Aula. Princípios de Comunicação

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1 Aula Princípios de Comunicação

2 Tipos de Sinal Sinal Analógico MAX MIN Sinal Digital MAX MAX = 1 MIN Sinal Binário MIN = 0 MAB-510 2

3 Aterramento Terra de Segurança dá aos elétrons um condutor extra (que não o seu corpo) por onde podem fluir para a terra está conectado ao solo próximo do prédio, para onde as voltagens perigosas ou indesejadas são desviadas fio terra de segurança (na tomada) está conectado à todas as peças metálicas expostas do equipamento elétrico placas mãe e circuitos do computador são eletricamente conectados ao chassis e ao terra de segurança MAB-510 3

4 Aterramento Terra de Referência voltagem é criada pela separação de cargas, o que significa que medições de voltagem devem ser realizadas entre dois pontos significa o ponto de referência, ou o nível 0 volts, nas medições elétricas terra de segurança e terra de referência estão conectados e são chamados simplesmente de TERRA MAB-510 4

5 Hardware de Comunicação Interface Não Balanceada cada sinal utiliza um fio os sinais compartilham o mesmo terra Tx Rx sinal 1 sinal 2 terra cabo sinal 1 sinal 2 MAB-510 5

6 Hardware de Comunicação Interface Não Balanceada pouco imune a ruídos sinal transmitido ruído na linha sinal recebido MAB-510 6

7 Hardware de Comunicação Interface Balanceada cada sinal utiliza dois fios (sinal+ e sinal-) o receptor faz a diferença entre os dois sinais (recepção diferencial) utiliza par trançado para os fios do sinal o terra não precisa ser compartilhado sinal Tx + - cabo + - Rx sinal terra terra MAB-510 7

8 Hardware de Comunicação Interface Balanceada boa imunidade a ruídos devido à recepção diferencial e ao par trançado sinal + sinal - ruído sinal na linha sinal recebido MAB-510 8

9 Freqüência de onda Número de oscilações por segundo de uma onda eletromagnética medida em Hertz Velocidade de propagação No vácuo igual a c ( = km/s = 3 x 10 8 m/s), independente da freqüência Em outro meio, como cobre ou fibra é aproximadamente 2/3 de c e ligeiramente dependente de f Comprimento de onda (λ) é a distância entre dois pontos máximos (ou mínimos) consecutivos λ f = c MAB-510 9

10 Banda de Passagem P in circuito P out Ganho do circuito em decibéis is ou db = 10 log (P out / P in ) P out / P in = 1/2 P out / P in = 1 Ganho = - 10 log 2 = - 3 db Ganho = 10 log1 = 0 db Para potência absoluta, 0 dbm = 1 mw FILTRO PASSA-BAIXA ganho 0 db ganho 0 db -3 db fc fc = freqüência de corte IDEAL freq fc fc = freqüência de corte REAL banda de passagem = largura do espectro de freqüências até a freqüência de corte freq MAB

11 Harmônicas Um sinal periódico (período T) pode ser decomposto em uma soma (talvez infinita) de ondas senoidais (expansão em série de Fourier) de diferentes amplitudes, em múltiplos da freqüência fundamental f = 1/T ou primeira harmônica b codificado em 8 bits Se taxa de 300 bps então: T amplitude das harmônicas 1 bit a cada 1/300 s T = 8 x 1/300 = 26,67 ms f = 1/T = 37,5 Hz (primeira harmônica) NA PRÁTICA Transições repentinas causam componentes harmônicas altas Cortar harmônicas superiores significa atenuar transições e sinal é distorcido Potência do sinal tende a se concentrar nas harmônicas baixas MAB

12 Linha de Comunicação como Filtro Passa Baixa entrada saída Linha telefônica de voz fc = 3 khz Taxa (bps) T (ms) F=1/T (Hz) # harmônicas ,67 37, , , , , , , , MAB

13 Baud Baud = taxa de transmissão de símbolos = taxa de amostras Um símbolo representa um número de bits (depende da modulação utilizada) Taxa em bps = baud x número de bits por símbolo MAB

14 Comprimento de Onda x Freq. Tomando λ f = c e derivando: df = dλ c 2 λ Tomando diferenças finitas em módulo, pode-se obter a banda de freqüências correspondente a uma determinada largura de banda de comprimento de ondas: Exemplo: f = c λ 2 λ λ =0,17x10-6 m, λ =1,3x10-6 m f =30x10 12 Hz = 30 THz MAB

15 Máxima Taxa de Transmissão (canal sem ruído) Nyquist (1924) Máxima taxa de transmissão (bps) = 2H log 2 V V níveis de sinal e banda passante de H (Hz) H=3 khz e V=2 (tx binária) bps ou 6 kbps H=3 khz e V=1024= kbps MAB

16 Máxima Taxa de Transmissão (canal com ruído randômico) Shannon (1948) Máx. taxa de transmissão (bps) = H log 2 ( 1+ S/N) = 3,32 H log 10 (1 + S/N) S (potência do sinal), N (potência do ruído) e banda H (Hz) S/N = 100 (20 db), H = 3 khz 20 kbps S/N = (40 db), H = 3 khz 40 kbps Resultado válido para qualquer codificação ou freqüência de amostragem Se ruído tiver freqüência definida, pode-se obter taxas maiores às previstas acima MAB

17 Tipos de Comunicação Ponto-a-ponto Multiponto MAB

18 Direção do Fluxo de Dados Simplex : unidirecional Tx Rx Half-Duplex : bidirecional alternada Tx / Rx Tx / Rx Full-Duplex : bidirecional simultânea Tx e Rx Tx e Rx MAB

19 Comunicação Assíncrona A linha em repouso equivale ao nível 1 start bit : bit em 0 no inicio do caracter stop bit : bit em 1 no fim do caracter (duração de 1, 1 e 1/2 ou 2 bits) repouso caracter repouso start bit stop bit amostragem (relógio, clock) O sinal de sincronização (clock) é gerado pelo receptor ao detectar um start e amostra o centro dos intervalos dos bits MAB

20 Comunicação Assíncrona A transmissão é feita caracter a caracter O tempo entre caracteres consecutivos é variável (de zero até horas) repouso repouso repouso char char char star bit stop bit MAB

21 Comunicação Assíncrona Orientada a byte ou caractere Overhead de 33% no pior caso 1 bit de START (sincroniza) 7 ou 8 bits de dados 1 bit de PARIDADE 1, 1 1/2 ou 2 bits de STOP (retorna o estado da linha) Relógios não sincronizados independentes no transmissor e receptor Velocidade máxima dependente da interface serial, em geral abaixo de 100 kbps Para maiores velocidades, solução é transmissão síncrona (orientada a bit) MAB

22 Comunicação Síncrona A linha em repouso equivale ao nível físico 1 A transmissão é feita bloco a bloco, com caractere de sincronismo inserido no início de cada bloco A linha não pode ficar em repouso no meio de um bloco, senão perde sincronismo Preciso haver transições no meio físico para manter sincronismo: codificação garante bloco sync char 1 char 2... char n MAB

23 Codificação Manchester Existe sempre uma transição no centro de cada bit: 0 ( ) e 1 ( ) Permite que o receptor obtenha o sincronismo (sinal de relógio) a partir da informação que recebe, fazendo com que transmissor e receptor operem completamente sincronizados Se a taxa de transmissão do transmissor variar, isso é acompanhado diretamente pelo relógio extraído da informação recebida pelo receptor MAB

24 Comunicação Síncrona Preâmbulo: seqüência de bits inserida pelo hardware no início da transmissão para permitir que o circuito decodificador esteja operando corretamente no início do sincronismo Exemplo: Ethernet (rede local) usa 56 bits de preâmbulo repouso bloco preamb sync char 1 char 2... char n MAB

25 Comunicação Síncrona Existe sincronismo ao nível de bit durante a transmissão, garantido pela presença de transições na linha devido a codificação utilizada Sinal de relógio (clock) recuperado do sinal recebido PLL (phase locked loop) Caso haja interrupção da transmissão, sincronismo pode ser recuperado com uso de preâmbulo Ex.: leitura de disco, transmissão em Ethernet, etc. MAB

26 Princípio Básico em Transmissão Serial Síncrona Quadros delimitados pela seqüência (flag) XXXXX.XXXXXXX flag dados flag O que acontece se flag aparece nos dados? Não pode! Bit stuffing Na transmissão, bit 0 inserido automaticamente, após 5 bits 1 Na recepção, bit 0 descartado automaticamente, após 5 bits 1 Implementado por hardware Overhead baixo, geralmente desprezado MAB

27 Princípios de Comunicação Modems Interfaces

28 Linhas Telefônicas Para diminuir distorção na transmissão de voz, indutâncias são adicionadas às linhas (pupinização) MAB

29 Efeito da Pupinização atenuação freqüência (khz) Atenuação constante abaixo dos 4 khz Atenuação extremamente alta acima dos 4 khz, inviabilizando transmissão em banda básica a altas taxas MAB

30 Componentes de uma Ligação DTE = Data Terminal Equipment Equipamento digital: computador ou terminal DCE = Data Communication Equipment Equipamento de comunicação: modem ou interface Linha = meio de transmissão DTE DCE linha DCE DTE MAB

31 Tipos de Modems Modems analógicos Modems banda básica MAB

32 Modems Analógicos Utilizam uma portadora (sinal analógico) como sinal de referência, alterando amplitude, freqüência e/ou fase da portadora Podem ser usados em linhas telefônicas comuns Sem limites de distância Velocidade depende da qualidade da linha, mas é baixa (< 56kbps) MAB

33 Modems Analógicos Modulação em Amplitude (AM) muito sensível a ruídos pouco usada MAB

34 Modems Analógicos Modulação em Freqüência (FSK) baixo custo boa imunidade a ruídos MAB

35 Modems Analógicos Modulação em Fase (PSK) bit 0 : altera a fase da portadora em 0 o bit 1 : altera a fase da portadora em 180 o MAB

36 Modems Analógicos Modulação em Mudança de Fase (DPSK) bit 0 : mantém a fase, sem alteração no início do bit bit 1 : altera a fase do sinal em 180 º, no início do bit MAB

37 Modems Analógicos Codificação multibit: transmitidos vários bis por mudança na portadora monobit (1 bit) dibit (2 bits) tribit (3 bits) tetrabit (4 bits) MAB

38 Modems Analógicos Modulação em Mudança de Fase dibit 00 : altera a fase do sinal em 0 o dibit 01 : altera a fase do sinal em 90 o dibit 10 : altera a fase do sinal em -90 o dibit 11 : altera a fase do sinal em 180 o MAB

39 Modems Analógicos Modulação em Quadratura (QAM) também chamada de modulação mista usa amplitude e mudança de fase exemplos de constelações : Tribit Tetrabit Fase Anterior 110 Fase Anterior 111 MAB

40 Modems Analógicos QAM Tribit MAB

41 Tipos de Modems Modems digitais ou banda básica transmitem sinal digital direto na linha só podem ser usados em linhas não pupinizadas limitados a poucos quilômetros (linhas urbanas) permitem maiores velocidades velocidade depende da distância custo muito inferior aos modems analógicos MAB

42 Codificações digitais +V -V +V -V Polar ou NRZ-L Polar com Retorno a Zero ou RZ MAB

43 Codificações digitais +V Manchester -V +V -V Manchester Diferencial MAB

44 Codificação Manchester Sempre há transição do sinal no meio do intervalo do bit Seqüência de bits 1 gera uma onda quadrada, propiciando a recuperação do clock e alcance do sincronismo Manchester Puro Bit 0: transição positiva no centro do bit Bit 1: transição negativa no centro do bit Manchester Diferencial Bit 0: nível do sinal antes e depois do início do intervalo do bit são opostos Bit 1: mantém nível do sinal no início do intervalo do bit Comparação da amplitude do sinal antes e depois do início do intervalo do bit pode dar confiabilidade na deteção Sentido da transição não identifica o bit como no Manchester MAB

45 Interfaces Modem-DTE RS-232c ou V.24 V.36/V.11 RS-449/RS-422a RS-449/RS-423a V.35 G.703 V.35 V.36 MODEM MODEM MAB

46 Controle de Recepção e Transmissão Transmissão (request to send) RTS (clear to send) CTS Tx Data em resposta a RTS, modem ativa CTS, após colocar portadora na linha e aguardar atraso padrão queda de RTS, provoca retirada da portadora e queda de CTS dados válidos durante o intervalo em que CTS e RTS estão ativos Recepção (carrier detected) CD Rx Data MAB

47 Interface Modem - DTE RS-232c ou V.24 Sinais mais comuns (25 pinos) TX, RX, RTS, CTS, DSR (Data Set Ready), CD, DTR (Data Terminal Ready),CR (common return), PG (protective ground) Sinais para canal secundário Clocks TX e RX para operação síncrona Tx não balanceada: 1 fio por sinal e terra comum Bit 1: -25V < voltagem < -3V, normal -12V Bit 0: +4V < voltagem < +25V, normal +12V Taxa, distância máxima: 20 kbps, 15 m MAB

48 Interface Modem - DTE RS-232 ou V.24 Todos os sinais de controle são ativos em 0 Utiliza o conector DB-25 conector fêmea vista frontal MAB

49 Interface Modem - DTE RS-449 Interfaces elétricas RS-423a Compatível com RS-232c (transmissão não balanceada) Permite distâncias maiores que RS-232c RS-422a ou V.11 Transmissão balanceada: 2 fios para cada sinal 2 Mbps, 60 m Sinais para teste local e remoto 37 pinos + 9 pinos para canal secundário RS-449/RS-422a (EUA) equivalente a V.36/V.11 (Europa) MAB

50 Interface Modem - DTE RS-449 Utiliza conector DB-37 RS-422a usa também conector DB-9 para o canal secundário (pouco usado) fabricantes podem usar DB-25 (mais compacto) com conversor DB-25 para DB-37 conector fêmea vista frontal MAB

51 Interface Modem - DTE RS-423a Não balanceado, compatível com RS-232c linha Taxa / distância máxima (fio AWG 24) 100 kbps - 13 metros 50 kbps - 23 metros 20 kbps - 66 metros 10 kbps metros < 1 kbps metros MAB

52 Interface Modem - DTE RS-422a ou V.11 Transmissão balanceada : 2 fios por sinal linha A B Taxa / distância máxima (fio AWG 24) 10 Mbps - 13 m 5 Mbps - 23 m 2 Mbps - 66 m 1 Mbps m 500 kbps m < 90 kbps m MAB

53 Interface Modem - DTE V.35 Transmissão balanceada apenas para os sinais críticos (dado e clock) Transmissão não balanceada para sinais de controle CTS, RTS, CD, DSR, DTR Não é diretamente compatível com V.36 Conversão V.35 / V.36 fácil de implementar Usa conector M-34 MM NN C D A B conector fêmea vista frontal MAB

54 Interface Modem - DTE V.35 Taxa / distância máxima 2 Mbps - 8 m 56 kbps - 31 m 38,4 kbps - 78 m 19,2 kbps m 9,6 kbps m 4,8 kbps m 2,4 kbps m Fabricantes passaram a usar o conector DB-25, pois o conector M-34 é grande e caro padrão Telebrás padrão ISO 2110 os dois padrões são incompatíveis MAB

55 Interface Modem - DTE G.703 Meios de transmissão dois cabos coaxiais : transmissão e recepção mais comum (conector BNC) transmissão não balanceada distância máxima: 600 metros a 2 Mbps dois pares trançados : transmissão e recepção transmissão balanceada distância máxima: 300 metros a 2 Mbps possibilidade de conversão para meios óticos Padrão comum nos equipamentos de comunicação das operadoras para transmissão a 2 Mbps (E1) Velocidades (kbps): 64, (T1), (E1), (T2), (E2), (E3), (E4), (STM-1, OC-3) MAB

56 Interface Modem - DTE HSSI - High Speed Serial Interface Desenvolvida pela CISCO e T3PLUS TIA TR comitê de padronização Características interface : DTE - DCE topologia : ponto-a-ponto velocidade máxima : 52 Mbps cabo : STP (par trançado blindado) (máximo de 16,5 metros) tecnologia : ECL usa conector miniatura de 50 pinos (SCSI-2) MAB

57 Opções de Relógio de Transmissão do Modem Relógio interno Derivado do oscilador interno do modem e usado quando o modem fornece o relógio para o sistema Relógio regenerado Recupera o relógio recebido da linha para ser usado como clock de tx, quando o lado remoto gera o sincronismo para o sistema Relógio externo Gerado pelo ETD, quando este é responsável pelo sincronismo do sistema Num ambiente síncrono, deve existir apenas uma fonte de sincronismo para todo o sistema MAB

58 Distorções Atraso de propagação Depende da freqüência Atenuação Depende da freqüência Crosstalk (indução entre pares) Taxa de erro de bit (BER) Taxa de 10-9 = 1 erro em 10 9 bits transmitidos MAB

59 Equalização Tenta manter atraso de propagação e atenuação constantes na faixa de freqüência de interesse MAB

60 Comunicação entre Centrais a comunicação entre centrais telefônicas é totalmente digital os sinais analógicos das conversas telefônicas são transformados em bits (sinais digitais) linha do assinante A/D D/A sistema telefônico D/A A/D linha do assinante MAB

61 Digitalização de Sinal Nyquist Para reconstruir completamente um sinal filtrado por um filtro passa baixa com fc = H Hz é suficiente uma amostragem de 2H Hz Em telefonia, H = 4 khz e a amostragem ocorre com freqüência de 8 khz (período de 125 µs) Com amostras de 8 bits, temos 64 kbps Com amostras de 7 bits, temos 56 kbps MAB

62 Digitalização da Voz Conversor Analógico/Digital PCM (Pulse Code Modulation) Amostras da amplitude com 16 bits a cada 125 µs (f=8 khz), gera 128 kbps Erro de quantização introduzido pelos 16 bits é desprezível Codec (codificador/decodificador) usado para reduzir a banda da voz MAB

63 Codec G.711 PCM µ-law (EUA e Japão), A-law (Europa) Comprime amostras PCM usando 8 bits em escala logarítmica, gerando 64 kbps MAB

64 Comunicação entre Centrais Transmissão PCM Sinal Analógico 200,1 56,2 50,0 76,5 97,0 171,8 155,9 132,3 Amostragem MAB

65 Comunicação entre Centrais Transmissão PCM Ajuste Decimal Conversão Binária MAB

66 Comunicação entre Centrais Recepção PCM Dados Recebidos Reprodução do Sinal Analógico MAB

67 Telefonia Tradicional * 8 # assinante Rede comutada (multiplexação TDM) voz analógica sobre par trançado PBX Conversão analógica-digital nas centrais (G.711) Voz trafega em um circuito digital dedicado de 64 kbps Comutação por circuito, sem filas ou atrasos intermediários * 8 # assinante voz analógica sobre par trançado PBX MAB

68 Comunicação entre Centrais SLDD 64 kbps 30 x 64 kbps linha comutada modem A/D E1 2 Mbps E1 2 Mbps E2 8,4 Mbps A/D linha comutada E1 2 Mbps modem SLDD 64 kbps MAB

69 E1 e T1 E1 32 canais de 1 byte / 125 µs = 256 bits x 8 khz = 2 Mbps 30 canais para o usuário (= 1920 kbps) 2 canais de controle e sincronização (opcionalmente um destes canais pode ser liberado para o usuário) 16 bits de overhead T1 193 bits a cada 125µs = 1,544 Mbps 24 canais de 8 bits (7 de info + 1 controle) + 1 bit de framing 25 bits de overhead MAB

70 Hierarquia Plesiócrona Digital (PDH) 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps MUX... MUX MUX E1 E1 E1 MUX E2 MUX E1 E1 E1 MUX MUX MUX Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps 64 Kbps E1 E1 TDM síncrono (quadros a cada 125 µs) e tributário básico a 64 kbps Relógios de canal tributário ligeiramente diferentes (não idênticos) Cada relógio pode operar numa faixa de velocidades Mux lê dos tibutários na maior taxa permitida e tx os bits intercalados Se bit não está pronto (relógio mais lento), insere bit de enchimento; Marca a inserção de enchimento para possibilitar remoção na recepção. Identificação de início e fim de quadros e subquadros com bits de framing e sincronização MAB

71 Limitações da PDH Custo de inserção e retirada de canais Exemplo: suponha uma rede onde enlaces principais são E4 e queremos remover um canal E1 em um ponto intermediário; Fazer todas as demultiplexações, de todos os canais tributários; Para que os demais canais possam prosseguir para outro ponto da rede, necessário fazer toda a multiplexação novamente para E4 Soluções de encapsulamento proprietárias e não padronizadas Gerência proprietária MAB

72 Hierarquias Plesiócronas Nível EUA (Mbps) Europa (Mbps) Japão (Mbps) 1 1,544 (DS-1) 2,048 (E1) 1, ,312 (DS 2) 8,448 (E2) 6, ,736 (DS-3) 34,368 (E3) 32, ,176 (DS-4) 139,264 (E4) 97,728 MAB

73 Hierarquia Digital Síncrona (SDH/SONET) Objetivos Aproveitar rede totalmente síncrona Unificar padrões (EUA, Europa, Japão, etc) Utilização em meios físicos diversos (fibra, rádio, etc) Compatibilidade com canais PDH atuais Colocação de inteligência nos multiplexadores Facilitar gerência e flexibilidade de operação Gerenciamento de redes com equipamentos de diferentes fabricantes MAB

74 Formação das Taxas em SDH 155,52 Mbps x STM-N N x N 155,52 Mbps STS-3 ou STM-1 x 3 51,84 Mbps STS-1 x 7 6,132 Mbps x 4 x 3 1,544 Mbps T1 2,048 Mbps E1 STS-1 Synchronous Transport Signal level 1 Equivalente a SONET OC-1 STM-1 Synchronous Transport Module level 1 Equivalente ao STS-3c e SONET OC-3 Sinal básico para a interface UNI pública MAB

75 SDH STM levels e SONET Optical Carrier (OC) Taxa da linha (MBPS) SONET level SDH level 51,840 OC-1 155,520 OC-3 STM-1 466,650 OC-9 622,080 OC-12 STM-4 933,120 OC ,160 OC-24 STM ,240 OC-36 STM ,320 OC-48 STM-16 MAB

76 Modulação em Transmissão Analógica Modulação em Amplitude (AM) Modulação em Freqüência (FM) Modulação em Fase Modulação em Fase e Amplitude Constelações 8-QAM, 3 bits/ baud bps a baud 4 bits/ baud, 16 estados bps a baud MAB

77 Tecnologia dos Modems Taxa (bps) Padrão 300 V.21 (barato) 1200 V V.22 bis 9600 (4800) V (19.200) V.32 bis com MNP5 (compressão 2:1) 9600 (38.400) V.32 bis V.42 bis (compressão 4:1) ( ) V.34 V.42 bis ,6/56 kbps 48/56 kbps Controle de erro MNP 2-4 V.42 (LAP-M) V.34 bis V.90 (uma das extremidades digital) V.92 (uma das extremidades digital) MAB

78 Facilidades dos Modems Detecção automática de velocidade Seleção dinâmica da melhor velocidade Resposta automática Discagem automática Cancelamento de eco local e remoto Equalização dinâmica Codificação Trellis para linhas ruidosas (bit de paridade extra e codificação adequada para minimizar erros) Linguagem de programação (Hayes) MAB

79 MAB Circuitos Auxiliares LAR - Loop Analógico Remoto LINHA I N T E R F A C E D I G I T A L A N A L Ó G I C A I N T E R F A C E mod. demod. Tx Rx modem local I N T E R F A C E D I G I T A L A N A L Ó G I C A I N T E R F A C E demod. mod. Tx Rx modem remoto DTE local DTE remoto Tx Rx Rx Tx

80 MAB Circuitos Auxiliares LDR - Loop Digital Remoto LINHA I N T E R F A C E D I G I T A L A N A L Ó G I C A I N T E R F A C E mod. demod. Tx Rx modem local I N T E R F A C E D I G I T A L A N A L Ó G I C A I N T E R F A C E demod. mod. Tx Rx modem remoto DTE local DTE remoto Tx Rx Rx Tx

81 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre duas Linhas Telefônicas Analógicas Para o sistema telefônico normal, com linha do usuário (analógica) se comunicando com linha do usuário (analógica), o limite (Shannon) é 35 kbps, aproximadamente MAB

82 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre Linhas Telefônicas Analógica e Digital Para velocidades maiores é necessário trocar pelo menos uma das linhas por linhas especiais (linhas digitais) não pupinizadas Os circuitos PCM na linha digital são transferidos da central telefônica para a instalação do assinante modem do cliente linha do assinante central telefônica AD DA RDI linha digital do provedor modems do provedor MAB

83 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre Linhas Telefônicas Analógica e Digital Modem CCITT V.90 Para conexão a ISP (Internet Service Provider) até 56 kbps do ISP para o cliente até 33.6 kbps (V.34) do cliente para o ISP Requisitos necessários para operação conexão digital (E1, T1 ou ISDN) em uma das pontas (ISP) suporte para 56 kbps nas duas pontas apenas um conversor analógico / digital entre as duas pontas (na instalação do assinante) Muda para V.34 se conexão digital não é detectada ou modem remoto não suporta 56 kbps MAB

84 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre Linhas Telefônicas Analógica e Digital Modem CCITT V.92 Similar ao V.90 (apenas um conversor A/D é permitido) Até 56 kbps do ISP para cliente (PCM) Até 48 kbps do cliente para o ISP (PCM) Compressão até 6:1 (CCITT V.44) transferências até 300 kbps (acima dos 115 kbps dos PCs) Conexão mais rápida pois o modem armazena dados e características das últimas conexões MOH (modem on hold): conexão com rede fica suspensa enquanto uma chamada de voz é atendida MAB

85 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre duas Linhas Telefônicas Digitais Modems xdsl Aproveitam os atuais cabos das linhas do assinante (sem os circuitos que limitam a banda passante) Usa banda passante de 0 até MHz Dependendo do padrão permitem compartilhar dados e voz na mesma linha Usa a banda superior a 4 khz para a transmissão de dados Banda dedicada a cada usuário, pois apenas suas transmissões passam no seu par trançado MAB

86 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre duas Linhas Telefônicas Digitais Modems xdsl com supressores de eco MAB

87 Limites de Velocidade em Linhas Telefônicas Entre duas Linhas Telefônicas Digitais ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line 1 linha com 3 canais independentes Até 5,5 km (2 Mbps) ou 2,7 km (8,4 Mbps) MAB

88 ADSL Exige linhas digitais (não pupinizadas) Técnica DMT (Discrete MultiTone) Banda de 1,1 MHz, dividida em 256 canais independentes de 4,3 khz cada (2 de controle) ANSI T1.413 e ITU G Mbps downstream e 1 Mbps upstream baud, 15 bits/símbolo, 254 canais 13,44 Mbps (teórico) Relação S/N reduz taxa real Canal de 4 khz para a voz analógica MAB

89 ADSL 2/2+ Mais imune a interferências e ruídos que o ADSL Apenas 4 kbps para sinalização Nova codificação 24 Mbps downstream, 1 Mbps upstream Auto-diagnóstico: mede as características de ruído, margem de ganho (SNR) e atenuação nos dois lados da linha. MAB

90 Comparativo ADSL vs ADSL2 Gráfico I Gerenciamento MAB

91 Serviços xdsl ISDN ou DSL (desuso) Conhecido como serviço 2B + D Canal B (64 kbps) é usado para dados ou voz PCM Canal D (16 kbps) é usado para controle e sinalização Serviços Canal 64kbps Canal 64kbps Canal 16kbps DVI / Telemar - RJ Multilink / Telefônica - SP Tarifas assinatura + impulsos excedentes BRI MAB

92 Serviços xdsl ADSL Telefone + dados na mesma linha Rede Banda Larga ADSL Splitter linha existente Splitter ADSL Rede Telefônica TV de Alta Definição MAB

93 Serviços xdsl ADSL Tarifas habilitação + mensalidade + aluguel do modem + provedor Serviços Velox / Oi (Telemar) Speedy / Telefônica MAB

94 Outros Tipos de Modems Cable Modem Utiliza a infra-estrutura de TV a cabo bidirecional, com um headend alocando canais upstream e downstream a um modem a cabo que se torna ativo Utiliza placa de rede para comunicar com PC (10Base-T) Freqüências usadas na transmissão a cabo upstream (digital) transmissão de TV (analógica) downstream (digital) freqüência (MHz) MAB

95 Arquiteturas de redes a cabo: visão geral Tipicamente 500 a casas ponto final do cabo rede de distribuição de cabo (simplificada) casa MAB

96 Arquiteturas de redes a cabo: visão geral ponto final do cabo rede de distribuição de cabo (simplificada) casa MAB

97 Arquiteturas de redes a cabo: visão geral servidor(es) ponto final do cabo rede de distribuição de cabo (simplificada) casa MAB

98 MAB casa ponto final do cabo rede de distribuição de cabo (simplificada) canais V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O V I D E O D A T A D A T A C O N T R O L FDM: Arquiteturas de redes a cabo: visão geral

99 Outros Tipos de Modems Cable Modem Downstream Velocidade: 27 a 56 Mbps Faixa de freqüências / banda do canal USA 42 a 850 MHz / canal de 6 MHz Europa 65 a 850 MHz / canal de 8 MHz Modulação de cada canal 64-QAM com 6 bits por símbolo (normal) 256-QAM com 8 bits por símbolo (mais rápido porém mais sensível a ruído) Dados (unicast, broadcast ou multicast) são recebidos por todos os modems e banda é compartilhada Criptografia necessária para segurança MAB

100 Outros Tipos de Modems Cable Modem Upstream Velocidade: 3 Mbps Faixa de freqüências / banda do canal USA 5 a 42 MHz / canais de 2 MHz Europa 6 a 65 MHz / canais de 2 MHz Modulação QPSK com 2 bits por símbolo (em presença de excesso de ruído) 16-QAM com 4 bits por símbolo Um canal é dividido em pequenas janelas (minislots de 8 bytes) que podem ser alocadas sob demanda Vários modems fazem reservas concorrentes em uma única janela de controle e um protocolo é usado quando há colisão de solicitações MAB

101 Outros Tipos de Modems Cable Modem Normalmente proprietários Padrão ( CableLabs e fabricantes) DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) e EuroDOCISIS Tarifas habilitação + mensalidade + aluguel do modem + provedor Serviços Vírtua / Net ( Ajato / TVA ( MAB

102 Outros Tipos de Modems Wireless Cable Usa micro-ondas e antena única para vídeo e internet Transmissão via MMDS Multichannel Multipoint Distribution Service Modems de 27 Mbps (compartilhado) canais / meios compartilhados por CSMA/CD ou Token Versões unidirecional (download pelo MMDS e upload pela linha telefônica) bi-direcional pelo MMDS Serviços Ajato / TVA ( MAB

103 Outros Tipos de Modems WLL - Wireless Local Loop central Transmissão broadcast em um canal compartilhado Transmissão digital Possibilidade para voz + dados Pode usar equipamentos de rede sem fio com antenas direcionais ou ominidirecionais MAB

104 Outros Tipos de Modems Satélite Serviço: UOLSat empresas UOL (provedor) Star One / Embratel (acesso) Gilat (tecnologia) utiliza placa de rede no computador caro MAB