31/07 -  Redes de Acesso
- Componentes de uma infra-estrutura de telecomunicações - níveis de ISP, PoP e Last mile;
- Tarefa pra casa: Fazer uma leitura das seções 1.1 à 1.3 (inclusive) do livro do Kurose, 5a edição e além das explicações básicas sobre a rede de acesso que você escolheu em sala de aula com o professor. Através de uma síntese de sua leitura, preferencialmente com ilustrações), descreva brevemente as principais tecnologias de redes de acesso (como a Dial-up, xDSL, HFC, FTTH e Wireless dentre outras listadas abaixo) em termos de: Alcance, complexidade da rede, banda passante (Mbps) e serviços possíveis ao cliente, sempre no ponto de vista do PROVEDOR DE SERVIÇOS (ISP). Para completar algumas informações de seu resumo use as outras bibliografias indicadas de nossa disciplina, a revista RTI (www.rtionline.com.br - edição julho/15) ou mesmo a googlelândia... ;)
FTTA - Fiber to the Antenna
Dial-up
| ALUNO: Victor Cesconetto - Dial-Up
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A conexão é feita por meio de fios, então o alcance estritamente terrestre.
É uma conexão pouco complexa, ela usa a rede de telefonia comutada para estabelecer conexão com um provedor através de um número de telefone, utilizando modems que encodificam e decodificam sinais de audio.Tem taxas muito baixas de transmissão de dados, e hoje em dia o custo dessa conexão é muito maior que outras, com taxas muito maiores e muito mais robustas.A banda passante vai de 0,1kbps a 56kbps utilizando modems.
E acima disso utilizando modems que utilizam compressao de dados.A conexão dial-up era feita por meio de softwares de provedores que “conectavam” a linha telefonica a rede. Hoje em dia perdeu espaço para as novas conexoes(ADSL, Fibra e etc.), mas em alguns lugares onde só existem cabos telefonicos ainda pode-se utilizar conexoes dial-up para “quebrar o galho” enquanto a ADSL ainda não existe por lá.A linha telefonica do usuario era ocupada pela conexão e o tempo de conexão custava o tempo de uma ligação telefonica, o mesmo conceito, ou seja, o tempo que o usuario ficava conectado funcionava igual
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XDSL – Digital Subscriber Line
| ALUNO: Guilherme Medeiros - ADSL
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ADSL, siga para assymetric digital subscriber line, ou simplesmente linha digital assimétrica de assinante, surgiu no final dos anos 80 e utiliza a infraestrutura de telefonia convencional para prover acesso à internet. Talvez pelo motivo de grande parte da instalação já estar “pronta”, seja a tecnologia de rede de acesso mais utilizada no mundo.
Como o nome diz, a rede é assimétrica, ou seja, o provedor não entrega taxas iguais de download e upload para o usuŕaio. Em redes domésticas normais, normalmente a taxa de download é muito mais alta do que a de upload, isto simplifica a rede para o provedor no sentido de não precisar ter toda uma plataforma para envio de dados dos usuários, tornando-a mais simples e viável.
O segredo das conexões XDSL (grupo ao qual a ADSL pertence) para não deixar a linha ocupada foi usar uma outra faixa de frequência diferente da usada para telefonia. A linha telefônica funciona de 0 à 1.100KHz, e a linha divide essa banda em até 256 canais. Normalmente as chamadas de voz (telefonia) usam as primeiras faixas de frequência, de 0 à 4KHz, outro pequeno grupo de canais são utilizados para upload, de 4KHz à 50KHz (na perspectiva do usuário) e as outras são utilizadas para download, de 50KHz até 1MHz.
Como a rede utiliza cabos, devido à alta capacitância e resistência dos materiais por km, a maior distância possível entre um usuário e um modem é de 100m.
A rede utiliza um par de fio metálicos para fazer a transmissão de dados, o modelo de instalação está descrito na figura seguinte:
(figura 1 - infraestrutura da rede ADSL - Kurose, 5ª edição)
O provedor tem um acesso à internet, recebe um dado que sai de um dispositivo do usuário, vai até um modem ADSL instalado na casa do mesmo. O dado vai à um divisor para só depois ir à um DSLAM, um multiplexador ADSL que faz a multiplexação FDM (por frequência) para finalmente se conectar ao seu ISP. Este multiplexador normalmente está localizado em locais de distribuição, centro de cidades, etc.
(figura 2 - Multiplexador ADSL em um armário do provedor de acesso)
A rede ADSL foi concebida para curtas distâncias entre um DSLAM e um usuário. Normalmente, um usuário não deve estar à mais de 5 milhas (8 quilômetros) de distância de seu CO, ou a qualidade da conexão diminuirá bastante.
Fontes:
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VDSL - Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line
| ALUNO: Alisson Boeing
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VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) é um tipo popular de conexão de Internet DSL (Digital Subscriber Line). Como seu nome sugere, ela permite uma taxa de transferência mais alta que a da conexão ADSL.
Diferentemente da ADSL, a conexão VDSL também permite a transmissão de sinais de TV e, portanto, para o usuário final, a VDSL é mais semelhante ao sistema de TV a cabo. O VDSL é usado por empresas como a GVT.
Nas tecnologias DSL, o fator limitante da velocidade é o comprimento e a qualidade dos cabos usados. A tecnologia VDSL soluciona este problema através da redução do comprimento do cabo, instalando um nó óptico próximo à casa do usuário. A conexão entre esse nó e a casa do usuário é realizada usando cabos telefônicos padrão (Normalmente coaxiais).
Atualmente, existem dois tipos de conexão VDSL: VDSL e VDSL2:
(Tabela 1 - Características dos tipos de VDSL)
A principal diferença entre o ADSL e o VDSL é a largura de banda disponível. Enquanto que as tecnologias ADSL e ADSL2 têm uma banda disponível de 1.104 kHz, que é dividida em 256 canais, e a tecnologia ADSL2+ apresenta uma banda disponível de 2.208 kHz dividida em 512 canais, a tecnologia VDSL pode usar bandas de 8 MHz, 12 MHz, 17 MHz ou 30 MHz (Tabela 2). O uso dessas bandas mais largas permite taxas de transferência mais altas.
(Tabela 2 - Divisão da banda da conexão VDSL)
Fonte: Artigo: Como a conexão VDSL funciona. Gabriel Torres, 2013.
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HFC – Hybrid Fiber Coax
| ALUNO: Jeneffer Farias Bora
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As companhias de TV a cabo competem com empresas de telefonia pelos clientes residenciais que desejam alta velocidade de transferência de dados. A tecnologia DSL oferece conexões com altas taxas de transferência de dados, porém a tecnologia DSL utiliza os já existentes cabos de par trançado sem revestimento, os quais são muito suscetíveis a interferências. Isto impõe um limite superior à taxa de transferência de dados. A solução é a utilização da rede de TV à cabo
A rede Híbrida Fibra-Coaxial utiliza uma combinação de fibra óptica e cabo coaxial. O meio de transmissão do provedor até o nó óptico é feito através de fibra óptica, do nó óptico até os clientes é feito via cabo coaxial. Esse cabo coaxial tem uma largura de banda que varia de 5 até 750 MHz. Para fornecer acesso à internet as empresas de TV á cabo dividiram essas frequências em 3 faixas:
De 5 à 24 MHz: envio de dados;
De 54 à 550 MHz: banda de vídeo;
Recepção de dados.
O uso de fibra óptica do provedor até o nó óptico devido as perdas dosc abos coaxiais e a necessidade de muitos amplificadores em série ao longo do cabo troncal.
Outra razão para migrar da infraestrutura tradicional para a híbrida é tornar a rede a cabo bidirecional.
Redes HFC possuem taxa de transmissão de até 38Mbps por canal. Utilizando DOCSIS 3.0 vários canais podem ser utilizados em conjunto atingindo taxas de até 1Gbps. Da central de distribuição regional até o assinantes a distância máxima é de 160km.
Esquemático:
O CDR normalmente serve até 400.000 assinantes. Os CDR’s alimentam os centro de distribuição, cada qual servindo até 40.000 assinantes. No centro de distribuição são feitas a modulação e distribuição dos sinais são feitas os sinais são enviados aos nós ópticos por meio do cabo de fibra óptica. O nó óptico divide os sinais analógicos de modo que o mesmo sinal é enviado para todos os cabos coaxiais e cada cabo serve até 1000 assinantes.
Referência Bibliográfica:
Redes de Computadores: Uma Abordagem Top-Down
Por Behrouz A. Forouzan, Firouz Mosharraf
Editora AMG
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FTTH – Fiber-To-The -Home
| ALUNO: Francisco da Silva Freire Neto
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FTTH (Fiber-to-the-Home) é uma tecnologia de interligação de residências através de fibra ópticas para o fornecimento de serviços de TV digital, Rádio digital, acesso à Internet e Telefonia. Seu histórico de desenvolvimento pode ser acompanhado através das tecnologias G.983.x, G.984.x, IEEE 802, IEEE 802.3 e IEEE 802.3ah.
Dentre as vantagens da utilização do FTTH está a atenuação muito baixa e imunidade às interferências eletromagnéticas. Como desvantagem, o custo de instalação é bem superior ao par trançado pela utilização de equipamentos específicos.
Alcance
Pela baixa atenuação, é possível alcançar até 20 km de modo passivo, sem a necessidade de repetidores. Apesar de ainda ser mais caro que as demais tecnologias, seu material básico é abundante e seu custo está cada vez mais baixo, o que possibilita uma disponibilidade maior de alcance.
Complexidade de rede
Na configuração PON (Rede Ótica Passiva), a fibra é compartilhada entre vários usuários sem elementos ativos entre o equipamento e a local final de instalação. Dessa forma, há uma redução do custo. Na configuração GPON (Gigabit Passive Optical Network), downstream de 2,488 Gbits/s e upstream de 1,244 Gbits/s. Na configuração GEPON (Ethernet PON), o padrão Ethernet foi introduzido para que não houvesse a necessidade de conversão ou encapsulamento.
Banda Passante (Mbps)
Com compartilhamento de link, Download de 1,25 Gbps à 2,5 Gbps e Upload de 1,25 Gbps. Com link dedicado, pode-se chegar à 400 Gbps de download.
Serviços disponíveis ao Cliente
Pela alta capacidade e disponibilidade existe uma grande possibilidade de serviços, dentre eles acesso à Internet, Streaming, TV digital, Rádio digital e Telefonia com possibilidade de simetria de largura de banda (download e upload).
Fontes
https://www.techopedia.com/definition/15370/fiber-to-the-home-ftth em 01/08/2018
https://pt.wikipedia.org/wiki/FTTH em 01/08/2018
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MAN (Metropolitan Area Network)
Wireless – Wireless Network
| ALUNO: João Pedro Menegali Salvan Bitencourt - Redes Mesh
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 Exemplo esquemático da topologia de uma Rede Mesh A Rede Mesh é uma topologia em que nós (roteadores, switches, dispositivos retransmissores) ligam-se diretamente, dinamicamente ou de forma não hierárquica a outros nós tanto quanto for possível cooperando um com o outro de maneira a rotear o tráfego de forma eficiente. Esse tipo de rede organiza-se dinamicamente e autoconfigura-se, o que reduz a dificuldade na configuração. Essa habilidade de autoconfiguração possibilita a distribuição dinâmica de carga, especialmente quando algum nó falha. Isso reduz os custos de manutenção e traz tolerância à falhas.
As Rede Mesh contrapõem-se à topologia de árvore, a qual um conjunto de dispositivos de rede estão ligados entre si por uma rede menor e esta rede menor, por sua vez, está ligada à uma conexão única.
 Exemplo prático de amplo uso em cidade A transmissão das mensagens pode dar-se de duas formas:
- Roteamento: a mensagem é propagada de nó em nó até alcançar o destino. Para garantir que o caminho existe, a rede deve permitir conexões contínuas e reconfigurar-se em caso de caminhos quebrados. Para isso, utiliza-se um algoritmo chamado Ponte para o caminho mais curto ou Shortest Path Bridging, que usa o protocolo de estado de link para obter os membros e a topologia da rede.
- Flooding: dispara vários pacote por todos os caminhos disponíveis e verifica a duração da chegada da resposta do mesmo.
A manutenção automática permite que a rede continue operante quando um nó falha ou quando a conexão fica indisponível. Como consequência, a rede possui estabilidade, já que há mais caminhos entre a origem e o destino. Apesar do uso mais típico ser em redes sem fio, o conceito também pode aplicar-se em redes cabeadas. No entanto, o custo pode se mais elevado dependendo a topologia da rede.
Esta tecnologia foi inicialmente desenvolvida para o uso militar pela Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), de maneira que cada nodo poderia servir como roteador dinâmico para todos os outros nodos. Dessa forma, mesmo com a falha de algum ponto da rede, os restantes poderia continuar se comunicando e, caso necessário, servirem de uplink.
Inicialmente, cada nodo operava em modo half-duplex, ou seja, podiam apenas transmitir ou receber, mas não ambos simultaneamente. Com a criação de rádios mais complexos, os nós poderiam receber e transmitir pacotes simultaneamente.
Referências
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PLC - Power Line Comunication
| ALUNO: Suyan Moriel - PLC
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Power Line Communication (PLC), é basicamente transmitir dados usando a rede elétrica, sem a necessidade de instalar nada, não é uma tecnologia nem um pouco nova, porém ainda bastante utilizada.
O PLC opera em frequências entre 2 a 80MHz, enquanto a rede elétrica opera em 60Hz, o que permite a transmissão de dados usando a rede elétrica.
Existem dois tipos de PLC, o “Indoor” e o “Outdoor”, o primeiro tipo é usado em redes domésticas (casas, apartamentos, escritórios, dentro de construções no geral), o segundo utiliza da rede elétrica exterior (mais uma razão pra abraçar um poste).
Suas principais vantagens são: ser de baixo custo uma vez que reutiliza os fios da rede elétrica, é estável e consegue suportar taxas de transmissão significativas (até 45mbps), no entanto, a carga conectada a rede pode interferir no sinal, além de outros fatores (como a temperatura), prejudicando a transmissão, o alcance dessa tecnologia não é tão grande também, conseguindo operar de maneira satisfatória aproximadamente num raio 300m.
Apesar de suportar altas taxas de transmissão, não quer dizer que ele é o mais veloz, pelo contrário, geralmente fica atrás de outras tecnologias mais populares, não sendo a melhor forma de transmissão, porém é uma das mais baratas.
Fontes: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialbpl2/pagina_3.asp
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FTTB – Fiber-To-The-Building
Metro Ethernet
| ALUNO: Felipe Cardoso - Metro Ethernet
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Ethernet é uma arquitetura de rede definida pelo protocolo IEEE 802.3 largamente utilizado pelas redes de área local (Local Area Network - LAN) devido a sua simplicidade, facilidade de operação, baixo custo e fácil manutenção. Já em redes de área metropolitana (Metropolitan Area Network - MAN) não acontece o mesmo, sendo usadas outras arquiteturas baseadas em ATM, Frame Relay e linhas privativas com alta complexidade e custo elevado.
Com a necessidade de interconexão entre LANs com baixo custo as operadoras de serviços vem reformulando suas redes metropolitanas, e uma alternativa com grande vantagem técnica e econômica é a Metro Ethernet. Uma rede Metro Ethernet (Metropolitan Ethernet Network - MEN) é um modo de utilizar a arquitetura Ethernet em redes metropolitanas (MANs) aproveitando as principais vantagens como:
- Redução do custo operacional e de planejamento;
- Equipamentos de menor custo;
- Melhor granularidade e facilidade de aumento de banda;
- Transmissão baseada em pacotes;
- Interoperabilidade com redes locais sem necessidade de protocolos de adaptação.
Redes Metro Ethernet utilizam o conceito de conexão Ethernet virtual (Ethernet Virtual Connection - EVC) que pode ser considerada como sendo uma instância da associação de duas ou mais UNIs (User Network Interface - interface que interliga a rede de um cliente à rede de um provedor de serviços), tendo como objetivo o transporte de dados entre clientes. Os EVCs podem ser comparados ao conceito dos PVCs (Private Virtual Circuit), no ATM, e ajudam a visualizar o conceito de conexão. Existem duas arquiteturas de redes Metro Ethernet, ponto-a-ponto (E-LINE) e multiponto-multiponto (E-LAN) conforme ilustrado na figura 1.
(Tabela 1 - Arquiteturas Metro Ethernet)
O meio mais utilizado pelas redes Metro Ethernet é a fibra óptica com taxas podem chegar até 10 Gbps.
Fontes:
Artigo: Metro Ethernet Davi M. Fraulob; Edgar J. Piacentini, 2006.
Artigo: Redes Metro-Ethernet Acessado em 02/08/2018.
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WIMAX
| ALUNO: Yara - WIMAX
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Wimax (World Wide Interoperability for Microwave Access)
O Wimax é uma rede IP ponto-multiponto( interliga diversos pontos de acesso a uma conexão, deve atender a vários usuários com uma mesma estação rádio-base), que deve prover todas as funcionalidades e cuidados que esta rede exige.
Se classifica fundamentalmente como um rádio externo, necessitando de cabos, protetores de surto (o Brasil possui alta incidência de raios e não queremos ter os equipamentos queimados) além de bases para fixação; Infraestrutura predial e de antenas: aluguel de espaço e energia para as ERB's; No-break: sua autonomia está relacionada com a qualidade de serviço; Sistema de Gerenciamento: a rede deve permitir abastecimento.
A estrutura principal funciona de forma semelhante ao Wi-Fi, porém pode atingir um maior alcance, uma maior velocidade e um número de usuários maior. o
Um sistema consiste em duas partes: torre e um receptor, conectados com as fibras que possuem blindagem para condições adversas. A torre WiMAX que é parecida com uma torre de telefonia celular, seu alcance atinge até 50 km em áreas de baixa densidade populacional, já em áreas com alta densidade populacional seu alcance se restringe de 8 km a 10 km. Outra vantagem é a possibilidade de altas taxas de transmissão de dados que podem alcançar, segundo alguns especialistas, até 75 Mbps.
Frequências licenciadas: 2,5 GHz, 3,5 GHz. A frequência de 2.5 GHz por ser a mais baixa, se tem os melhores alcances, exigindo uma menor quantidade de estações rádio-base para cobrir uma determinada área. Linha de Visada (LOS - Line-of-sight) = 18 – 20 km, alcance sem Linha de Visada (NLOS - no Line-of-sight) = 9 – 10 km. Já a de 3.5 GHz é utilizada pelas operadoras e prestadoras de serviço de telecomunicações. Alcance com Linha de Visada (LOS) = 12 – 14 km, alcance sem Linha de Visada (NLOS) = 6 – 7 km.
Suas utilizações são em ramos residenciais e Pequena e Média Empresa (PME), fazendo uso similarmente como de Banda Larga (como a tradicional oferta ADSL das Operadoras Fixas). Em ramos corporativos, oferece a este mercado soluções similares àquelas de linhas privativas, Frame Relay( fornece um meio para enviar informações através de uma rede de dados) e acessos IP (para voz – principalmente VoIP, dados e Internet).Todas as soluções das Operadoras de Telecom exigem um prazo de instalação que gira em torno de 30 a 60 dias. Já wireless é disponibilizada em muito menos tempo.
Referências:
Imagem: 
http://www.dein.eng.uerj.br/revista/download/DifusaoTecnologicaWIMAX_Ed03-2012.pdf
http://tede.bibliotecadigital.puc-campinas.edu.br:8080/jspui/bitstream/tede/486/1/CARLOS%20SALDANHA.pdf
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialmercwimax/pagina_5.asp
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