Exibir código-fonte para 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

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= Dinâmica Inicial =

*Formação de grupos e escolha de um relator por grupo;
*Cada grupo recebe um kit comunicação: Fio + Led Vermelho + Led verde + Resistor 1kOhm + Pilha 9V
[[Arquivo:ExpComunicaçãoBasica.png]]
* O grupo deve conceber uma forma de comunicação, usando o kit comunicação, de forma a transmitir uma dada mensagem a ser passada pelo professor. A mensagem conterá somente as vogais AEI e as consoantes BCD e um ESPAÇO;
* O grupo terá 20 minutos para conceber o sistema.
* O professor testa o sistema de cada grupo (15 minutos)
* O grupo deve preencher uma ficha conforme as perguntas colocadas na discussão

=Discussão=

==Meio de Transmissão==
 
 Qual meio de transmissão foi usado no seu experimento?

==Sinal==

 Qual a natureza do sinal que foi usado na transmissão?

 É possivel representar o sinal transmitido através de 
 uma função no tempo?

 Houve conversão de sinal? Qual?

==Modo Ponto-a-Ponto ou Multi-Ponto==

 O sistema pode ser adaptado para transmitir de um para vários?
 
 Seria possível ampliar o alcance do sistema, usando o sistema de outros
 grupos? Qual o conceito de enlace (LINK)?

==Qual a natureza da INFORMAÇÃO transmitida?==

 Dados, som, imagem?

 Poderia ser adaptado para uma destas mídias?
 
==Diagrama em blocos do sistema==

 É possível identificar componentes do sistema e desenhar 
 um diagrama em blocos do mesmo?

ver [http://zone.ni.com/devzone/cda/ph/p/id/82]

= Conceitos Iniciais =

== Redes de Telecomunicações [http://en.wikipedia.org/wiki/Telecommunications_network]==
 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.

== Serviços de Telecomunicações ==

Segundo o FCC dos EUA a definição de telecomunicões é:

 a "transmissão, entre dois ou mais pontos especificados pelo usuário, de 
 informação, sem nenhuma mudança na forma ou conteúdo da informação enviada ou
 recebida."

Um serviço de telecomunicações (em um sentido mais amplo) pode ser:
#qualquer serviço fornecido por um operador de telecomunicação;
#um determinado conjunto de facilidades de transferência de informação entre usuários fornecidas para um grupo de usuários do sistema de telecomunicações.

==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.
*[[AVASS - Ambiente Virtual de Aprendizagem de Sinais e Sistemas]] 
:[[Arquivo:Avass modulodigital.png|400px]]
*[http://www.falstad.com/fourier/ Sinais e Fourier] - Falstad

==Meios de Transmissão==
*Espaço livre
Para irradiar e captar um sinal se usam antenas, as quais são projetadas para uma determinada frequência e um ganho em uma certa direção.
*[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/Sidelobes_en.svg Exemplo de diagrama de irradiação de uma antena]
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_(radio) Tipos de antenas]
:*Atividade complementar: [http://www.youtube.com/watch?v=F44MeeHKBb0 Video de como funciona uma antena]
*Meios guiados
:* Condutores de cobre: [[Arquivo:PTP_cable3.jpg|200px|Par trançado]], [http://en.wikipedia.org/wiki/Twisted_pair]
:*Cabo coaxial
[http://en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_cable]
:* Fibras ópticas: [[Arquivo:Optical_Fiber.jpg|200px|Fibra óptica]], [http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber], [[Arquivo:Optical_breakout_cable.jpg|200px| cabo óptico]], [http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_cable]
:* [http://www.cablemap.info/ Mapa dos cabos ópticos ao redor do planeta]

==Espectro eletromagnetico e propagação de sinais==
O espectro eletromagnético é dividido em faixas, com destinações diversas. 
[[Arquivo:espectro_eletromagnetico.jpg|300px|Divisão do espectro eletromagnético]]


*[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Light_spectrum.svg Classificação das faixas]

O seu uso é rigidamente regulamentado.
[http://www.anatel.gov.br/Portal/verificaDocumentos/documento.asp?numeroPublicacao=268570&assuntoPublicacao=Plano%20de%20Atribui%E7%E3o,%20Destina%E7%E3o%20e%20Distribui%E7%E3o%20de%20Faixas%20de%20Frequ%EAncias%20no%20Brasil%20-%20Edi%E7%E3o%202011,%20aprovado%20pelo%20Ato%20n%BA%202.282,%20de%2015%20de%20abril%20de%202011.&caminhoRel=null&filtro=1&documentoPath=268570.pdf No Brasil a ANATEL regula o uso]
*[http://wiki.sj.ifsc.edu.br/images/7/7c/Espectro2.jpg O Quadro de atribuição de faixas de frequencias ilustra o uso]

A propagação no espaço livre ocorre pela alternância dos campos Elétrico e Magnético 
*[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Electromagneticwave3D.gif Onda Eletromagnética]

==Blocos de um Sistema de Transmissão e Recepção==
*[http://www.teleco.com.br/imagens/tutoriais/enlaced.gif Diagrama geral de um sistema de comunicação]
*[http://www.symmetricom.com/media/images/resources/blog/Pg2_Diagram-C2E-900px.jpg Diagrama de telefone celular]

==Redes de Telefonia: fixa e móvel==
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Telephone Telefone fixo]
*[http://www.ss7-training.net/sigtran-training/images/1587050404/graphics/05fig04.gif A rede telefônica]
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Martin_Cooper_(inventor) Martin Cooper] - Inventor do telefone celular [http://news.bbc.co.uk/2/hi/programmes/click_online/8639590.stm]
*[http://www.goodcellphonereviews.com/wp-content/uploads/nokia_evolution.jpg Evolução do telefones celulares]
*Rede de telefonia Celular [[Arquivo:CellularTelephoneService.jpg|300px|Rede Celular]]
*[http://www.themarketingsite.com/content/2%20Graphic%20Please.jpg Qual é a função do telefone hoje?]

==Redes broadcast de TV e rádio==
* Rede de radio via satélite [[Arquivo:Radio-Contribution.jpg|300px|Radio]]
* Rede de TV via satélite [[Arquivo:TV-Distribution_via_fibreline.jpg|300px|DTH]]

==Redes de Satélite, sistema de localização GPS==
*[http://en.wikipedia.org/wiki/Communications_satellite Comunicação por satélite]
*[http://visual.merriam-webster.com/images/communications/communications/broadcast-satellite-communication.jpg]
*[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Comparison_satellite_navigation_orbits.svg distância dos satélites], [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Orbitalaltitudes.jpg]
*[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/ConstellationGPS.gif GPS]
*Curiosidade os satélites ao redor da terra.
:*[http://science.nasa.gov/realtime/jtrack/3d/JTrack3D.html/ J-Track 3D Satellite Tracking]
:*[[Como localizar os Satélites]]

==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 [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/36/Internet_Connectivity_Distribution_%26_Core.svg/1280px-Internet_Connectivity_Distribution_%26_Core.svg.png 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 {{#ev:youtube|UGxXj7QQndU&feature#!}}

==Endereçamento IP e Sistema de Nomes de Domínios==

*Endereçamento IPv4: [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ipv4_address.svg 4 bytes] - uma parte do endereço idenfica a rede (''netid'') e outra parte identifica o hospedeiro (''hostid'') - ver [http://en.wikipedia.org/wiki/File:IP_Address_Match.png CIDR];
*Endereçamento IPv6: [http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ipv6_address_leading_zeros.svg 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==

* [http://www.openwall.com/presentations/IPv6/img18.html Estrutura do IPv4]

* [http://fac-staff.seattleu.edu/quinnm/web/education/JavaApplets/applets/NetRoute.html Simulador de Pacotes]

==Arquitetura de serviços sobre a Internet==

* [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Client-server-model.svg/1000px-Client-server-model.svg.png Modelo cliente-servidor] 
* Modelo P2P (peer-to-peer): [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3f/P2P-network.svg/1000px-P2P-network.svg.png decentralizado] ou [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/Server-based-network.svg/1000px-Server-based-network.svg.png 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)
* [http://www.infowester.com/adsl.php xDSL]
* [http://www.infowester.com/isdn.php ISDN]
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi WiFi(IEEE802.11):] (usado por Wireless ISPs  e na construção de redes locais sem fio WLAN)
* [http://pt.wikipedia.org/wiki/WiMAX WiMax(IEEE 802.16)]  (usado por Wireless ISPs na construção de redes metropolitanas - MANs)
* Cable modem
* FTTH
* rede broadband por satélite
* rede celular broadband: [http://en.wikipedia.org/wiki/3G?utm_source=Master+List&utm_campaign=e9951f9959-PSA04_28_11LTE4_28_2011&utm_medium=email 3G](UMTS,HSDPA,CDMA2000) e 4G (LTE)
* Internet power-line
* Leased Lines (linhas alugadas): canais T1 e E1

[http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9f/Internet_Connectivity_Access_layer.svg/2000px-Internet_Connectivity_Access_layer.svg.png Redes de Acesso I]

Em instituições e empresas é comum o uso de uma tecnologia de enlace multiponto, chamada [http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet ''ethernet''], para formação de uma rede local (LAN). A ''ethernet'' padronizada como IEE802 originou uma série de derivados, entre elas a Gigabit Ethernet.

= Referências=

*[http://www.ecgf.uakron.edu/ugweje/web/Research/Publication/NASAseminarLecture1.PDF Introduction to Communication Systems Analysis] - NASA - University of Akron
*[http://educypedia.karadimov.info/electronics/javatransmissinlines.htm Transmission lines] - EDUCYPEDIA - electronics

{{PJI1-engtelecom}}