Redes de Telecomunicações

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1 Redes de Telecomunicações Mestrado em Engenharia Electrotécnica e e de Computadores 1º semestre 2009/2010

2 Capítulo 1 Introdução João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 2

3 Aspectos da Evolução das Telecomunicações 1837 Telégrafo 1844 Código de Morse º cabo submarino transatlântico º cabo submarino Lisboa-Brasil 1876 Telefone (Bell) 1882 Primeira rede telefónica em Portugal (concessão) 1891 Comutação automática (Strowger) 1894 Telegrafia sem fios (Marconi) 1925 Transmissão de imagens em movimento (Bird) televisão 1928 Teorema da amostragem (Nyquist) 1936 Invenção do PCM (Reeves) transmissão digital 1948 Transistor º cabo submarino telefónico transatlântico analógico (35 circuitos) João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 3

4 Aspectos da Evolução das Telecomunicações 1964 Concepção da comutação de pacotes (Baran) ª satélite geo-estacionário (Intelsat1, 240 circuitos) 1966 Proposta de utilização de fibra óptica (Kao) 1967 Projecto da 1ª rede de comutação de pacotes (ARPAnet) 1968 Primeira central de comutação digital (tecnologia TTL) 1973 Ethernet (Metcalfe) º sistema de rádio móvel celular analógico 1981 TCP/IP 1982 Correio electrónico 1985 Proposta da SONET (Belcore) 1991 GSM (Global System for Mobile Communications) 1996 Cabo submarino óptico TAT12/13 ( circuitos) 2002 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 2008/2009 Instalação em Portugal da FTTH em larga escala João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 4

5 Princípio do Telefone João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 5

6 Telefone: instrumento multimédia? Fonte: Rogério Santos, Olhos de Boneca, Uma história das telecomunicações , Edições Colibri e Portugal Telecom, 1999 João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 6

7 Evoluçã ção o Histórica Fases Telefone e Telegrafo (século XIX); Comunicações via satélite (1960s); Comunicações digitais (1980s); Internet (1990s); Telemóvel (1990s); Século 21: tendências: fixo -> móvel (não apenas voz) Fonte: Prof. Paulo Correia, TRC, 2007 voz -> dados João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 7

8 Evolução de diferentes serviços (Mundial) A evolução do número de utilizadores dos diferentes serviços de telecomunicações a nível mundial mostra um crescimento pouco expressivo para a telefonia fixa e um crescimento muito acentuado para a telefonia móvel e para a Internet. Fonte: Maurizio Dècina, ECOC 2003 João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 8

9 Evolução do tráfego Internet total nos USA As análises de tráfego nos Estados Unidos mostram que o tráfego Internet passou a ser dominante a partir do ano 2000, com um crescimento que duplica todos os anos. Cresce 35% ao ano Fonte: Maurizio Dècina, ECOC 2003 João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 9

10 Evolução do Tráfego Total O tráfego telefónico de voz tem um crescimento entre 10 a 15% ao ano. Tráfego O tráfego de dados (Internet) tem um crescimento superior a 100% ao ano. Telefónico (voz) Actualmente o tráfego de dados é dominante nas redes dorsais. Dados (Internet) Actualmente o planeamento das infraestruturas de telecomunicações deve ser determinado pelo tráfego de dados João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 10

11 Lei de Moore A lei de Moore diz que a capacidade dos computadores duplica todos os 18 meses, ou seja tem-se um crescimento anual de cerca de 60% Fonte: Wikipedia João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 11

12 Lei de Nielsen A lei de Nielsen prevê um crescimento na velocidade de acesso à Internet na terminação do utilizador de cerca de 50% ao ano Mbps Mbps Mbps Mbps Fonte: João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 12

13 Definição e Ramos As redes de telecomunicações compreendem o conjunto dos meios técnicos (de natureza electromagnética) necessários para transportar e encaminhar tão fielmente quanto possível a informação à distância. Ramos das telecomunicações Transmissão: Transporte fiável da informação à distância. Comutação: Encaminhamento da informação (pôr em contacto dois utilizadores quaisquer, de acordo com as suas ordens). Controlo e gestão: Responsável pela dinâmica (controlo) e pela fiabilidade (gestão) das redes. A função de controlo é implementada através da sinalização. João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 13

14 Critérios de qualidade Fidelidade As redes de telecomunicações devem garantir que a informação nas suas diversas formas (voz, música, vídeo, texto, etc.) é transmitida sem perdas e alterações. Fiabilidade As redes de telecomunicações públicas devem assegurar um serviço permanente e sem falhas (menos de duas horas de indisponibilidade em 40 anos). João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 14

15 Normalização em Telecomunicações O carácter internacional das telecomunicações implica normalização em aspectos tais como: aspectos técnicos (qualidade de serviço, interfaces, etc.); planificação geral da rede (estrutura da rede, números telefónicos internacionais,etc.); problemas de exploração e gestão (preços das chamadas internacionais, análise de tráfego, etc.). No plano das redes nacionais a normalização também é importante de modo a: garantir a compatibilidade dos sistemas de diferentes fabricantes; assegurar uma qualidade de serviço mínima a todos os utilizadores; respeitar as convenções internacionais. João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 15

16 Principais organismos de normalização International Telecommunication Union (ITU) Agência da ONU responsável por todos os sectores das telecomunicações. Os seus principais órgãos são: ITU Telecommunications Sector (ITU-T) Estudo de questões técnicas, métodos de operação e tarifas para as redes de transporte, redes telefónicas e de dados. ITU Radiocommunications Sector (ITU-R) Estudo de questões técnicas e operacionais relacionadas com rádio-comunicações, incluindo ligações ponto-a-ponto, serviços móveis e de radiodifusão e ligações via satélite. European Telecommunications Standardas Institute (ETSI) Criado em 1988 para desenvolver as normas necessárias para uma rede de telecomunicações pan-europeia. Teve um papel importante no desenvolvimento da norma GSM. João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 16

17 Tipos básicos de equipamento O equipamento básico pode-se dividir em vias de transmissão e elementos (dispositivos) de rede. Os elementos de rede incluem equipamento terminal, equipamento de comutação, sistemas de sinalização e gestão e servidores. Vias de transmissão: suporte de transmissão (cabos de pares simétricos, cabo coaxial, fibra óptica, feixes hertzianos,etc.) + repetidores (amplificadores, regeneradores). Equipamento terminal: interface com a rede (telefone, computador, PPCA, etc.). Equipamento de comutação: comutadores digitais nas redes telefónicas (comutação de circuitos), routers (comutação de pacotes) nas redes de dados. Sistemas de sinalização e gestão: responsáveis por processarem a informação de sinalização e gestão. Servidores: Dispositivos com capacidade para armazenar informação (servidores de WWW e cabeças de rede nas redes CATV,etc.). João Pires Redes de Telecomunicações (09/10) 17