Conceitos Básicos de Telecomunicações
Objetivos
Familiarizar o aluno com conceitos básicos na área de telecomunicações:
- Redes baseadas em comutação de circuitos versus pacotes
- Estudo de caso redes de pacotes: Internet
- Tecnologias de Redes de acesso: sem fio (WIFI, 2.5/3G/4G, Wimax), redes cabeadas: via TV a Cabo, via rede Telefônica
- Serviços sobre a Internet.
- Sinais em Telecom;
- Meios de Transmissão;
- Blocos de um Sistema de Transmissão e Recepção;
- Redes de Telefonia: fixa e móvel
- Redes broadcast de TV e rádio
- Redes de Satélite, sistema de localização GPS
Conceitos Iniciais
Redes de Telecomunicações [1]
Coleção de terminais, enlaces (links) e nós que possibilitam a comunicação entre usuários"
- Podem ser baseadas na comunicação de circuitos e na comutação de pacotes;
- Terminais possuem um endereço único na rede.
- A coleção destes endereços é chamada de espaço de endereçamento.
Exemplos de Redes
- rede telefônica;
- Internet;
- rede de TV a cabo;
Sinais em Telecom
As informações são transmitidas através de sinais, os quais podem ser observados no domínio do tempo ou frequencia. Apenas a forma de olhar é que muda. Vejam alguns exemplos de sinal.
Meios de Transmissão
- Espaço livre -> Antenas
Para emitir um sinal se usam antenas, as quais são projetadas para ter um maior ganho em uma certa direção.
- Atividade complementar: Video de como funciona uma antena
- Meios guiados
- Condutores de cobre: par trançado, Cabo coaxial
- Fibras ópticas: [2], [3]
- Mapa dos cabos ópticos ao redor do planeta
Espectro eletromagnetico e propagação de sinais
O espectro eletromagnético é dividido em faixas, com destinações diversas.
O seu uso é rigidamente regulamentado. No Brasil a ANATEL regula o uso
A propagação no espaço livre ocorre pela alternância dos campos Elétrico e Magnético
Blocos de um Sistema de Transmissão e Recepção
Redes de Telefonia: fixa e móvel
- Telefone fixo
- A rede telefônica
- Martin Cooper - Inventor do telefone celular [4]
- Evolução do telefones celulares
- Rede de telefonia Celular
- Qual é a função do telefone hoje?
Redes broadcast de TV e rádio
Redes de Satélite, sistema de localização GPS
- Comunicação por satélite
- [5]
- distância dos satélites, [6]
- GPS
- Curiosidade os satélites ao redor da terra.
Protocolos de Comunicação
- Qualquer rede de telecomunicação apresenta um ou mais protocolos de comunicação;
Um protocolo é um conjunto de regras e sinais/símbolos pré-definidos que permite a troca de informação entre as partes envolvidas em uma comunicação.
- Para fins de organização e de implementação, são vistos em diferentes níveis de camadas.
Estrutura das redes
Cada rede possui uma especificidade, mais em geral apresentam os seguintes planos:
- plano de dados/mídia (ex: voz na rede telefônica);
- plano de controle (ex: sinalização para uma chamada telefônica);
- plano de gerenciamento (ex: criação de uma conta telefônica, tarifação).
Chaveamento de Pacotes x Chaveamento de Circuitos
- Rede com comutação de circuitos: os nós da rede estabelecem canais dedicados a uma determinada sessão de comunicação. Ex: rede de telefonia.
- Rede com comutação de pacotes: os canais de comunicação entre nós são compartilhados no tempo (multiplexação estatística) entre várias sessões.
Caso de Estudo de uma Rede de Pacotes: Internet
A internet um conjunto interligado de redes Estrutura hierárquica de ISPs
Os protocolos da Internet: arquitetura TCP/IP
- 4 camadas de protocolos caracterizam a arquitetura TCP-IP
- Aplicação: HTTP, FTP, SMTP etc
- Transporte: TCP, UDP
- Rede: protocolo IP, ICMP etc
- Enlace/Física: ethernet, enlaces óticos, enlaces sem fio.
- O Modelo TCP - IP EmbedVideo received the bad id "UGxXj7QQndU&feature#!" for the service "youtube".
Endereçamento IP e Sistema de Nomes de Domínios
- Endereçamento IPv4: 4 bytes - uma parte do endereço idenfica a rede (netid) e outra parte identifica o hospedeiro (hostid) - ver CIDR;
- Endereçamento IPv6: 6 bytes
- Domínio de nomes: para fins de uso pelo ser humano, as redes (domínios) recebem nomes. Um serviço de resolução de nomes mapeia um nome em um endereço;
Estrutura do Pacote IP e o Roteamento IP
Arquitetura de serviços sobre a Internet
- Modelo cliente-servidor
- Modelo P2P (peer-to-peer): decentralizado ou centralizado
Os serviços da Internet
- Correio eletrônico: protocolos smtp, pop
- World Wide Web: protocolos htpp
- Acesso remoto: ssh
- Compartilhamento de arquivos: Napster, Kazaa
- Transmissão de mídia
- Telefonia na Internet (Voz sobre IP)
Rede de Acesso
É a parte da rede de telecomunicações que conecta os clientes ao provedor de serviço imediato.
Na Internet, as principais tecnologias de acesso são:
- discada (dial up)
- xDSL
- ISDN
- WiFi (usado por Wireless ISPs)
- WiMax (usado por Wireless ISPs)
- Cable modem
- FTTH
- rede broadband por satélite
- rede celular broadband: 3G(HSDPA and UMTS) e 4G (LTE)
- Internet power-line
- Leased Lines (linhas alugadas): canais T1 e E1