Conceitos de Telecomunicações e Redes Digitais

TELECOMUNICAÇÕES E TELECOMUNICAÇÕES E REDES DIGITAIS REDES DIGITAIS CONCEITOS DE CONCEITOS DE TELECOMUNICAÇÕES E REDES TELECOMUNICAÇÕES E REDES DIGITAIS DIGITAIS Autora Me Marcelo Takashi Uemura Revisor Frederico Rehme Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora e 26 minutos Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 1 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Introdu a Oo Ola estudante E com prazer que apresentamos a vocé este material que traz Os principais conceitos utilizados no contexto das telecomunicagoes e redes digitais abordando fatoreschaves para compreender o funcionamento das tecnologias empreendidas para a comunicagao de voz e dados A palavra telecomunicacgoes significa comunicagao a distancia e tal conceito evoluiu muito ao longo dos anos permitindo diferentes formas de comunicagao para pessoas e empresas ao redor do mundo aumentando cada vez mais a globalizagao Uma simples transmissao de voz pode implicar uma série de equipamentos interligados dentro de uma arquitetura de redes implementada pelas operadoras de telecomunicagdes para assegurar a qualidade da comunicagao Apresentaremos a organizacao estrutural de uma rede de telecomunicacoes e dados digitais descrevendo como as informacoes sao digitalizadas e transmitidas por estas desde a origem até seus destinatarios Bons estudos 2 of 56 15052023 0538 Caroa estudante você sabia que as redes de telecomunicações trouxeram uma grande contribuição no mundo das comunicações permitindo a conexão e o envio de informações de longas distâncias Neste tópico falaremos sobre como as telecomunicações evoluíram ao longo da história os conceitos utilizados em telefonia os princípios da digitalização de voz e o provimento de serviços das redes telefônicas Histórico das Telecomunicações O mundo das telecomunicações é repleto de invenções e desenvolvimento tecnológico que ocorreram ao longo da história principalmente a partir do século XIX Redes de Telecomunicações Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 3 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud PraCegoVer o infografico tem o titulo Evolugao das Telecomunicacoées e abaixo ha cinco barras horizontais verdes do lado esquerdo e cinco barras do lado direito na vertical Cada barra apresenta uma data em ordem cronoldgica referente a evolugao das telecomunicagoes com inicio em 1860 e fim em 1990 Assim do lado esquerdo a primeira barra apresenta a data 1860 e ao clicar nela aparece o texto Em 1860 0 inventor alemao Philips Reis criou o telégrafo que permitiu o envio de informagoes a distancia por meio da transmissao de sinais utilizando corrente elétrica ALENCAR 2011 Abaixo ha a ilustragao de um telégrafo nas cores azul escura cinza e laranja A segunda barra apresenta a data 1876 e ao clicar nela aparece o texto Alexandre Graham Bell em 1876 durante um experimento com eletricidade descobriu o principio do telefone acidentalmente apos derramar acido em suas calcas e chamar imediatamente seu assistente Watson Essa mensagem foi ouvida em outra sala por meio do dispositivo receptor de Watson Apos meses de trabalho Bell realizou a transmissao de uma frase completa a uma distancia de 45 m por uma linha de transmissao Em 1877 conseguiu a mesma faganha por meio de uma linha externa de 4 km de Boston a Cambridge ALENCAR 2011 Abaixo ha a ilustragao de um telefone na cor laranja envolto por uma moldura vermelha com o fundo branco A terceira barra apresenta a data 1878 e ao clicar nela aparece o texto A primeira central telef6nica comercial para interligagao dos aparelhos telef6nicos de assinantes foi operada em 1878 em New Haven pela Bell Telephone Company Em 1885 foi criada a ATT cuja missao era construir e operar circuitos de telefonia em longa distancia Mesas telef6nicas eram utilizadas no processo de comutacao das centrais telef6nicas por meio de operadoras de forma manual Abaixo ha uma gravura em preto e branco da estaao telefénica central em Paris e trés mulheres vestidas com roupas da época paradas em frente a essa estacao Duas estado lado a lado e de costas para a estacgao e a terceira esta com a mao direita levantada apertando um botao na estagao A quarta barra apresenta a data de 1889 e ao clicar nela aparece o texto Em 1889 Albert Strowger criou a central telefonica de comutagao automatica Curiosamente Strowger nao era inventor mas um agente funerdario da cidade de Kansas Com suspeitas de que clientes potenciais estavam sendo encaminhados para seu concorrente por uma operadora de mesa 4 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud telefdnica a esposa do proprietario da outra agéncia acabou investindo na invengao de um sistema eletromecanico que nao dependesse de intervengao manual que ficou conhecida como central Strowger sendo utilizada por varias décadas COLCHER et al 2005 Abaixo ha uma fotografia colorida que mostra interruptores da banda de trabalho de Strowger em exibigao no Telephone Museum em Waltham Massachusetts nos Estados Unidos A quinta e ultima barra do lado direito apresenta a data 1930 e ao clicar nela aparece o texto Segundo Ribeiro 2012 desde 1930 0 servico de telefonia conseguiu um alcance mundial com praticamente todos os habitantes do mundo podendo se comunicar de forma falada Abaixo ha uma ilustragao do mapamundi em plano cartesiano com os paises e os oceanos na cor azulescura Os paises estao contornados por uma linha azulclara brilhante e ha duas linhas também nessa cor em formato de onda que cruzam o mapa de um lado a outro Do lado direito do infografico a primeira barra apresenta a data 1946 e ao clicar nela aparece o texto Em 1946 foi iniciada a Operagao de servicos de telefonia movel em St Louis nos Estados Unidos pela empresa ATT gragas a evolugao dos sistemas de radio Abaixo ha uma ilustragao de uma antena de radio na cor branca e contornos azuis A segunda barra apresenta a data de 1950 e ao clicar nela aparece o texto Até a década de 1950 toda comunicagao empregava tecnologia analogica sendo que em 1958 surgiram as primeiras centrais digitais gragas a invengao do transistor Junto com elas comegaram o desenvolvimento de novas tecnologias de transmissao adotando também o uso de circuitos digitais Nesse processo de digitalizagao as centrais telefénicas adotaram o sistema computacional CPA Central por Programa Armazenado facilitando a operacdo e a manutencao dos servicos de telefonia COLCHER et al 2005 Abaixo ha uma ilustragao de um globo azul formado pelos numeros binarios 0 e 1 ao redor Abaixo dele ha algumas ondas também formadas por 0 e171 A terceira barra apresenta a data 1970 e ao clicar nela aparece o texto Durante a década de 1970 surge 0 conceito de telefonia celular com a primeira geracao crescendo desde entdo até os dias de hoje CAVALCANTI et al 2018 Abaixo ha uma fotografia colorida que apresenta um telefone antigo na cor preta e oito celulares das primeiras geracgoes A quarta barra apresenta a data 1985 e ao clicar nela aparece o texto De 1950 a 1970 as redes de computadores evoluiram 5 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud para uma abrangéncia geografica maior tendo como resultado a criagao da ARPANET que viria a ser rebatizada como internet em 1985 A ARPANET proporcionou que transmiss6es de dados de computadores fossem feitas a longas distancias assim como ocorreu com as transmiss6es de voz na telefonia Abaixo ha uma ilustragao de uma rede de computadores ha um quadro azul e no interior dele ha trés computadores ilustrados um em cima e dois embaixo formando uma piramide Entre cada um ha uma seta com ponta para os dois lados A quinta barra apresenta a data 1990 e ao clicar nela aparece o texto Em meados da década de 1990 estudos de convergéncia para voz e dados cresceram proporcionando uma evolucao na entao conhecida telefonia IP COLCHER et al 2005 Abaixo ha uma fotografia colorida em que aparece a mao de um homem discando um telefone IP Sobreposta a essa fotografia ha algumas ilustragdes na cor branca com o icone VoIP e icones de servicos de VoIP Os icones estao em circulo e no meio deles ha pontos luminosos que formam uma rede com interconexdes entre todos os icones A telefonia tem como base a transmissao do sinal de som uma energia eletromagnética que requer um meio de propagagao O aparelho telefénico é Capaz de converter as ondas mecanicas do som em sinais elétricos permitindo que sejam transportados através de fios condutores De acordo com Alencar 2011 o som apresenta as seguintes caracteristicas e frequéncia representa o numero de ciclos de uma onda sonora e a unidade é o Hertz Hz A faixa audivel ao ser humano vai de 20 a 20kHz poréem para uma reprodugao satisfatoria pode ser considerada a faixa de 300 a 3kHZz 6 of 56 15052023 0538 período tempo gasto para realizar um ciclo medido em segundos amplitude valor máximo da onda sonora também conhecido como amplitude máxima Determina se o som é forte ou fraco comprimento de onda relação entre a velocidade do som no meio e a frequência do som Essas características devem ser consideradas pelos sistemas telefônicos para a propagação do sinal de voz inicialmente tratado pelo aparelho telefônico O aparelho telefônico é utilizado para originar e receber ligações de voz É composto por um dispositivo transmissor que converte ondas sonoras em sinais elétricos e pelo receptor que converte sinais elétricos em ondas sonoras Apresenta sinalizações acústicas para que o usuário do telefone também conhecido como assinante possa estabelecer uma ligação ser alertado quando uma ligação está sendo recebida e casos de insucesso na tentativa de realizar uma chamada telefônica Caroa estudante para que o assinante possa realizar uma ligação telefônica ele deve indicar o assinante destinatário por meio de um número telefônico selecionado pelo teclado do aparelho telefônico O teclado deve indicar uma sinalização elétrica com base no número digitado e essa sinalização pode ser do tipo decádica pulsos em que uma quantidade de pulsos é enviada eletricamente ou multifrequencial tons sendo o envio de um sinal baseado em duas frequências A sinalização multifrequencial do teclado é conhecida como DTMF Dual Tone Multifrequency composta da combinação de uma frequência alta 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz e 1633 Hz e uma frequência baixa 697 Hz 770 Hz 852 Hz e 942 Hz Por exemplo o dígito 9 é representado pela combinação da Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 7 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud frequéncia baixa de 852 Hz e da frequéncia alta de 1477 Hz e A e O Sistema Telefonico No sistema telef6nico os assinantes devem utilizar o aparelho telefénico para realizar uma chamada para estabelecer uma comunicagao com o assinante destinatario Este estabelecimento esta ilustrado na figura a seguir 8 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud O assinante A Chamada Convencao telefona para B Assinante B Sistema telefénico Ocupado Nao responde Erro deA Mais tarde Imediatamente Congestionamento Desiste Tempo para renovar Atitude do assinante A Renova a tentativa Figura 11 Processo de estabelecimento de uma ligaao telefénica Fonte Alencar 2011 p 39 PraCegoVer a figura apresenta um diagrama em blocos de um sistema telefénico contendo um bloco referente ao sistema telefénico um bloco representando o assinante de origem A ligando para um assinante de destino B um bloco representando o assinante B um bloco representando o tempo para renovar uma chamada caso ela nao tenha sucesso e um bloco representando a atitude do assinante A em fungao do estado do assinante B No momento em que o assinante de origem A digita o numero do assinante destinado B os digitos sao transportados para o sistema telefénico que encontra um caminho até o assinante B Caso haja algum problema no processo de estabelecimento por exemplo assinante ocupado o assinante A pode renovar a tentativa de chamada apdos um intervalo de tempo ou simplesmente desistir da ligagao Se o assinante B estiver livre uma sinalizagao 9 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud acustica de alerta é efetivada e no seu atendimento a comunicagao é estabelecida com o assinante A Um sistema de comunicagao é baseado na transmissao de sinais desde uma fonte de informagao até o seu destino Para tanto devese fazer uso de um canal que pode estar sujeito a distorgdes e ruidos que podem afetar a qualidade da informagao No lado transmissor sao utilizados dispositivos transmissores que irao atuar na preparacao da informagao para envio no canal assim como no lado de destino temos os receptores que irao tratar do sinal proveniente do canal Para saber mais o sistema esta apresentado na figura a seguir 10 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Codificagao Di Decodificagao Modulagao reaelae Demodulacao Figura 12 Sistemas de comunicacdes Fonte Alencar 2011 p 41 PraCegoVer esta imagem representa um fluxo de comunicaao em que uma fonte de informagao transmite dados através de um dispositivo transmissor que realiza a codificagao e modulagao e envia para um canal No lado receptor sao realizados os processos de decodificagao e demodulagao para chegar ao destino A figura conta com cinco itens ligados entre si por setas formando uma linha e mais um item ligado ao terceiro item Da direita para a esquerda temos fonte de informagao seguida de Transmissor com os dois subitens codificagao e modulagao Seguindo temos canal e o subitem distorgao Logo abaixo temos o item fonte de ruido ligado por uma seta ao item canal Continuando a linha temos receptor e os subitens decodificador e demodulador em seguida o ultimo item destino No caso do sinal de voz 0 processo de digitalizagao implica no uso de processos de codificagao e modulagao realizados nos dispositivos transmissores O processo mais conhecido é o PCM Pulse Code Modulation em que basicamente é feita uma amostragem do sinal analdgico de voz e cada amostra é quantizada e codificada segundo padroées digitais bindrios para posterior envio JESZENSKY 2004 11 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Assim como no lado transmissor sao realizadas as etapas de amostragem quantizagao e codificacao no lado receptor os sinais digitalizados sao regenerados para reconstruir a voz para a reprodugao no lado de destino O padrao PCM é muito utilizado nas redes de telefonia digital presente até nos dias de hoje sendo aplicado inclusive na telefonia IP No proximo subtdpico abordaremos as redes de telefonia e suas principais caracteristicas Redes de Telefonia Caroa estudante vocé sabia que a rede de telefonia ou redes telefénicas sao estruturas de comunicagoes complexas de grande capilaridade e que elas promovem um servico de voz e dados para os usuarios assinantes Essencialmente sao compostas pelas centrais telefénicas que realizam a interligagao dos canais de comunicagao e mantidas pelas operadoras telefonicas Segundo Alencar 2011 as operadoras telefénicas oferecem os seguintes servios a seus assinantes da rede telef6nica transmissao de dados telefonia telex comunicagdes moveis acesso a internet e transmissao de video A rede telef6nica pode ser constituida por diferentes redes de comunicagao que otimizam o fornecimento de determinado servico Por exemplo Rede Telefénica Publica Comutada RTPC Rede Publica Comutada Telegrafica Telex redes privadas Sistema Movel Celular SMC rede publica de transmissao de dados e provedores de servicos de internet As redes de telefonia podem ser classificadas de forma hierarquica e sua arquitetura pode seguir topologias conhecidas de rede No prdoximo topico iremos conhecer essas topologias e as classificagoes utilizadas nas redes de telecomunicacoes e digitais 12 of 56 15052023 0538 Conhecimento Teste seus Conhecimentos Atividade não pontuada Uma das características do som por ser um sinal do tipo ondulatório é a frequência Com base na frequência o som emitido pode ser mais grave frequências baixas ou mais agudo frequências altas sendo que existe uma faixa considerada audível para o ser humano que é utilizada nos sistemas telefônicos Assinale a alternativa que corresponde à faixa de frequências para uma reprodução satisfatória ao ouvido humano 300 GHz a 400 THz 400 THz a 900 THz acima de 20 kHz 300 Hz a 3 kHz abaixo de 20 Hz Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 13 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Topologias de Redes Caroa estudante é importante ressaltar que os elementos de uma rede de telecomunicacées telefonia e dados digitais devem estar interligados de tal forma que apresentem uma organizaao funcional que atenda as expectativas de servios dos seus usuarios Neste topico trataremos das principais topologias conhecidas e como as redes estao dispostas hierarquicamente Topologias para Redes de Comunicagoes As redes de comunicagao podem ser organizadas de forma fisica e ldgica por meio de topologias bem conhecidas De acordo com a topologia utilizada algumas caracteristicas podem mudar como protocolos utilizados sinalizagao enderecamento capacidade de reconfiguragao e redundancia velocidade banda e performance As topologias basicas sao barramento anel e estrela MORAES 2020 A topologia em barramento foi uma das primeiras a serem lanadas sendo que todas as estacdes estao conectadas a um barramento um meio fisico compartilhado Vamos a um exemplo Temos na figura a seguir uma rede de computadores na topologia de barramento 14 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Impressora Estacao Estacao Estacao Impressora i a 4 al oa a Figura 13 Estagdes conectadas em barramento Fonte Moraes 2020 p 62 PraCegoVer esta imagem apresenta um exemplo de topologia em barramento no qual computadores estao conectados a um mesmo meio de transmissao Temos na ordem da direita para a esquerda impressora estagao estacao estagao e impressora A topologia em anel apresenta as estagdes conectadas a um caminho fechado ver figura a seguir em que a informacao colocada por uma estacao percorre o anel até chegar a estagao destinada Vamos entender isso melhor analisando a proxima figura 15 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Servidor Estacdo eas ANEL ina Peas bey Estacao Estacao aa Estacao Figura 14 Topologia em anel Fonte Moraes 2020 p 62 PraCegoVer a imagem apresenta quatro computadores e um servidor conectados de tal forma que cada elemento esta interligado a dois outros elementos formando um circulo Na topologia em estrela temos a interligacao das estagdes por meio de um elemento centralizador Nesse caso todas as informacgdes devem passar por esse elemento para que possam chegar ao destino Considerando essas informagoes vamos analisar a figura a seguir 16 of 56 15052023 0538 Existe ainda a topologia em malha ou mesh em que as estações se interligam entre si ponto a ponto Continuando nossos estudos sobre o tema no próximo subtópico abordaremos a estrutura do sistema telefônico Estrutura do Sistema Telefônico Em um sistema telefônico o principal elemento presente é a estação de comutação ou central telefônica na qual estão conectados os usuários Figura 15 Topologia em estrela Fonte Kurose Ross 2010 p 344 PraCegoVer esta imagem apresenta três computadores e um roteador todos conectados a um hub que atua como elemento central Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 17 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud conhecidos como assinantes por meio de pares de fios condutores ligados a seus aparelhos telef6nicos Esse tipo de central telefénica conhecido como central local que faz parte da rede de acesso do sistema telef6nico As centrais locais realizam a sinalizagao acustica para os assinantes como tons que sao utilizados para sinalizar que a linha esta disponivel para realizar chamadas tons de alerta para sinalizar que uma chamada esta sendo recebida tons de indicagao de insucesso no estabelecimento da ligagao como sinal de ocupado congestionamento etc As centrais locais também recebem dos assinantes os digitos selecionados por meio do aparelho telefénico para determinar o assinante de destino da ligagao telefdnica Entretanto o alcance de uma central local é limitado sendo necessaria a distribuigao de centrais locais em diferentes regides geograficas e estabelecendo uma conectividade que permita a comunicagao entre elas Para isso sdo utilizadas as centrais conhecidas como tandem ou transito que fazem parte da chamada rede de entroncamento Este nome se deve ao fato de que a comunicagao entre duas centrais telefénicas é feita através de circuitos conhecidos como troncos As centrais tandem da rede de entroncamento se comunicam com outras centrais por meio de protocolos de sinalizagao que indicam o estabelecimento de uma ligacgao a selegao da estagao de destino e o canal de transmissao que sera utilizado para essa comunicagao A numeragao utilizada para realizar o encaminhamento da ligagao de uma estagao de comutaao para outra faz parte do plano de numeragao da rede telef6nica e pode variar de pais para pais Segundo Tanenbaum e Wetherall 2011 podese dizer que o sistema telefénico composto entao por trés elementos Sistema Telefénico Na rede de entroncamento sao utilizados sistemas de transmissao para realizar as Comunicagoes por meio de troncos podendo ser através de meios guiados 18 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud cabeamento ou nado guiados ar constituindo a chamada rede de transmissao ou rede de transporte No subtopico a seguir trataremos da hierarquia de interligagao desses elementos citados de um sistema telef6nico nas redes de telecomunicacoes As redes de telecomunicagdes podem ser dispostas de forma hierarquica alinhada com o plano de numeragao que é utilizado para o encaminhamento de uma ligacdo telefénica Tanenbaum e Wetherall 2011 citam que para esse encaminhamento podem ser utilizadas centrais telefénicas com fundes especializadas principalmente para chamadas de longa distancia A respeito disso vamos analisar a figura a seguir 19 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Telefone ae 2 eatagee deonritatt Estai0 Estagao Telefone inal interurbana aps interurbana final intermediarias Circuito Tronco de Troncos entre Tronco de Circuito terminal conexao estacdes com conexao terminal interurbana largura de banda interurbana muito alta Figura 16 Circuito para uma chamada de longa distancia Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 88 PraCegoVer esta imagem representa os elementos envolvidos em uma chamada de longa distancia entre dois assinantes contendo do comeo ao final a seguinte ordem telefone conectado a Estagao Final por um Circuito terminal Estagao final conectada a Estagao Interurbana pelo Tronco de conexao interurbana Estacgao interurbana conectada a Estacao de comutagao intermediaria por troncos entre estagdes com largura de banda muito alta Estagao de comutaao intermediaria conectada a Estacgao interurbana por troncos entre estagdes com largura de banda muito alta Estagao interurbana conectada a Estacao final por um tronco de conexao interurbana e a estacao final conectada a um telefone por um circuito final Observamos que o elemento principal das redes telefOnicas é a central telefonica estacdo de comutacao que pode ser classificada de acordo com alencar 2011 da seguinte forma central local estao ligados os assinantes e se faz a comutagao local A interligagao entre centrais locais é feita em uma rede com topologia de malha constituindo um sistema local que pode ser definido através de um codigo do plano de numeragao 20 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud eentatiméem toeattigeatie aeedeeab entre centrais locais através de uma topologia em estrela central Tandem Interurbana IU faz a interligacao entre centrais interurbanas central Transito Interurbana IU faz a interligacado entre dois ou mais sistemas locais inclusive por intermédio de uma central tandem local central transito internacional faz a interligagao entre paises Para somar ainda mais conhecimento ao campo de estudos que estamos nos debrugando aqui vamos analisar a figura a seguir que trata da distribuigao de estrutura topoldgica de uma rede telef6nica composta pelas centrais telefénicas 21 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud C Central local Terminal de assinante D Central transito IU Linha de assinante Central local Xo Central tandem UO Entrocamento terminal IU C T Central transito IU 1 Entrocamento IU OF Figura 17 Estrutura topoldgica da rede telefénica Fonte Alencar 2011 p 96 PraCegoVer esta imagem representa uma estrutura de topologia telefénica envolvendo os terminais de assinantes as centrais locais interligadas a uma central tandem local que se comunica com a central transito para uma interligagao com outros sistemas locais Para facilitar a interligagao de assinantes as centrais telefOnicas podese fazer uso de concentradores os quais sao muito utilizados nas redes de acesso em especial nas regides remotas e realizam a interligagao de varios assinantes com uma central telefénica A seguir continuaremos desenvolvendo os estudos falando sobre a classificagao das redes de dados conforme sua abrangéncia de alcance 22 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Abrangéncia das Redes Digitalis Uma rede digital ou rede de dados pode ter diferentes niveis de abrangéncia conforme a distancia a ser alcangada para a interconexao entre estacdes terminais conhecidas como hosts Tanenbaum e Wetherall 2011 especificam quatro tipos de abrangéncia PAN LAN MAN e WAN Uma rede PAN Personal Area Network também conhecida como rede pessoal apresenta curto alcance permitindo a conexao de dispositivo por meio de protocolos de comunicagao como bluetooth Uma rede LAN Local Area Network 6 uma rede local Vocé consegue identificar situagdes reais em que esse procedimento pode ser aplicado Essa rede é utilizada em residéncias ou prédios seja por meio da conectividade com fios ou sem fios Uma rede MAN Metropolitan Area Network 6 uma rede metropolitana que tem a abrangéncia de uma cidade E por fim uma rede WAN Wide Area Network é uma rede de longa distancia alcangando por exemplo outro pais ou continente como é 0 caso da internet TANENBAUM WETHERALL 2011 Para facilitar a classificagdo dessas redes Tanenbaum e Wetherall 2011 apresentam a seguinte tabela 23 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud a Processadores localizados no Distancia do interprocessador mesmo metro quadrado no mesmo Exemplo a comodo no mesmo campus etc 1m Metro quadrado Area pessoal 10m Cémodo 100 m Prédio Rede local 1km Campus 10 km Cidade Rede metropolitana 100 km Pais Rede a longas distancias 1000 km Continente 10000 km Planeta Internet Figura 18 Classificagao dos processadores hosts interconectados por escala Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 11 PraCegoVer a figura representa o alcance de uma rede em funcao da distancia em metros Ela é dividida em trés colunas e oito linhas Seguindo as colunas da esquerda para a direita temos na primeira linha os itens Distancia do interprocessador Processadores localizados no mesmo e Exemplo Na segunda linha temos 1 m metro quadrado e Area Pessoa Na terceira linha temos 10 m Cémodo e Rede Local Na quarta linha temos 100 m Prédio e Rede Local Na quinta linha temos 1 km Campus e Rede Local Na sexta linha temos 10 km Cidade e Rede Metropolitana Na sexta linha temos 100 km Pais e Rede a longas distancias Na sétima linha temos 1000 km Continente e Rede a Longas Distancias Na oitava e ultima linha temos 10000 km Planeta e Internet No tdpico a seguir falaremos sobre a transmissao de dados utilizada 24 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud principalmente para o transporte das informagoes trocadas entre os elementos terminais dentro de uma rede Atividade ndo pontuada A internet veio como uma evolugdo da ARPANET sendo considerada uma rede global e muito utilizada por pessoas empresas organizagdes para os mais diversos propositos Revolucionou o mundo das comunicagées promovendo meios que permitem de forma instantdnea a troca de informacées agilizando Os processos de negécios nas empresas Com base no texto apresentado assinale a alternativa que apresenta o tipo de rede o qual a internet pode ser classificada a PAN b LAN c MAN d WAN e WLAN 25 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud lransmissdo de Caroa estudante vocé concorda que a comunicacgdo de dados nas redes de telecomunicagoes e digitais depende do meio de transmissao parte integrante da camada fisica do modelo OSI para que esse meio possa transportar informagoes desde o emissor até o receptor Uma rede de transmissao pode ser construida com base na distancia obstaculos capacidade necessaria e qualidade do servico para atender a efetividade da comunicagao através de meios de transmissao adequados A figura a seguir nos ajudara a entender melhor esse conceito 26 of 56 15052023 0538 Os meios de transmissão de uma rede podem ser do tipo guiados uso de cabos ou não guiados ar No caso da adoção de cabos na rede de transmissão no interior de um prédio são adotados padrões de cabeamento estruturado que trazem uma organização na infraestrutura de conexões com equipamentos de telecomunicações e dados Em transmissões de longa distância devese otimizar o meio de transmissão sendo que técnicas de multiplexação podem ser utilizadas para tal propósito No próximo tópico falaremos sobre os principais meios de transmissão noções de cabeamento estruturado e técnicas de multiplexação utilizados em uma rede de transmissão de dados Meios de Transmissão Guiados Os meios de transmissão guiados são aqueles que fornecem um canal para a Figura 19 Meios de transmissão Fonte Forouzan Mosharraf 2013 p 583 PraCegoVer esta imagem apresenta a representação de um meio de transmissão que pode ser um cabo ou ar para interligar a camada física de comunicação de um emissor ao receptor A representação começa no emissor a camada física passa pelo meio de transmissão cabo ou ar e segue para outra camada física o receptor Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 27 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud conducao do sinal de um dispositivo a outro FOROUZAN MOSHARRAF 2013 Dentre os meios guiados destacamse o cabo par trangado cabo coaxial e cabo de fibra d6ptica sendo que o sinal é direcionado e confinado pelos seus limites fisicos Cabo de par trancado O cabo de par trangado um meio guiado constituido por um ou mais pares de fios condutores na maioria dos casos de material cobre que ficam dispostos de forma entrelagada e protegida por um revestimento plastico O entrelagamento dos fios traz um equilibrio que reduz a interferéncia ruido ea diafonia interferéncia cruzada aos sinais elétricos transportados Os cabos de par trancado podem ser do tipo sem blindagem UTP Unshielded TwistedPair ou com blindagem STP Shielded Twisted Pair No caso do cabo STP ha a presenga de uma capa metalica melhorando a qualidade do cabo em relacao a interferéncia e a diafonia porém sendo mais volumoso e mais caro Outra caracteristica desse tipo de cabo a bitola do fio utilizada a qual influencia na atenuagao do sinal transmitido em relagao a distancia 28 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud SAIBA MAIS Os cabos de par trancado sao muito utilizados nas redes de computadores devido ao avango das redes do tipo Ethernet padrao adotado principalmente nas redes locais Porém ha uma variedade de categorias para esse tipo de cabeamento principalmente em relagao a velocidade atingida como apresentado no link a seguir para uma definigao mais adequada em relagao aos equipamentos utilizados Saiba mais sobre o assunto acessando o link disponivel em httpswwwoficinadanetcombrinternet28404 diferencasentrecabosethernetcat5ecat6cat7 ecat8 Normalmente o cabo de par tranado é utilizado em linhas telefénicas para os canais de voz e dados e no cabeamento de redes locais do tipo Ethernet Fast Ethernet e Gigabit Ethernet Cabo coaxial Os cabos coaxiais transportam sinais elétricos com faixa de frequéncia maiores que as suportadas pelo cabo de par trangado apresentando um fio condutor interno atuando como nucleo envolvido por um isolamento e recoberto por uma 29 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud malha metalica que funciona como condutor externo Essa malha por sua vez é envolvida por um outro isolamento e um revestimento plastico A desvantagem do cabo coaxial em relagao ao par trangado é o desempenho pois apresenta atenuagao muito maior Antigamente 0 cabo coaxial era utilizado em redes telef6énicas analdgicas e redes de computadores porém foi substituido pelas tecnologias de par trancado e fibra dptica Atualmente os cabos coaxiais estao sendo utilizados em redes de TV a cabo nas bordas da rede prdoximas as instalagdes dos consumidores e s e Cabo de Fibra Optica O cabo de fibra dptica transporta sinais luminosos em vez de elétricos como os realizados pelo cabo de par trancado e cabo coaxial E composto de um nucleo de vidro ou plastico capaz de transmitir sinais de luz do emissor ao receptor com base nos fendmenos de refragao e reflexao Em relagao ao cabo de par trangado e cabo coaxial o cabo de fibra Optica apresenta atenuaao bem menor permitindo maiores alcances Suporta grande largura de banda por isso é utilizado em redes de backbones para transmissao de dados bem como pode ser encontrado em redes de TV e redes locais Os meios de transmissao nao guiados sao utilizados no transporte de informagdes através de ondas eletromagnéticas sem a necessidade de condutores fisicos como os dos meios guiados sendo também conhecidos como comunicagao sem fios ou comunicagado wireless FOROUZAN MOSHARRAF 2013 Sao utilizadas frequéncias de onda de radio tendo o ar como meio de transmissao Caroa estudante a faixa de frequéncias ou espectro de frequéncias esta representada na figura a seguir 30 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Luz visivel Onda de radio e microondas Infravermelho i 3 300 400 900 kHz GHz THz THz Figura 110 Espectro eletromagnético usado na comunicaao sem fios Fonte Forouzan Mosharraf 2073 p 588 PraCegoVer esta imagem apresenta um bloco de frequéncias dividido em trés partes a primeira representando a faixa de frequéncias entre 3 kHz e 300 GHz das ondas de radio e microondas a segunda representando a faixa entre 300 GHz e 400 THz pertencente ao espectro do infravermelho e a terceira representando a faixa entre 400 THz e 900 THz pertencente a faixa da luz visivel A comunicagao de dados através de meios nao guiados utiliza uma técnica conhecida como modulagao em que o sinal de informacgao modulado com outro sinal de frequéncia diferente denominado portadora E esta portadora que determina a frequéncia do sinal a ser transmitido Segundo Forouzan e Mosharraf 2013 a transmissao sem fios pode ser dividida em trés grandes grupos ondas de radio microondas e ondas infravermelhas é e Ondas de Radio As ondas de radio sao ondas eletromagnéticas com frequéncias variando entre 3 kHz e 1 GHz sendo em sua maior parte omnidirecionais ou seja que se propagam em todas as direoes Isso significa que as antenas de transmissao e recepao nao precisam estar alinhadas 31 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud As ondas de radio podem ser transmitidas a longas distancias sendo utilizadas em transmissdes por difusao broadcast como as bandas de frequéncias utilizadas para ondas de radio em aplicagdes como radio AM FM e TV As ondas de radio podem atravessar paredes permitindo que edificios sejam capazes de receber os sinais transmitidos Entretanto isso pode se tornar uma desvantagem da transmissao pois impede o isolamento do sinal a um certo ambiente seja interno ou externo ao edificio FOROUZAN MOSHARRAF 2013 Microondas O sinal de microondas é realizado através de ondas eletromagnéticas de 1 a 300 GHz sendo estas unidirecionais ou seja a antena de transmissao deve estar alinhada com a antena de recepcao Essa caracteristica conhecida como visada direta e traz a necessidade para as torres de antenas serem altas e estarem visiveis para as outras Devido a curvatura da Terra ou a obstaculos podem ser utilizados repetidores de sinal a fim de atingir distancias mais longas Diferente das ondas de radio as microondas nao sao capazes de atravessar paredes Em funao da unidirecionalidade sao mais utilizadas em telefones celulares redes de satélites e redes locais sem fios FOROUZAN MOSHARRAF 2013 Ondas infravermelhas As ondas de infravermelho sao transmitidas em frequéncias de 300 GHz a 400 GHz para comunicagoées de curto alcance Devido a alta faixa de frequéncias nao sao capazes de atravessar paredes porém previnem a interferéncia de um sistema de comunicagao para outro Cabeamento estruturado 32 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud O cabeamento estruturado 6 um sistema que envolve cabos e componentes de conexao cujo projeto objetiva atender as areas de trabalho para que qualquer servio de telecomunicagdes e TI possa ser utilizado dentro de um edificio MARIN 2014 Isso envolve também as conexées que devem ser feitas com os equipamentos de dados e telefonia conexdes externas painéis de distribuicao que permitam um facil e rapido remanejamento A norma brasileira de cabeamento estruturado a NBR 14565 baseada na norma internacional ISOIEC 11801 e ISOIEC 24764 que especifica um cabeamento estruturado para um edificio ou conjunto de edificios em um campus e para datacenters e contempla cabeamento em cobre cabos metdlicos e fibras dOpticas cabos dpticos Os seguintes elementos sao especificados por esta norma MARIN 2014 distribuidor de campus CD backbone de campus distribuidor de edificio BD backbone de edificio distribuidor de piso FD cabeamento horizontal ponto de consolidacao CP cabo de ponto de consolidagao tomada de telecomunicagoes multiusuario MUTO e tomada de telecomunicagées TO Tendo em vista a relevancia da distribuiao l6gica desses elementos verifique a figura a seguir para somar ainda mais conhecimento ao campo de estudos que estamos nos debrugando aqui 33 of 56 15052023 0538 O subsistema de cabeamento horizontal trata do cabeamento que conecta um distribuidor do pisopavimento às tomadas da área do usuário ou área de trabalho enquanto o subsistema de cabeamento de backbone ou cabeamento vertical interconecta as salas de telecomunicações salas de equipamentos e infraestrutura de entrada do edifício MARIN 2014 Multiplexação Para a transmissão de sinais através da rede de telecomunicações podem ser Figura 111 Topologia de cabeamento estruturado em edifícios comerciais Fonte Marin 2014 p 13 PraCegoVer esta imagem apresenta um diagrama contendo o distribuidor de campus conectado ao distribuidor do edifício através de um subsistema de cabeamento de backbone do campus O distribuidor do edifício está conectado ao distribuidor de piso através do cabeamento de backbone do edifício O distribuidor de piso está conectado ao ponto de consolidação através do subsistema de cabeamento horizontal O ponto de consolidação por sua vez está conectado à tomada de telecomunicações e ao equipamento terminal Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 34 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud necessarios varios canais para o transporte das informacgoes 0 que pode acarretar um custo muito alto em termos de meios de transmissao Tendo em vista que nem todos os canais de transmissao estao sendo utilizados simultaneamente podese fazer uso da técnica de multiplexagao Caroa estudante a multiplexagado digital consiste na transmissao de informagao de varias fontes compartilhando o meio de transmissao atribuindo uma caracteristica distinta a cada uma e otimizando seus meios utilizados Na figura a seguir apresentado este conceito em que Ncanais serao transmitidos por meio de um dispositivo multiplexador também conhecido como mux ou multiplex compartilhando o meio de transmissao No outro lado temos o processo inverso em que as informacées provenientes pelo meio de transmissao sao separadas para cada canal receptor através do dispositivo demultiplexador demux ou demultiplex 35 of 56 15052023 0538 O processo de multiplexação pode ser feito de forma analógica ou digital como veremos no subtópico a seguir em que serão apresentadas algumas técnicas conhecidas Existem basicamente as seguintes técnicas de multiplexação utilizadas nas redes de telecomunicações Figura 112 Conceitos de multiplexação Fonte Alencar 2011 p 81 PraCegoVer esta imagem apresenta o diagrama de um multiplex em que vários canais de entrada são mapeados para um meio de transmissão Também é mostrado um demultiplex em que um meio de transmissão é mapeado para vários canais de saída A imagem mostra um esquema com três itens sendo o central meio de transmissão o item multiplex e seus subitens Canal 1 Canal 2 e Canal N conectados à esquerda e o item demultiplex e seus subitens Canal 1 Canal 2 e Canal N conectados à direita Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 36 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Técnicas de multiplexagdo Multiplexagdo por divisGo em frequéncia FDM Frequency Division Multiplexing Multiplexagdo por divisao em tempo TDM Time Division Multiplexing Multiplexagdo por divisao em cédigo CDM Code Division Multiplexing tecnologia de multiplexagao analdgica que dominou as telecomunicagoées até o final da década de 1980 se baseia na transmissao de cada canal modulado modulagao SSB Single Side Band e distribuido ao longo de um espectro de frequéncias disponiveis Dentre as técnicas de multiplexagao a que ainda se encontra em uso é a multiplexacgao por divisdo no tempo TDM a qual pode ser utilizada de forma hierarquica para obtencao de grande quantidade de canais a serem transmitidos por um meio de transmissao Multiplexagao TDM Nesta multiplexaao a taxa de transmissao é multiplicada pela quantidade de canais que sao multiplexados Na figura a seguir temos a representacgao de como funciona a multiplexagao TDM em que cada canal tera uma amostra do seu sinal enviada ao sistema de transmissao por um intervalo de tempo janela devendo haver entao uma sincronizagao entre transmissao e recepcao Esses intervalos de tempo sao conhecidos como time slots Analise a figura a seguir 37 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud para melhor entendimento do conceito EA fl Sistema de SS Sincronizagado Figura 113 Transmissao de N canais telefénicos Fonte Alencar 2011 p 84 PraCegoVer nesta imagem é apresentado o diagrama em blocos de um sistema de transmissao com multiplexagao TDM tendo varios blocos a esquerda representando filtros para os canais de transmissao Esses filtros estao ligados a um bloco do sistema de transmissao através de uma chave seletora O sistema de transmissao esta ligado através de uma chave seletora a blocos de filtros no lado direito que representam o lado de recepcao A chave seletora no lado de transmissao apresenta uma sincronizagao com a chave seletora do lado de recepcao Durante o processo de transmissao ocorre a filtragem dos canais para a limitagao da banda passante sendo que uma amostra do sinal analdgico é coletada canal a canal pela agao do comutador eletrénico chave rotativa Na recepao do sinal multiplexado proveniente do meio de transmissao ocorre o processo inverso na demultiplexagao em que o sinal digital convertido para analdgico e o comutador faz a distribuigao de cada amostra aos canais destinados tendo em vista o tempo e a sequéncia de cada amostra recebida de forma sincronizada com a transmissao Alguns padroes foram criados em fungao da multiplexagao TDM como é o caso da interface E1 que segue uma 38 of 56 15052023 0538 multiplexação de 30 canais do tipo PCM obtendo uma taxa de transmissão 2048 kbitss A multiplexação é um conceito importante para os sistemas de transmissão e nela são aplicados conceitos de hierarquização digital para a obtenção de quantidade de canais multiplexados cada vez maior No próximo tópico serão apresentados os principais conceitos de comutação de dados REFLITA A transmissão de um sinal multiplexado TDM pode ser realizado com o envio de sinais digitais por meios de transmissão guiados Você sabia que este sinal também pode ser enviado por meios não guiados Segundo Medeiros 2016 podese fazer o uso da tecnologia de MUX digital via rádio em que o sinal digital do processo de multiplexação TDM é enviado de forma modulada por radiofrequência Fonte Medeiros 2016 p 248 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 39 of 56 15052023 0538 Caroa estudante a comutação de dados e voz é utilizada em redes de telecomunicações e digitais para que haja otimização dos meios de transmissão utilizados para as comunicações Pense nisso A comutação permite criar sob demanda um caminho entre o canal de comunicação utilizado pelo transmissor e o canal do lado receptor otimizando o uso do sistema de transmissão Neste tópico veremos as principais técnicas de comutação utilizadas a comutação de circuitos e comutação de pacotes Comutação Para que dois pontos possam estabelecer uma comunicação é necessário estabelecer um canal de comunicação para que possa ser feita a interligação física ou lógica através de um meio de transmissão Entretanto com muitos pontos a quantidade de interligações pode ser grande Para que a quantidade de interligações através de meios de transmissão possa ser viável é necessário adotar um padrão de topologia de rede em estrela inserindo um elemento central que possa ser o responsável pelo estabelecimento da conexão entre os canais de comunicação comutação Em Comutação de Dados Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 40 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud uma rede de telefonia a fungao desse elemento central que estabelece tais conexoes é feita pela central de comutagao ou central telefonica A partir da solicitagao de um assinante uma chamada é estabelecida para a central telefénica que por Sua vez comuta seus recursos para interligar um caminho que leve a uma conexao com 0 assinante destinado Assim os meios de transmissao sao implementados na interligagao dos assinantes com as centrais telef6nicas bem como entre diferentes centrais criando uma rede de telefonia em que os caminhos entre um assinante de origem e um assinante de destino sao construidos através da comutaao Em uma rede de computadores também é realizado 0 processo de comutagao para estabelecer o encaminhamento das informagoes de um ponto de origem até um ponto de destino Essa fungao é feita por meio de elementos de rede como comutadores switches e roteadores Duas técnicas de comutagao sao mais utilizadas em redes de telefonia e dados comutagao de circuitos e comutagao de pacotes Segundo Colcher et a 2005 a comutacao de circuitos estabelece um caminho dedicado durante todo o periodo da comunicagao entre duas estacoes Esse tipo de comutagao envolve trés fases Fases da Comutacdo de Circuitos 1 Estabelecimento do circuito antes de efetivar a comunicagao entre a estacao de origem com a estacao de destino um circuito fim a fim deve ser estabelecido Isto implica que rotas em cada enlace serao alocados e permanecerao dedicados até o fim da comunicagao 2 Transferéncia de informagao tendo sido estabelecida a conexao com os circuitos alocados e reservados as informagées sao transmitidas e 41 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud recebidas pelas estagdes envolvidas 3 Desconexao do circuito assim que uma das estacoes finalizar a comunicagao os circuitos alocados serao liberados permitindo que possam ser utilizados em novas comunicacgoes Na figura a seguir caroa estudante temos o exemplo de comutacado de circuitos efetivado por nds de comutacao centrais telefénicas A B C e D para a realizagao de uma chamada Veja a figura 4 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Sinal de solicitagdo de chamada a Tempo 4 a gasto E procurando um tronco de saida Sinal de St aceita el Tronco Tronco Tronco A B C D Figura 114 Eventos na comutaao de circuitos Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 102 PraCegoVer esta imagem apresenta quatro nos de comutagao de circuitos A B C e D On6é Aesta a esquerda tendo a direita e em sequéncia os nds B Ce DE mostrado um fluxo de cima para baixo em que é feita a ocupagao de circuito entre A e B depois entre B e C e na sequéncia entre C e D Mais abaixo una mensagem é enviada do no D em diregao ao no A indicando que a ligagao foi aceita no destino depois segue uma troca de dados entre os nos Ae D passando pelos nos B eC O circuito conectando os nos A e B é chamado tronco AB o circuito conectando os nds B eC échamado tronco BC e 0 circuito conectando os nés C e D é denominado tronco CD Quando a central A recebe uma sinalizagao de inicio de chamada com base na numeragao recebida encontra uma rota para a central B alocando o circuito e encaminhando as informagoes para esta até que chegue a central D a qual esta 43 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud conectada ao assinante destinatario Assim que este assinante aceita a chamada os circuitos alocados entre as centrais A B C e D representados pelos troncos AB BC e CD serao utilizados para a comunicacao trocando os dados entre os assinantes de origem e destino Na comutagao de circuitos os recursos utilizados para o estabelecimento da conexao permanecem alocados do inicio ao fim na comunicagao nao criando disputa por recursos Esse tipo de comutagao é muito presente nas centrais de comutacao nas redes de telefonia fixa e centrais privadas PABX Comutagdo de Pacotes A comutagao de pacotes consiste no encaminhamento de dados encapsulados em unidades com tamanho limitado denominadas pacotes Diferente da comutagao de circuitos na comutagao de pacotes nao ha a necessidade de estabelecer e alocar um caminho dedicado que sera utilizado do inicio ao fim na comunicagao Cada pacote apresenta uma identificagao do enderecgo da estacao destinataria em que o elemento comutador ira encaminhar por uma rota que seja apropriada A técnica utilizada nesse tipo de comutagao também é conhecida como store andforward para mensagens Cada pacote é transmitido ao longo dos nos da rede sendo que em cada nd sao armazenados e retransmitidos sucessivamente Nao ha a necessidade de seguir sempre a mesma rota para os pacotes que tem um mesmo destino desde que essa rota alcance a estacao correta Na figura a seguir temos a representagao do fluxo de uma transmissao utilizando comutaao de pacotes 44 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud ee Atraso de prapaagee Pact Atraso de enfileiramento eal es ll A B c D Figura 115 Eventos na comutaao de pacotes Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 102 PraCegoVer esta imagem apresenta o fluxograma de comunicaao em quatro nds de comutagao A B C e D em que trés pacotes de dados sao enviados da esquerda para a direita do no A a esquerda até o no D a direita passando pelos nds Be C que estao entre os nods Ae D Observe que os elementos de comutacao A B C e D enviam os dados por meio de pacotes sendo armazenados processados e retransmitidos 0 que pode provocar atrasos na sua transmissao Isso é uma caracteristica das redes de computadores em que a confiabilidade dos dados tem prioridade em relacao ao tempo de transmissao diferente da voz a qual requer 0 processamento em tempo real 45 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Caroa estudante finalizamos nossos estudos com este tdpico Vocé sabia que a comutagao de circuitos e a comutagao de pacotes apresentam diferengas nas técnicas utilizadas para a transmissao de dados com vantagens e desvantagens Para entendermos melhor na figura a seguir temos a um cendrio que apresenta uma comutagao de circuitos efetivada em uma rede de telefonia através das centrais telefénicas para a realizagao de uma chamada entre assinantes e b um cenario de uma transmissdo de dados entre computadores utilizando a comutagao de pacotes em que switches e roteadores realizam o encaminhamento dos pacotes de dados da comunicaao 46 of 56 15052023 0538 Figura 116 a Comutação de circuitos e b Comutação de pacotes Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 101 PraCegoVer esta imagem apresenta um diagrama em blocos de uma rede de comutação de circuitos no qual temos à esquerda um aparelho telefônico representando um assinante de origem conectado a um bloco representando uma central de comutação de circuitos com três entradas à esquerda e três saídas à direita Uma dessas entradas está ligada a uma das saídas a qual está conectada a uma entrada de outro bloco representando outra central de comutação Essa entrada está ligada a uma saída desse bloco no seu lado direito que por sua vez está ligada à entrada de outro bloco representando outra central de comutação Neste último essa entrada está ligada a uma saída que está ligada a um aparelho telefônico representando o assinante de destino Outra imagem presente é a de um computador à esquerda ligado a um bloco representando uma estação de comutação de pacotes Esta estação está ligada à sua direita a outros dois blocos separados cada um representando outra estação de comutação de pacotes Essas duas estações estão ligadas a outros dois blocos que também são estações de Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 47 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud comutacao de pacotes formando um cruzamento de ligades entre elas Por fim esses dois ultimos blocos estao ligados a um mesmo bloco a sua direita que também representa uma estagao de comutagao de circuitos e este por fim esta ligado a um computador destinatario Podemos observar que na comutagao de circuitos os recursos alocados para uma comunicagao nao poderao ser utilizados para outras transmiss6es até que esta seja finalizada Isso garante a boa qualidade do servico pois a largura de banda para os canais utilizados na comunicagao permanece constante durante toda a transmissao No caso da comutagao de pacotes os recursos utilizados podem ser compartilhados entre diferentes comunicagdes simultaneas podendo até seguir caminhos diferentes para um mesmo destino porém a largura de banda pode variar conforme o trafego demandado nos elementos de comutagao sendo necessarias arquiteturas de qualidade de servio como DiffServ Na tabela a seguir para entendermos melhor temos um comparativo entre os dois tipos de comutagao 48 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Comutagao de Item i Comutagao de Pacotes Circuitos Configuracao de oe a Obrigatoria Nao Necessaria chamadas Caminho fisico sim Nao dedicado Cada pacote segue a P J sim Nao mesma rota Os pacotes chegam P g sim Nao em ordem A falha de um switch é 7 sim Nao fatal Largura de banda ae g Fixa Dinamica disponivel Momento de possivel Durante a configuragao Em todos os pacotes congestionamento Largura de banda potencialmente Sim Nao desperdiada Transmissao storeand Nao sim forward 49 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Tarifagao Por minuto Por pacote Tabela 11 Comparacao entre redes de comutaao de circuitos e redes de comutacao de pacotes Fonte Tanenbaum Wetherall 2011 p 103 PraCegoVer esta tabela apresenta uma comparacao entre a comutacao de pacotes e a comutacao de circuitos A tabela apresenta trés colunas e 11 linhas Na primeira linha temos item comutagao de circuitos e comutagao de pacotes Na segunda linha temos configuragao de chamadas obrigatdria e nao necessaria Na terceira linha temos caminho fisico dedicado sim e nao Na quarta linha temos Cada pacote segue a mesma rota sim e nao Na quinta linha temos os pacotes chegam em ordem sim e nao Na sexta linha temos A falha de um switch é fatal sim e nao Na sétima linha temos largura de banda disponivel fixa e dinamica Na oitava linha temos momento de possivel congestionamento durante a configuragao e em todos os pacotes Na nona linha temos largura de banda potencialmente desperdiada sim e nao Na décima linha temos transmissao store andforward nao e sim Na décima primeira e ultima linha temos taifagao por minuto e por pacote Tendo em vista o crescimento da transmissao de dados e a evolucao da tecnologia de voz sobre IP a comutacgao de pacotes tem sido cada vez mais adotada para as telecomunicag6des e redes digitais procurando evoluir na qualidade de servico similar ao obtido pela comutagao de circuitos para trafegos de voz 50 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Atividad Os multiplexadores permitem otimizar o meio de transmissao por meio do envio de informagoes de varios canais de transmissdo de forma compartilhada Na multiplexagdao por divisdo de tempo conhecida como TDM possivel a adogdo de hierarquias digitais para possibilitar muitos canais multiplexados Comando da atividade prdatica considerando que um multiplexador TDM tem 30 canais de entrada e cada canal tem uma codificagao de 8 bits com 8000 amostras por segundo calcule a taxa do sinal multiplexado paraa transmissao 51 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Material LIVRO ann eos Impeérios da Comunicagao do telefone a internet da ATT ao Google oan i Y Editora Zahar 4 al i Autor Tim Wu Te ISBN 9788537808894 a 7 7 Comentario Este livro apresenta a evolucao da industria da Pe comunicagao no século XX retratando as inovacgoes da telefonia radio cinema televisao e internet bem como as estratégias adotadas por grandes corporacgoes Uma interessante leitura para refletir sobre o futuro das comunicacoes 52 of 56 15052023 0538 WEB Meios de transmissão Par trançado Cabo coaxial Fibra ótica Radiodifusão Redes de Computadores Ano 2016 Comentário A estrutura constitutiva dos meios de transmissão varia em relação ao material utilizado implicando características distintas como velocidade e alcance Este vídeo apresenta os conceitos dos principais meios de transmissão complementando com imagens que ajudarão a entender como esses recursos são implementados e utilizados Para conhecer mais acesse o vídeo disponível em ACESSAR Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 53 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud Caroa estudante finalizamos nossos estudos Esperamos que tenha aprendido e absorvido todo o conteudo Ao longo deste texto foram abordados os principais conceitos utilizados em uma rede de telecomunicagoes e dados digitais sendo a base para um aprofundamento sobre como sao estruturados seus elementos a fim de providenciar servigos de comunicagao Neste material vocé teve a oportunidade de conhecer um breve historico das telecomunicagoes e os principais conceitos de telefonia entender o processo de digitalizagao das comunicacgoes e as principais topologias e hierarquias de uma rede de telecomunicag6es estudar os meios de transmissao guiados e nao guiados e aprender sobre os conceitos de multiplexagao comutagao de circuitos e pacotes Referéncias Ps c ABNT ASSOCIAGAO BRASILEIRA DE 5 NORMAS TECNICAS NBR 14565 a cabeamento estruturado para edificios J comerciais e datacenters Rio de Janeiro ON ABNT 2013 ALENCAR M S Telefonia digital 5 ed SAo Paulo Erica 2011 54 of 56 15052023 0538 BERNAL P S M Voz sobre protocolo IP a nova realidade da telefonia São Paulo Érica 2007 CAVALCANTI F R P et al Comunicação móvel celular Rio de Janeiro Elsevier 2018 COLCHER S et al VOIP voz sobre IP Rio de Janeiro Elsevier 2005 FOROUZAN B A MOSHARRAF F Redes de computadores uma abordagem top down Porto Alegre AMGH 2013 JESZENSKY P J E Sistemas telefônicos São Paulo Manole 2004 KUROSE J F ROSS K W Redes de computadores e a internet uma abordagem topdown 5 ed São Paulo Addison Wesley 2010 MARIN P S Cabeamento estruturado São Paulo Érica 2014 MEDEIROS J C de O Princípios de telecomunicações teoria e prática 5 ed São Paulo Érica 2016 MEIOS de transmissão Par trançado Cabo coaxial Fibra ótica Radiodifusão Redes de Computadores S l s n 2016 1 vídeo 6min28s Publicado pelo Canal TI Disponível em wwwyoutubecomwatchv3VTKHpe1nkw Acesso em 28 abr 2021 MORAES A F de Redes de computadores fundamentos 8 ed São Paulo Érica 2020 RIBEIRO M P Redes de telecomunicações e teleinformática um exercício conceitual com ênfase em modelagem Rio de Janeiro Interciência 2012 TANENBAUM A S WETHERALL D Redes de computadores 5 ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2011 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud 55 of 56 15052023 0538 Ebook httpscodelyfmucontents3amazonawscomMoodleEADConteud VALERI V Diferengas entre cabos ethernet CAT5E CAT6 CAT7 e CAT8 2019 Disponivel em httpswwwoficinadanetcombrinternet28404diferencasentre cabosethernetcat5ecat6cat7ecat8 Acesso em 20 abr 2021 WU T Impérios da comunicagao do telefone a internet da ATT ao Google Rio de Janeiro Zahar 2012 56 of 56 15052023 0538