transmissão têm efeitos mais perniciosos nas comunicações de dados, obrigando a repetições de pacotes de informação, do que durante uma conversação telefónica, onde podem ser tolerados até certo limite. Estes requisitos encontraram resposta, até agora, em redes diferentes. s redes telefónicas foram concebidas para as ligações de voz. Conseguem garantir todos os requisitos da voz, nomeadamente, atrasos constantes e pequenos (abaixo das décimas de segundo) porque fazem uma reserva de recursos dum modo exclusivo para cada chamada. difusão de televisão tem sido assegurada por redes próprias que, com uma estrutura em árvore, são apropriadas para este tipo de serviços: todos os clientes recebem a mesma informação que é enviada a partir dum único ponto central. Estas redes foram construídas para eliminar as antenas individuais ou para permitir o acesso à televisão em zonas não cobertas, funcionam como uma antena comunitária, pelo que são conhecidas pela sigla CTV (Community ntenna TeleVision). presentam uma elevada largura de banda que lhes permite transportar várias dezenas de canais de vídeo simultaneamente. ctualmente as redes de distribuição de televisão também já asseguram o serviço telefónico analógico e a ligação à Internet em banda larga. Por último, os dados têm as suas redes próprias, que surgiram mais recentemente. FC Editora de Informática

2 Serviços de Telecomunicações 43 Serviços de consulta (retrieval) o utilizador pode aceder a informação armazenada em servidores para uso público. informação é recolhida numa base individual: o instante em que o fluxo de informação se inicia e a informação enviada estão sob o controlo do utilizador; Serviços de mensagens oferecem comunicação entre utilizadores através de unidades de armazenamento com funções de armazenamento (store-andforward), caixa de correio e manipulação de mensagens (edição, processamento e conversão de informação). Serviços interactivos Serviços distributivos Serviços Serviços de conversação Serviços de consulta (retrieval) Serviços de mensagens Sem controlo da apresentação Com controlo da apresentação Exemplos Serviço telefónico, videoconferência WWW Correio electrónico, Correio de voz Difusão de televisão Teletexto Tabela 4.1 Classificação dos serviços Os serviços de distribuição admitem um segundo nível de classificação: Sem controlo da apresentação é fornecido um fluxo contínuo de informação, a partir dum ponto central, para um número autorizado de utilizadores, que não têm qualquer controlo sobre a grelha tempo e ordem dos conteúdos; Com controlo de apresentação inclui serviços de difusão nos quais os utilizadores podem seleccionar informação individual e controlar o início e ordem da informação. informação é difundida como uma sequência de entidades de informação (tramas) com repetição cíclica, se necessário, e pode incluir texto, gráficos, áudio e imagens, bem como documentos que podem integrar mais do que um destes serviços. 4.3 tributos dos serviços Os serviços de telecomunicações também podem ser caracterizados segundo alguns parâmetros ou atributos que são relevantes do ponto de vista da rede: Largura de banda; FC Editora de Informática

3 90 Introdução às Telecomunicações Distorção Interferência Diafonia Figura 11.2 Formas de ruído Ruído de fundo e interferências Não existe nenhum sistema completamente imune ao ruído, ou seja, são sempre adicionados sinais estranhos ao que se pretende transportar. Esta situação é diferente da distorção porque o ruído é independente do próprio sinal de entrada. O ruído pode ter muitas origens como interferências com outros circuitos ou componentes electrónicos. Diafonia diafonia é uma das interferências mais comuns e é provocada por circuitos que são transportados no mesmo cabo. No exemplo da Figura 11.2, o sinal de entrada do par superior é reflectido à saída nos 2 pares com amplitudes diferentes. No caso dos cabos telefónicos, este efeito passou a ganhar mais importância com a introdução de sistemas de banda larga sobre cobre, por exemplo DSL. Neste caso, os vários sistemas transportados sobre o mesmo cabo vão interferir entre si, limitando o débito máximo que é possível transportar mplificadores e regeneradores atenuação, por si só, não implicaria graves problemas à transmissão, pois pode ser ultrapassada com a introdução de amplificadores, equipamentos capazes de repor o sinal com a amplitude original. No entanto, como o ruído surge sempre associado, o amplificador é incapaz de o distinguir do sinal a ser transportado, amplificando-o do mesmo modo. E à medida que este processo se repete, o sinal ficará cada vez mais corrompido pelo ruído porque o próprio amplificador introduz ruído (Figura 11.3). FC Editora de Informática

4 Rede de Pares Simétricos 151 Operador(es) de rede ao receber o tráfego do operador de acesso, encaminha- -o até ao seu destino através duma rede de comutadores. Os modelos de negócio em torno dos serviços têm vindo a complicar-se e, actualmente, surgem já outros operadores dedicados ao fornecimento de conteúdos, por exemplo. Foram identificadas várias formas de relacionamento, conforme se ilustra na Figura 16.6 [GPTEL]. Rede telefónica DSLM RP Internet Rede TM/IP cesso ao débito cesso partilhado cesso completo Figura 16.6 Formas de desagregação de lacete s formas previstas para a desagregação do lacete são: cesso completo o OOL tem acesso ao par de cobre em exclusivo, cessando qualquer ligação entre o cliente e o operador histórico que continua, contudo, a assegurar a manutenção da infra-estrutura; cesso partilhado o operador histórico mantém com o cliente o serviço telefónico, enquanto o OOL lhe presta serviços de dados utilizando a gama superior de frequências. Os operadores partilham a capacidade de transporte do par de cobre; cesso ao débito o operador histórico mantém a infra-estrutura de acesso de banda largura (cabos e DSLM) e entrega aos OOL o tráfego dos seus clientes agregados em pontos da rede TM/IP; Revenda nesta opção o OOL só tem uma componente comercial, oferecendo os mesmos serviços que o operador histórico. Normalmente, os modos de revenda ou de acesso ao débito correspondem ao primeiro passo no processo de criação da concorrência no mercado das telecomunicações, por serem os que implicam menor investimento por parte dos OOL. Todavia, são igualmente os modos que dão menor margem de manobra aos OOL, na medida em que não lhes permite diferenciar a sua oferta do operador histórico, segundo parâmetros como quali- FC Editora de Informática

5 Fibra Óptica na Rede de cesso (FITL) 161 Figura 18.2 ndares de divisão É expectável que, com a evolução tecnológica, seja possível instalar redes com taxas de divisão maiores [FTTHCE]. O aumento da taxa de divisão tem implicações no débito útil por cliente, obrigando o débito em linha a aumentar. Por outro lado, as taxas de divisão maiores implicam uma diminuição da potência por cliente, o que, por sua vez, só é possível com equipamentos mais sensíveis. rede óptica, também conhecida como ODN (Optical Distribution Network), é composta por cabos de fibras ópticas, conectores ópticos, divisores ópticos, atenuadores ópticos passivos e juntas. ODN pode garantir os sentidos de transmissão, descendente e ascendente, atribuindo comprimentos de onda diferentes (1310 nm e 1550 nm) numa mesma fibra, ou pela utilização de duas fibras. Para garantir uma maior disponibilidade da infra-estrutura, está prevista a utilização de mais do que um caminho óptico entre as unidades centrais e remotas, permitindo que haja comutação em caso de falha duma ligação. O facto de não haver elementos activos na ODN deverá garantir uma maior longevidade na sua utilização pois será possível fazer evoluir a electrónica existente nos elementos activos, terminais e de estação, sem alterar a infra-estrutura física. lcance da fibra óptica s topologias de rede de acesso em fibra óptica são classificadas, igualmente, quanto ao alcance da fibra (Figura 18.3): FTTO/FTTB (Fiber To The Office / Fiber To The Building) fibra óptica até ao edifício, podendo a distribuição interior ser em par simétrico, fibra óptica ou cabo coaxial; FTTC (Fiber To The Curb) fibra óptica até a um ponto do passeio sendo a distribuição aos clientes feita em cobre; FTTH (Fiber To The Home) fibra óptica até casa do cliente; HFC (Hybrid Fiber Copper/Coax) fibra óptica até um ponto de distribuição, FC Editora de Informática

6 200 Introdução às Telecomunicações Quando o número de assinantes numa célula é baixo, existe qualidade de serviço, mesmo para os assinantes que estão longe da estação base. Porém, quando o número de utilizadores aumenta, o ruído e a interferência aumentam igualmente e consequentemente o alcance da célula diminui, pelo que só os terminais mais junto à antena terão qualidade de serviço aceitável, devido às limitações de potência no terminal Soft e softer handover Com a funcionalidade de soft handover o terminal pode comunicar simultaneamente com duas ou mais células. facilidade de manter a ligação com mais do que uma estação base conduz a menos chamadas perdidas. existência de mecanismos como o soft e o softer handover permite manter a continuidade e qualidade da ligação enquanto o utilizador se desloca de célula para célula. diferença entre soft e softer handover reside no número de nós B a que o terminal está ligado. No caso do soft handover o terminal está ligado a vários nós B, mas no caso do softer handover o terminal está ligado a células diferentes do mesmo nó B (Figura 22.4). Numa rede rádio bem dimensionada existirão entre 30 a 40% de utilizadores em soft ou softer handover. RNC Softer handover Soft handover Figura 22.4 Soft e softer handover Handover com redes GSM Um dos aspectos considerado importante no processo de normalização foi a possibilidade de handover com redes 2G/GSM. O handover pode ser iniciado por cobertura, capaci- FC Editora de Informática

7 Sistema as de Televisão o 209 gens e áudio g o, até gerar o fluxo de daados. Deste modo, m os várrios fabricanttes podem comp petir em imp plementações de codificaadores com desempenho o e características diferen ntes q cumprem que m, contudo, a norma. Outro pro ojecto fundam mental para o desenvolv vimento da televisão t dig gital é conheccido p pela sigla DV VB e represen nta um consó órcio de maiis de 270 ageentes do secto or da televisão e c conteúdos em m geral como o operadoress de televisão, fabricantees, operadorees de rede, organ nismos de reegulação, etc.. O DVB utilliza as normaas MPEG-2 e MPEG-4 paara a codificaação d vídeo, maas normaliza igualmente o modo com de mo essa inforrmação é tran nsportada so obre v vários suporrtes: DVB-T (DVB-Terreestrial), para as emissõees terrestress, DVB-S (D DVBS Satellite), paara emissõess satélite, DV VB-C (DVB-C Cable), para as redes dee cabo e DVB-H ( (DVB-Handhe eld) para receeptores portááteis Técnicas de compressão de vídeo v Embora haja h alguma liberdade d fabricantes na concep dos pção e desen nvolvimento dos c codificadores s, estes segueem uma arqu uitectura mu uito semelhan nte [ELY] [BT.601]. dig gital lização dos sinais s de víd deo pode serr feita de váárias formas,, nomeadam mente atravéss do m modo como as componentes de brilh ho e cor são amostradas (Tabela 23.22). Para todo os os m modos, é gerrada uma am mostra da com mponente dee brilho por cada c ponto de d imagem. M Mas o modos diferenciam-see no número os o de amostraas das comp ponentes de cor. O prim meiro m modo, 4:4:4, é o mais intu uitivo por co orresponder a uma amosstragem em todos os pon ntos d componeentes de brilh das ho e de cor. 4:4:4 Para todos oss pontos da im magem são gerradas amostras parra as componeentes de brilho o e de cor 4:2:2 Por cada con njunto de 4 pon ntos da imageem são geradas apen nas 2 amostrass de cada umaa das 2 componentess de crominân ncia 4:2:0 Por cada con njunto de 4 pon ntos da imageem é gerada apenaas 1 amostra de d cada uma das d componentess de cor mostragem da a componente de d brilho sem am mostragem da cor mostragem da as componentess de brilho e de cor mostragem da as componentess de cor sem am mostragem da co omponente de brilho Taabela 23.2 m mostragem daas imagens de vídeo Mas, com mo já foi referido, a visão o humana teem menor seensibilidade à cor do quee ao brilho, poden b ndo ser retiradas menos amostras daas componen ntes de cor. ssim, na m maior dos casoss utilizam-se os outros do ria ois modos. Tipicamente T nas n aplicaçõees de difusão o de FC Editora de Informática

8 Triple Play 239 DSLM OLT DSLM OLT Servidor de conteúdos Servidor de conteúdos Router de agregação/ core Router de agregação/ core Ligações físicas Fluxos de conteúdos Set top box Sem multicast Com multicast Figura 26.2 Multicast em cenário de distribuição de conteúdos Nas implementações actuais existe o que se designa como IPTV televisão sobre redes IP em que os sinais de televisão são distribuídos sobre uma rede IP, onde ainda não existe uma integração plena com os outros serviços. Nas implementações de IPTV as set top boxes comunicam com as plataformas de serviços, quer para se identificarem como subscritores válidos dos serviços quer para mudarem de canal ou requisitarem um vídeo através do serviço VoD. No caso da difusão de canais, os clientes têm de ter os canais subscritos antes da plataforma dar acesso. Este cenário é diferente de, por exemplo, a difusão de televisão por satélite, em que a informação de autorização de acesso dos vários utilizadores está sempre a ser difundida e a é responsável por garantir que o cliente apenas acede aos canais subscritos. No caso do IPTV o controlo está na plataforma e o acesso depende do diálogo entre esta e a. Com uma solução de IPTV, e mesmo antes duma integração completa das redes e serviços através da NGN, as possibilidades de criação de novos serviços, como partilha de vídeos e fotografia ou a integração com o correio electrónico o utilizador é avisado na televisão de que tem uma mensagem nova são enormes. FC Editora de Informática

9 242 Introdução às Telecomunicações timédia em tempo real, utilizando o protocolo SIP na sinalização e controlo de sessões. arquitectura IMS, representada na Figura 27.1, está distribuída sobre três planos ou camadas: serviço, controlo e conectividade. Camadade serviços Servidor de aplicações Camadade controlo CSCF HSS Camadade conectividade Servidor de Recursos Multimédia MRF IP Rede IP MGF Figura 27.1 rquitectura IMS Rede telefónica (TDM) Camada de serviço No nível de serviço da arquitectura IMS existem servidores de aplicações (S - pplication Servers) que, como o próprio nome indica, servem a execução de todos os serviços e aplicações IMS. Considerando como exemplo um serviço de distribuição de televisão, o servidor de aplicações: Faz o controlo das contas dos clientes: quais os canais e serviços subscritos; Dá indicações ao servidor de recursos multimédia para o envio dos conteúdos para os respectivos assinantes; Negoceia, com a camada de controlo, o débito e o estabelecimento de sessões entre o servidor de recursos multimédia e o equipamento terminal do assinante. Poderá ser uma set top box, se o assinante não possuir um terminal com capacidade para receber directamente conteúdos digitais. Num cenário como este, o utilizador experimentará funcionalidades muito semelhantes às lhe são oferecidas por uma solução IPTV. diferença está no modo como o operador presta estes serviços: de forma normalizada em que as interfaces são conhecidas ou com uma solução proprietária como é feito actualmente. FC Editora de Informática