Aula-4-PI1-EngTel-2013-1 Projeto Integrador 1 - Engenharia

Procurando um ponto de partida

Maratona: corredores percorriam as distâncias entre as cidades gregas para transmitir mensagens.	Sinais de Fumaça: nativos norte americanos usavam sinais de fumaça para comunicação à distância.
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Pombo correio: várias aves foram utilizadas como mensageiras por diferentes povos.	Correio: os correios surgem em vários países europeus nos séculos XIV e XV.
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Telegrafo óptico: entre os séculos XVIII e XIX várias redes de telégrafos ópticos foram construídas em países europeus.

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Telegrafo elétrico: em 1838, Samuel Morse projeta o telegrafo elétrico.	Telefone: em 1876, Gran Bell projeta o telefone.
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Radiotransmissão: em 1893 através dos trabalhos de Marconi e Tesla surgem os primeiros equipamentos que utilizam o ar como meio de transmissão.
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Telefonia

• Inicialmente as redes eram descentralizadas e para cada ligação entre dois telefones era necessário um par de fios.

Rede descentralizada de 8 assinantes	New York em 1889
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• Para diminuir a quantidade de cabos utilizados surgem as centrais telefônicas, as quais passam a chavear (comutar) os circuitos quando dois assinantes precisam estabelecer uma conexão.

Rede centralizada	central telefônica Manual
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• Inicialmente as centrais eram manuais, com o passar do tempo passaram a ser eletromecânicas, baseadas na eletrônica analógica e atualmente na eletrônica digital.

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• Até o advento da telefonia IP (VoIP) as comutações de todas as ligações telefônicas foram realizadas pelo chaveamento de circuitos. Isto é, entre o assinante A e o assinante B era estabelecido um circuito exclusivo durante toda a conversação. Terminada a conversação, se o assinante A desejasse fazer outra ligação para um assinante C, um novo circuito exclusivo era estabelecido entre esses dois assinantes. A este tipo de comutação denominamos COMUTAÇÃO POR CIRCUITO.

As redes crescem

• Com o crescimento da rede, tanto em número de assinantes como em extensão novos problemas surgiram. Um desses problemas foi as limitações dos meios de transmissão para enviar o sinal de voz a longas distâncias, de um bairro a outro, de uma cidade a outra, de um países a outro.
• Os cabos de par trançado, utilizados nas ligações entre os assinantes e as centrais, provocam muitas perdas da potência do sinal (ATENUAÇÃO). Utilizando as cabos de pares trançados atuais é possível atingir distâncias de 6 Km entre uma central e o assinante, quando se deseja transmitir apenas voz.

Cabo telefônico externo	Cabo de par trançado blindado para instalações prediais ou industriais
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• A infraestrutura necessária para "passar" o cabo de uma cidade a outra também era onerosa e outras estratégias tinham que ser utilizadas.
• Buscando resolver esses problemas dois meios passaram a ser empregados com maior frequência nessas ligações de longa distância.

Cabo coaxial	espaço aberto (radiotransmissão)
[15]	Arquivo:Espaço aberto [16]

• Já na década de 1980 a fibra óptica passa a ser utilizada também nessas ligações. Atualmente mais de 90% das ligações entre centrais, cidades e países é realizada por fibra óptica.

Cabo coaxial	espaço aberto (radiotransmissão)
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• :* Mapa dos cabos ópticos ao redor do planeta

Amplificadores

• Mesmo com a melhor performace em relação a atenuação, a troca do tipo do meio de transmissão não soluciona todos os problemas das ligações de longa distância. Muitas vezes as perdas nos novos meios também não permite a ligação direta entre cidades ou países. Amplificadores de potência são inseridos no meio do enlace para compensar a atenuação.

Multiplexação

• Resolver apenas o problema da atenuação dos meios de transmissão nas ligações de longa distância não foi suficiente para atender a demanda do número de ligações simultâneas entre cidades e países. No sistema inicial, para cada ligação telefônica era necessário o uso de um circuito "físico" (um cabo coaxial, um enlace de radiotransmissão, um par de fibra óptica).
• Para diminuir a quantidade de meios necessários entre as centrais e nas ligações de longa distância, foi empregado também técnicas de compartilhamento/acesso ao meio físico. Estas técnicas são conhecidas como técnicas de MULTIPLEXAÇÃO, as quais permitem o uso de um mesmo meio, mesmo circuito, por mais de uma ligação.

FDM - Multiplexação por Divisão da Frequência

• Os sinais utilizados em telecomunicações possuem diversas frequências. Por exemplo o sinal de voz utilizado na telefonia tem frequências entre 300 e 3400 Hz. Na transmissão é possivel "deslocar" a voz para outras frequências e colocar vários canais no mesmo cabo coaxial, radioenlace ou fibra óptica.

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TDM - Multiplexação por Divisão do Tempo

• Alternativamente é possível utilizar o mesmo circuito por diferentes ligações dividindo o tempo que cada ligação pode utilizar o circuito. Na telefonia, por exemplo, é possível transmitir milhares de ligações telefôncias nos meios de transmissão que interligam as centrais telefônicas, reservando um pequeno tempo para cada um (menor que 125 ms)

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• TDM

• CDM