Como Funcionam os Telemóveis

Transcrição

1 Como Funcionam os Telemóveis Prof. Doutor Nuno Borges de Carvalho Departamento de Electrónica e Telecomunicações Instituto de Telecomunicações Universidade de Aveiro Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio 1

2 Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio As comunicações na pré-história Deslocação de pessoas Comunicação com sinais por fumo 2

3 As comunicações na idade média Estafetas transportando documentos escritos Recorrendo a cavalos O Inicio das comunicações actuais O Correio Escrito A Informação Impressa 3

4 O Inicio das comunicações actuais Morse Telégrafo Os Telefones Fixos Século XX 4

5 O Inicio das comunicações rádio 1864 James Maxwell Heinrich Hertz 1884 Gugliemo Marconi 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. As Comunicações Móveis 5

6 As Comunicações Móveis Beep Pager Rádios Walkie-Talkie Telemóveis Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio 6

7 As Comunicações Móveis O conceito é muito simples: Força Eléctrica Força Magnética As Comunicações Móveis Por combinação destas duas forças é possível transmitir informação remotamente utilizando apenas o ar. 7

8 As Comunicações Móveis É possível combinar estas duas forças para criar as chamadas ondas rádio. 1º Passo: Converter a voz em sinais eléctricos - Microfone 2º Passo: Converter os sinais eléctricos em sinais rádio Antena Espectro e frequência Frequência, f(hz): número de ciclos por segundo Frequências utilizadas em Portugal: GSM 900 MHz GSM 1800 MHz UMTS 2000 MHz 8

9 Espectro e frequência Espectro e frequência 9

10 As Comunicações Móveis 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 Móveis 10

11 Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio As Comunicações Móveis 11

12 Movimentação entre as células Triangulação d 2 d 1 d 3 Movimentação entre as células d 2 Triangulação d 1 d 3 12

13 A rede Móvel O móvel, a estação base, a central de comutação. As Comunicações Móveis Palavras chave: Espectro Terminal Móvel Antena Operador SIM 13

14 A rede Móvel A Estação Base A Antena: Interface entre os circuitos eléctricos e o ar. Suporte da antena Material rádio, receptor, emissor etc... Funções Converter os sinais rádio em sinais eléctricos e vice versa Enviar os sinais para a central de coordenação 14

15 O 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 Resumo do funcionamento A transmissão é possível devido aos efeitos magnéticos e eléctricos É necessário um interface com o ar Antena São necessários dois tipos de circuitos diferentes: A estação Base e o rádio móvel, telemóvel A Estação base deverá descodificar os sinais rádio e entregalos à central, que os irá reencaminhar, para casa ou para outro telemóvel O Telemóvel deverá converter os sinais rádio em voz-vídeo e vice versa, além disso deverá consumir pouco 15

16 Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio As operações de uma chamada Blá Blá!! Olá!! N Olá!! N N Olá!! 16

17 A velocidade das Comunicações UMTS 17

18 Índice 1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação 2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas 3. Configuração básica de uma rede de comunicação móvel 4. Exemplo prático de uma chamada de um telefone fixo para um telemóvel 5. A Investigação no Instituto de Telecomunicações na Área Rádio A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Electrónica de Telecomunicações, Rádio Frequência, Microondas e Ondas Milimétricas 18

19 A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Electrónica de Telecomunicações, Rádio Frequência, Microondas e Ondas Milimétricas A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Propagação Ondas Electromagnéticas 19

20 1. Antenas A Investigação no Instituto de Telecomunicações A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Sistemas de Televisão 20

21 A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Sistemas de Rádio Móvel A Investigação no Instituto de Telecomunicações 1. Sistemas de Rádio Móvel 21