Classificação dos serviços - Quanto às exigências feitas às redes -

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1 Classificação dos serviços - Quanto às exiências feitas às redes - Larura de banda (ritmo binário) Pode variar desde aluns khz para telefonia até vários MHz para vídeo. Critérios Simetria / Assimetria da comunicação A comunicação faz-se nos dois sentidos (telefonia) ou preferencialmente num deles (consulta a base de dados). Difusão / Comando Serviço difundido: a mesma informação chea a todos os clientes; Serviço comutado: clientes diferentes obtêm informação diferente.

2 Os serviços de telecomunicações - Quanto às direcções de transferência de informação - Distribuição (difusão) luxo contínuo de informação unidireccional, e.. TV por difusão, teletexto Classes de serviços conversacionais luxo de informação bidireccional em tempo real, e.. videotelefonia, videoconferência, vídeo viilância. (de acordo com a rec. I.2 do ITU) Interactivos luxo de informação bidireccional de mensaem luxo de informação bidireccional, via unidades de memória com store-andforward, e.. serviço de correio electrónico. de consulta Consulta de informação, uardada em centros de informação, e.. vídeo, imaens de alta-resolução - raios X.

3 Classificação dos serviços - Quanto ao tipo de liação asseurado pela rede - Classes de serviços Orientados para a liação - connection oriented Sem liação - connectionless Circuitos comutados (e.. rede telefónica) Circuitos virtuais (e.. redes ATM) Permitem a transferência de informação sem necessidade de prévio estabelecimento da liação; Serviços caracterizados por transmissões curtas e esporádicas, e.. Internet. Antes da transferência de informação a liação deve ser estabelecida; Serviços caracterizados por transmisssões lonas e razoavelmente contínuas.

4 Classificação dos serviços - Quanto às formas de representação da informação - Multimédia Usam várias formas de representação de informação num único serviço. Classes de serviços áudio habitualmente conncetion-oriented Monomédia vídeo habitualmente conncetion-oriented dados Conncetion oriented: rede pública de dados Conncetionless: Internet

5 Exiências dos diferentes serviços de telecomunicações (revisitação) 00 % Voz Audio de alta qualidade Video-conferência Televisão HDTV Videofone Video interactivo Holorafia Ocupação dos circuitos Alarmes Imaens e ráficos de alta resolução Liação de LANs CAD-CAM transferência de ficheiros Realidade virtual Teletexto Comunicação entre super-computadores Telemetria Débito Binário (Mbps)

6 Meios de transmissão uiados Pares simétricos - dois fios metálicos isolados e entrelaçados: usados na rede telefónica local, em LANs; larura de banda MHz (sem pupinização, i.e. cara); sujeitos a diafonia. Cabo coaxial - dois condutores concêntricos: usado nas redes híbridas e de dados; larura de banda até centenas de MHz. ibra óptica: usado em backbones e aluns acessos locais (e.. TTH, TTC); larura de banda muito elevada 50 THz; muito baixa atenuação, 0.2 db/km em 550 nm.

7 Características erais dos meios de transmissão uiados Dissipação de potência internamente que reduz a amplitude do sinal à saídaatenuação do sinal ( ) l 0 atenuação = P in / P out ; P out = 0 α Pin para linhas de transmissão a potência à saída decresce exponencialmente com a distância, em que l é comprimento da linha e α o coeficiente de atenuação por unidade de comprimento. Armazenamento de eneria que altera a forma do sinal à saída distorção do sinal; Introdução (eralmente, adição) de sinais indesejáveis sobrepostos ao sinal que se pretende transmitirruído (e.. ruído térmico).

8 Transmissão sem distorção e com distorção Transmissão sem distorção O sinal à saída tem a mesma forma do sinal à entrada Canal de transmissão não distorcivo Transmissão com distorção Canal de transmissão distorcivo

9 Transmissão sem distorção Análise no domínio do tempo: dado um sinal na entrada x(t) diz-se que a saída y(t) não está distorcida se ela diferir da entrada somente através da multiplicação de uma constante e de um tempo de atraso finito, t d : ( t ) Kx ( t ) Análise no domínio da frequência: a função de transferência é dada por: y = (K e t d são constantes) t d ( f ) = K exp ( j2π ) Conclusão: Um sistema para não introduzir distorção deve apresentar: H(f) = K e a fase deve ter uma variação linear em função da frequência - ar[h(f)] = -2πft d ± mπ (m é um nºinteiro). H ft d

10 Transmissão sem distorção - Representação ráfica no domínio da frequência - Atenuação, -20 lo 0 H(f), db K Atraso, t d (f), se. t d t d ( f ) = [ H ( f )] ar 2π f requência (Hz) requência (Hz)

11 Tipos de distorção Distorção linear Distorção de amplitude: ocorre quando o módulo da função de transferência varia com a frequência, i.e. H f ; o tipo mais habitual de distorção de amplitude é a atenuação elevada ou anho elevado nas frequências elevadas ou baixas do espectro do sinal. Distorção de fase ou de atraso: ar H f 2 ft d ± m ocorre quando a fase da função de transferência não varia linearmente com a frequência, i.e. ; factor crítico no desempenho da transmissão de pulsos: desenvolvimento de técnicas de Iualação (equalization). Distorção não-linear: ( ) K [ ( )] π π ocorre quando o sistema inclui elementos não-lineares (e.. bobinas); eração de componentes espectrais noutras frequências desinadas por produtos de intermodulaçãodiafonia.

12 Exemplos de distorção linear - Distorção de amplitude - Sinal oriinal - aproximação da onda quadrada que inclui os termos até à 5ª harmónica, i.e. ( t ) = cos ( 2π f t ) 3 cos ( 6πf t ) + 5 cos ( πf t ) x Aproximação da onda quadrada Distorção de amplitude - as componentes espectrais à saída não estão na correcta proporção, i.e. mesma proporção que à entrada. 0 t Baixas frequências atenuadas para metade do seu valor 3 componentes espectrais

13 Exemplos de distorção linear - Distorção de fase ou de atraso - Desvio de fase constante (para todas as componentes espectrais) de θ = -π/2: Aproximação da onda quadrada após desvio de fase constante Distorção de fase ou de atraso - as várias componentes espectrais sofrem diferentes atrasos. 0 t NOTAS: Reparar que o valor de pico aumentou cerca de 50%. Curiosidade: o ouvido humano é insensível à distorção de atrasoa transmissão analóica de voz e música não se preocupa com este fenómeno. A distorção de fase é um problema para a transmissão de sinais diitais.

14 Repetidores - actor de ruído - Para vencer as perdas dos cabos de transmissão usam-se amplificadores colocados ao lono do percurso desinados por repetidores; sist = s n s n i o Secção Secção 2 Secção m cabo repetidor cabo repetidor. cabo repetidor c = /L c T amb = T 0 r = L c r c = /L c T amb = T 0 r = L c r c = /L c T amb = T 0 r = L c r Cada secção é constituída por um troço de cabo seuido por um repetidor cujo anho compensa as perdas do cabo: se o troço estiver à temperatura ambiente de referência, T 0, e as suas perdas forem L c então c = L c ; se o repetidor apresentar um anho r e tiver um factor de ruído r cada secção tem anho cr = r /L c e factor de ruído cr = L c r.

15 O anho total de m secções em cadeia é: Repetidores - actor de ruído (cont.) - Mostra-se que o factor de ruído total de m secções em cadeia vem na forma sist = cr, cr,2 cr, Se o anho e factor de ruído de todas as secções forem iuais: o anho total de m secções em cadeia é o factor de ruído total de m secções em cadeia é pois sist Se o anho de todas as secções for, i.e. os amplificadores compensam exactamente as perdas, e o factor de ruído de todas as secções for iual: o anho total de m secções em cadeia é o factor de ruído total de m secções em cadeia é + = + sist = cr, cr,2 cr,3 cr, m cr,3 cr, cr,2 = m sist cr cr, m m cr cr + = + ( ) k cr k = cr cr sist = cr, m cr,2... m cr sist = + = + m( cr ) = mcr = k = válido para cr >> L c >> cr, m ( m ) mcr mlc r Lembre-se que n n+ k r r = k = 0 r que pode ser usado em m k = 0 Conclusão: Duplicar o nº de repetidores aumenta o factor de ruído total de 3 db cr ( k + ) cr = ( m ) + cr

16 Repetidores - Relação sinal-ruído - Sabendo-se da Termodinâmica que a densidade espectral de potência (DEP) do ruído é Sn=KT0, a potência de ruído à entrada do sistema, à temperatura ambiente de referência é: n = ( KT0 ) i B N Relação sinal-ruído à saída do sistema, à temperatura ambiente de referência: s n 0 = s n i sist s n 0 = si KT B 0 N sist m si KT B 0 N cr = m s n (s/n) é a relação sinal-ruído à saída da primeira secção (º repetidor) Conclusão: A relação sinal-ruído vai-se deradando com a transmissão, i.e com o aumento do nºde secções.