Rede Telefónica Pública Comutada - Principais elementos -

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1 Equipamento terminal: Rede Telefónica Pública Comutada - Principais elementos - o telefone na rede convencional Equipamento de transmissão: meio de transmissão: cabos de pares simétricos, cabo coaxial, fibra óptica, feixes hertzianos; e repetidores Equipamento de comutação: comutador electromecânicos: passo a passo (Strowger) e barras cruzadas (crossbar); Electrónico: relés de palheta (reeds); Digital; Equipamento de sinalização e gestão Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 1

2 Rede Telefónica Pública Comutada - Estrutura geral: topologia - 1ª configuração: Rede com conexão total e com topologia em malha Telefone Para n telefones, cada telefone necessita de n-1 linhas, logo o nº total de ligações é N = n(n-1)/2. Configuração prática para n pequeno e comprimento das linhas reduzido. Cada telefone tem que ter um comutador Quando n cresce e o comprimento das linhas aumenta estrutura impraticável (custo muito elevado). Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 2

3 Rede Telefónica Pública Comutada - Estrutura geral: topologia (cont.) - 2ª configuração: Rede com conexão total e com topologia em estrela Telefone Central de Comutação O problema da rede em malha pode ser resolvido: concentrando toda a comutação numa central de comutação telefónica; ligando cada assinante a essa central por meio de uma linha telefónica; Assim, o nº total de ligações passa a ser N = n. Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 3

4 Rede Telefónica Pública Comutada - Número de centrais telefónicas - Quando a área coberta pela rede em estrela e o número de assinantes por ela servidos cresce interessa dividir essa rede em várias redes, cada uma servida pela sua própria central. Consequências: o comprimento da linha de assinante decresce, diminuindo o seu custo; Custo Nº óptimo de centrais Custo total Custo da comutação Custo da linha o custo associado à comutação cresce. Nº de centrais de comutação Conclusão: Existência de um número de centrais telefónicas óptimo que minimiza o custo total. Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 4

5 Rede Telefónica Pública Comutada - Estrutura geral: rede de junção - É necessário estabelecer ligações, ou junções, entre as diferentes centrais locais de uma determinada área rede de junção. Se as junções são estabelecidas entre todas as centrais locais, tem-se uma rede de junção com conexão total ou em malha. Uma rede de junção em malha pode ser pouco económica quando o tráfego é reduzido e as distâncias são grandes. Nesta situação é preferível ligar as centrais locais entre si através de um centro de comutação central de nível superior, designado por central tandem Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 5

6 Rede Telefónica Pública Comutada - Estrutura geral: rede de junção (cont.) - Centrais locais Central tandem Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 6

7 Rede Telefónica Pública Comutada - Rede de longa-distância ou de troncas - Os utilizadores da rede necessitam de comunicar com pessoas em outras partes do país. As diferentes áreas estão ligadas entre si por circuitos de longa distância, que constituem a rede de longa-distância ou rede de troncas, cujo meio físico que assegura a ligação é a fibra óptica ou os feixes hertzianos. É muitas vezes, pouco económico ter as centrais de longa distância totalmente interligadas. Assim, para encaminhar o tráfego entre as diferentes áreas surgem as centrais (ou centros) de trânsito. Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 7

8 Rede Telefónica Pública Comutada - Rede de longa-distância ou de troncas (cont.) - Um centro de trânsito primário constitui a interface entre a rede de junção e a rede de troncas: cada central local está ligada a um centro primário, seja directamente, seja através de uma central de junção tandem. Um centro primário constitui a primeira camada da rede de troncas, sendo o número de camadas adicionais dependente da dimensão do país. Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 8

9 Rede Telefónica Pública Comutada - Estrutura geral: rede nacional - Rede internacional Rede de troncas ou de longa-distância Rede de junção Rede local ou de acesso A topologia da rede telefónica nacional é em árvore não pura, porque à medida que sobe no nível hierárquico, aumenta o nº de ligações directas entre centrais do mesmo nível Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 9

10 Rede Telefónica Pública Comutada : Evolução Rede Rede telefónica analógica Comutação analógica Transmissão analógica Comutação analógica Telefone Rede Rede telefónica híbrida Transmissão analógica Comutação analógica A/D D/A Transmissão digital A/D D/A Comutação analógica Transmissão analógica Rede Rede digital integrada (RDI) Transmissão analógica A/D D/A Comutação digital Transmissão digital Comutação digital Transmissão analógica A/D D/A Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 10

11 Rede Telefónica Pública Comutada: - RDI (cont.) Central analógica CT CT RDI Transmissão digital Transmissão analógica CT CL CL O passo seguinte da evolução consiste em proporcionar transmissão digital até ao assinante - Rede Digital com Integração de Serviços (RDIS) CL CL CL CT Central de trânsito digital CR CL Central local digital CR Concentrador digital Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 11

12 Rede Digital com Integração de Serviços Transmissão digital Comutação digital Comutação digital A característica fundamental é a digitalização da linha do assinante; A RDIS oferece: acesso básico e acesso primário Acesso básico 2 64 kbit/s canais B para comunicação 1 16 kbit/s canal D para sinalização Interface a 2 fios a 160 kbit/s Acesso primário kbit/s canais B para comunicação 1 64 kbit/s canal D para sinalização Interface a 4 fios a 2 Mbit/s Como os débitos oferecidos são bastante modestos, a ITU-T avançou com o conceito de RDIS de Banda Larga Implica um novo modo de transferência da informação designado por ATM (Asynchronous Transfer Mode) Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 12

13 Rede de dados pública Comutação por pacotes A informação é dividida em pacotes (datagramas), que no cabeçalho incluem o endereço do destinatário Os pacotes pertencentes a uma determinada mensagem podem seguir percursos diferentes até ao seu destino, sendo agregados no destinatário de modo a formar a mensagem transmitida Não existe um percurso pré-estabelecido entre a fonte e o destinatário WAN MAN LAN Comutação por circuitos virtuais O primeiro pacote enviado para a rede é responsável por estabelecer um caminho através da rede (circuito virtual) e todos os pacotes correspondentes à mensagem seguem por esse caminho!! " " #$ #$ #%$& #%$& '" '" Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 13

14 Redes híbridas fibra-coaxial O servidor servidor situado situado na na cabeça cabeça de de rede rede distribui distribui para para os os utilizadores utilizadores os os diferentes diferentes sinais sinais de de televisão televisão usando usando multiplexagem multiplexagem por por divisão divisão na na frequência frequência (FDM) (FDM) Para Para serviços serviços interactivos interactivos éénecessário necessário usar usar amplificadores amplificadores bidireccionais bidireccionais e e um um protocolo protocolo de de acesso acesso múltiplo múltiplo para para evitar evitar colisões colisões entre entre os os sinais sinais de de retorno retorno enviados enviados pelos pelos diferentes diferentes utilizadores utilizadores As redes de distribuição por cabo CATV (CAble TV) usam uma infra-estrutura de fibra óptica, seguida de uma rede de cabo coaxial até às instalações do utilizador Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 14

15 Redes híbridas fibra-coaxial (2) Espectro de radio-frequência Os Os canais canais de de televisão fazem fazem uso uso da da chamada banda banda directa directaentre entre os os e e os os MHz MHz A parte parte superior da da banda banda ééreservada para para os os canais canais digitais digitais ou ou como como canal canal descendente nos nos serviços interactivos A via via de de retorno retorno funciona como como canal canal ascendente nos nos serviços interactivos A existência de uma via de retorno com uma gama limitada (60 MHz) constitui uma das principais limitações das redes híbridas Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 15

16 Redes do século XXI Os objectivos vão ser banda larga e convergência A banda banda larga larga irá iráexigir a aproximação da da fibra fibra óptica óptica ao ao utilizador A convergência irá iráreduzir reduzir o número número de de tecnologias de de rede rede usadas usadas tanto tanto na na camada camada de de serviço serviço como como na na camada camada de de transporte Tecnologia IP/MPLS convergência das redes PSTN (Public Switch Telephone Network), DPCN (Data Public Communication Network), ATM e IP Tecnologia OTN convergência das redes PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH (Synchronous Digital Hierarchy) e WDM (Wavelength Division Multiplexing) Sistemas de Telecomunicações Guiados - ISCTE - Acetatos 2 16