TP602 Redes de Acesso, Redes Telefônicas e Redes de Transporte CAPÍTULO IV REDES DE ACESSO

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TP602 – Redes de Acesso, Redes

Telefônicas e Redes de Transporte

CAPÍTULO IV

REDES DE ACESSO

Carlos Roberto dos Santos

Programação

Introdução e definições

Rede metálica - caracterização

A tecnologia xDSL: fundamentos, aspectos e

aplicações:

Redes de Acesso Híbridas;

Redes de Acesso sem Fio

(2)

Redes de Acesso e Redes Telefônicas Capítulo IV - Redes de Acesso

pg.3

Rede de Acesso - Definição

• Consiste de um enlace local e equipamentos

associados, que conecta o usuário (residencial ou

corporativo) ao seu provedor de serviço (última milha). • Provedor de Serviço???

• Telefonia com ou sem fio (wireline/wireless) • Internet (ISP - Internet Service Provider) • CATV (TV a cabo)...

ISP

Acesso, sob o ponto de vista da telefonia

Comutação e transmissão, sob o ponto de vista da telefonia e Acesso sob o ponto de vista do provedor internet

Usuário Provedor de serviço (ex. central telefônica)

Rede de Acesso – Visão Geral

REDE PRINCIPAL REDE DE ACESSO SERVIDOR SERVIDOR DITRIBUIÇÃO DE TV Set-Top Box Set-Top Box Computer + Modem : : : : : : •INTERNET •VoD •AoD •TV Brodcast

Rede de Alta Capacidade (ATM, IP)

•Residência •Comércio •Industria

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Redes de Acesso e Redes Telefônicas Capítulo IV - Redes de Acesso pg.5

Alternativas de Acesso

• Par trançado • Fibra/coaxial - Fibra/cobre • Wireless • Fibra Fibra PON SDH Wireless Celular PCS Satélite MMDS WLL Fibra e Coax HFCoax HFCop VBD ISDN HDSL SDSL ADSL VDSL Par Trançado

Tecnologias para Redes de Acesso

• As redes de acesso telefônicas foram implementadas

para prover telefonia analógica e o meio de

transmissão escolhido foi o par metálico trançado.

• Já o acesso às redes de dados foi feito inicialmente por meio da rede telefônica, utilizando acesso discado via

modem.

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pg.7

Tecnologias para Redes de Acesso

• Surgiu aí a tecnologia denominada DSL (Digital

Subscriber Line), nas suas versões:

– ADSL (Asymetrical DSL)

– HDSL (High-bit-rate DSL)

– VDSL (Very High Rate DSL)

• Trata-se da família de tecnologias xDSL.

• Para aumentar ainda mais a taxa de transmissão, soluções híbridas com fibra óptica e par metálico ou fibra óptica e cabo coaxial começaram a ser utilizadas pelas operadoras.

Tecnologias para Redes de Acesso

• Outra possibilidade de implementação de rede de

acesso ocorre a partir das redes de TV a cabo.

• A tecnologia que permite a utilização das redes de TV a cabo para transmissão de dados é denominada de

Cable Modem.

• Finalmente, temos a opção de utilização de redes de acesso sem fio:

– Rede WiMAX, definida no padrão IEEE 802.16.

– Redes de comunicações móveis. – Redes de comunicação por satélite.

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pg.9

xDSL

• DSL é a sigla para Digital Subscriber Line, ou Linha de

Assinante Digital.

• As tecnologias DSL utilizam esquemas de modulação

sofisticados para mandar dados em alta velocidade através de fios de cobre.

• São também conhecidas por tecnologias de última milha (ou de

acesso) porque são utilizadas apenas para conectar usuários até uma estação de comutação telefônica.

• A tecnologia DSL pode ser vista como um conjunto de

modems de alta velocidade (banda larga) que permitem

oferecer serviços de voz e dados

simultaneamente.

Rede de Acesso - Telefonia Fixa

CENTRAL LOCAL PONTO DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁREA PONTO DE DISTRIBUIÇÃO LOCAL PONTO DE DISTRIBUIÇÃO CABO CABO CABO

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pg.11

Evolução da Rede Telefônica Externa

- Central

- Armário (ponto de controle) - Caixa Terminal

- Assinante RedeAlimentadora Rede de Distribuição

ou Primária ou Secundária

Rede Dupla Estrela

Redes de Acesso

• Para sinais na faixa de voz (f ≤ 4Khz), o par metálico

sem tratamento (pupinização) pode ter um comprimento de até 5,5Kms.

• Para aumentar o alcance, as companhias telefônicas adotaram duas soluções:

– Tratamento (pupinização) da linha, que consiste em modificar as características elétricas da linha permitindo melhor qualidade na transmissão de sinais na freqüência de voz;

– Utilização de estágios remotos (concentradores) com capacidade ou não de comutação local. A conexão entre o estágio remoto e a central é feita via T1/E1, baseado em par metálico ou fibra óptica

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Rede de Acesso

Estágio de Assinantes Seletor de Grupo Multiplexador de Assinantes Estágio Remoto de Assinantes WLL (RLL) Central Local

Evolução da Rede Telefônica Externa

CCen

Rede Secundária Metálica

CENTRAL MÃE ER Rede em Anel Rede Primária: Anel Óptico

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pg.15

Configuração Ponto-a-Ponto

Central Mãe Concentrador

Residências Residências Residências Enlace Óptico Enlace Metálico

Configuração Barramento

Central Mãe Residências Residências Residências Enlace Óptico Enlace Metálico

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pg.17

Novas Tecnologias

Faixa Larga:

• xDSL ( “x” Digital Subscriber Line ) • HFC (Hibrid Fiber/Coaxial)

• FTTC (Fiber to the Curb) • FTTH (Fiber to the Home)

Faixa Estreita:

• WLL ( Wireless Local Loop )

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pg.19

Parâmetros da Linha Telefônica

• Parâmetros Primários

– Resistência ôhmica dos condutores (R)-depende da bitola e varia com a distância – Indutância do condutores (L) - depende da freqüência e varia com a distância

– Capacitância dos condutores (C) - depende do material utilizado para isolar os condutores (papel, plástico) e varia com a distância

– Condutância ou resistência de isolamento entre condutores (G) - depende do material utilizado para isolar os condutores, varia com a distância e a freqüência

• Parâmetros Secundários (função dos parâmetros primários)

– Impedância caracteristica

– Constante de propagação (atenuação e fase) – velocidade de propagação

R.∆x L.∆x C.∆x C.∆x

G.∆x G.∆x

∆x

A Atenuação do sinal no cabo, depende do comprimento (distância) do cabo e da freqüência do sinal

Capacidade do Par Metálico

50 m 200 m 1800 m 5500 m 500 m 900 m 1400 m Comprimento 500 Mbps 100 Mbps 6 Mbps 1,2 Mbps 110 Mbps 50 Mbps 20 Mbps Capacidade 500 b/s/Hz 100 b/s/Hz 6 b/s/Hz 1,2 b/s/Hz 3,7 b/s/Hz 1,7 b/s/Hz 0,7 b/s/Hz Eficiência

Largura de Faixa 1 MHz Largura de Faixa 30 MHz Par trançado 0,5

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pg.21

Eficiência Espectral

Modem Taxa Modulação Eficiência V.21(1) SDSL V.22(1) V.32(1) ADSL(2) V.34(1) VDSL(3) V.90(1) ISDN BRI HDSL FSK 1544-8448 Mbps Down 16 - 640 kbps Upstream 300 bps 2,4 kbps 9,6 kbps 768 kbps 2048 kbps 160 kbps 56 kbps 28,8 / 33.6 kbps 13 - 52 Mbps Down 1,5 - 2,3 Upstream QPSK TCM 2B1Q CAP/DMT CAP/DMT 2B1Q 2B1Q TCM TCM ≈ 8 b/s/Hz ≈18 b/s/Hz < 4 b/s/Hz ≈11 b/s/Hz 2 b/s/Hz 2 b/s/Hz 2 b/s/Hz 0,75 b/s/Hz 0,1 b/s/Hz 3 b/s/Hz _{(1) Modem´s na} Faixa de Voz (2) Largura de Faixa até 1 MHz (3) Largura de Faixa até 30 MHz

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pg.23

xDSL

• DSL

≡

Digital Subscriber Line (Linha de

Assinante Digital).

• Acesso digital de média / alta velocidade em

pares metálicos.

• Compatível com a rede de pares de cobre

pré-existente.

• A letra inicial (x) define as características de

acesso.

Evolução da Família xDSL

Fonte: Starr,T.,

“DSL Advances”, Prentice Hall, 2003.

1986 1992 1995 1998 1999 2000 RDSI T1.601 T1 e E1 Modems Banda de Voz HDSL ADSL T1.413 SDSL HDSL2 T1.418 ADSL T1.413 (2)

ADSL Lite G.992.2 ADSL dmt G.992.1 VDSL T1.424 SHDSL G.991.2 ADSL •Versão Full (G.992.1) (Downstream até 8,448 Mbps) •Versão G. Lite (G.992.2) (Downstream até 1,5 Mbps) •DSL – Digital Subscriber Line •HDSL - High bit rate DSL •ADSL – Asymmetric DSL •SDSL – Symmetric DSL •SHDSL – Single-pair HDSL •VDSL – Very high bit rate DSL

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pg.25

Características xDSL

Nome Significado Taxa Modo Aplicações

DSL Digital Subscriber Line 160 Kbps Duplex Voz e Dados (ISDN) HDSL High Data Rate Digital

Subscriber Line

1,544 Mbps 2,048 Mbps

Duplex Duplex

Serviço T1 / E1, Acesso WAN e LAN

SDSL Single Line Digital Subscriber Line 1,544 Mbps 2,048 Mbps Duplex Duplex Mesmas HDSL + POTS

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

1,5 a 9 Mbps 16 a 640 Kbps

Reverso Direto

Acesso a Internet, Video on Demand, Acesso a LAN, Multimedia Interativa VDSL Very High Data Rate

Digital Subscriber Line

13 a 52 Mbps 1,3 a 2,3 Mbps

Reverso Direto

Mesmas ADSL + HDTV

HDSL: High-bit-rate Digital Subscriber Line

• Forma alternativa de prover serviços T1/E1 em pares metálicos sem necessidade de condicionar as linhas e sem a utilização de repetidores (necessários a cada 1,8Km na tecnologia convencional)

• Com 1,544Mbps, utiliza-se 02 pares, dual duplex, isto é, cada par é duplex com taxa de 784Kbps (alcance típico de 3,6Km)

• Para 2,048Mbps, pode-se utilizar 03 pares, duplex, com 784Kbps, ou 02 pares com taxa de 1,176Mbps

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HDSL - Operação

Nó de Comutação HDSL 784 kbps 784 kbps 784 kbps HDSL G.703 2 Mbps HDSL 784 kbps 784 kbps 784 kbps HDSL G.703 2 Mbps 3 pares 2048 kbps Linha lógica HDSL1 Linha lógica HDSL2 Linha lógica HDSL3 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Alocações de Canais

HDSL - Aplicações

• Conexão entre Centrais Públicas e PABX.

• Interconexão com estações celulares (ERB⇔CCC).

• Sistemas DLC (Digital Loop Carrier). • Conexão com servidores Internet.

• Redes de dados privadas (LPs). • Acesso a redes (última milha)

• Enlaces de interconexão entre centrais telefônicas • Interconexão de redes LAN-WAN (interfaces

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pg.29

HDSL - Interferências

• Como a transmissão (TX) e a recepção (RX) são feitas no mesmo par de fio, nas mesmas freqüências, os

sinais são separados utilizando canceladores de eco. • O refinamento da técnica de cancelamento de eco,

utilizando DSP (processamento digital de sinais), para uso na RDSI (Acesso Básico), tornou praticável a

tecnologia HDSL;

• Como normalmente existem vários pares de fios em um cabo, existe a possibilidade de interferência de sinais de um par em outro adjacente (CROSSTALK)

CROSSTALK

• Pode ser categorizado em

duas formas:

• Near End crosstalk (NEXT): interferência que aparece no outro par, na mesma

extremidade da fonte geradora do sinal;

• Far End crosstalk (FEXT): interferência que aparece no outro par, na extremidade oposta da fonte geradora do

Cabo Par i Par j Par i Par j Cabo

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pg.31

SDSL (Single line Digital Subscriber Line)

• Versão derivada do HDSL, capaz de transmitir T1 ou E1 em um único par metálico.

• Direcionado para o mercado doméstico, preserva o canal telefônico analógico (POTS).

• Satisfaz aplicações de acesso bidirecional, como, p. ex., usuários de LAN remotos.

• Linhas de até 3 Km de extensão (2 Mbps).

• Admite taxas fracionais (160 Kbps+_{), permitindo}

tarifação diferenciada.

ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line

• O ADSL é uma tecnologia de transmissão que

transporta simultaneamente

os seguintes serviços

sobre um mesmo par de fios trançados:

– Recepção de dados (downstream) com taxas de até 9 Mbps.

– Envio de dados (upstream) com taxas de até 1 Mbps. – Telefonia analógica bidirecional.

• A taxa de bits que chega ao usuário é muito maior

que a taxa de bits que sai do usuário, explicando

portanto a origem do termo

Asymmetric

.

(17)

pg.33

• Mas porque as taxas são assimétricas?

– Quando aumenta-se a taxa com que os dados são

transmitidos, aumenta-se também a potência do sinal transmitido.

– Este aumento de potência causa uma maior interferência

cruzada (paradiafonia) entre os vários fios de cobre utilizados.

– Esta interferência por sua vez é sentida com maior intensidade no lado da rede do que no lado do cliente, pois nas centrais telefônicas são agrupados pares trançados vindos de muitos assinantes.

• Como o problema de interferência é assimétrico é

possível transmitir sinais com taxas de dados mais

altas no sentido da rede para o cliente do que no sentido oposto.

• Esta assimetria foi vista como vantagem pelos

fabricantes de equipamentos e pelas operadoras de serviços telefônicos.

• Para explorar a assimetria do ADSL podem ser

(18)

pg.35

ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line

• A taxa de transmissão do usuário para a rede (Canal Upstream) é diferente da taxa de transmissão da rede para o usuário (Canal Downstream).

Serviço Telefônico

existente _UpstreamCanal

Canal Downstream

f(kHz)

4 30 f1 f2 f3

ADSL - Taxas, calibre e distâncias

Data Rate (Mbps) Wire Gauge (AWG) Wire Size (mm) Distance (ft) Distance (Km) 1,5 - 2,0 24 0,5 18.000 5,5 1,5 - 2,0 26 0,4 15.000 4,6 6,1 24 0,5 12.000 3,7 6,1 26 0,4 9.000 2,7

• Existem duas soluções principais oferecidas pelo ADSL:

– Discrete Multi-Tone (DTMF)

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pg.37

CAP / DMT

• CAP - Carrierless Amplitude and Phase Modulation

– Padrão proprietário da AT&T e Globe-span – Variação do QAM

• DMT - Discrete Multi-Tone

– Padrão ANSI (T1413)

– Utiliza FDM (Multiplexação por Divisão de Freqüências) – Cada canal possui uma largura de faixa de 4kHz, e as

portadoras são separadas por intervalos de 4,3125 kHz; – Dois tipos de Operação:

• 1) FDM

• 2) CANCELAMENTO DE ECO

Modos de operação do DMT

1. FDM

– Aloca uma banda de freqüências para o canal direto e

outra para o canal reverso (maior).

– O canal direto é subdividido temporalmente (TDM) em

um ou mais subcanais de baixa velocidade.

– O canal reverso é subdividido em um ou mais subcanais

de alta velocidade e, também, em subcanais de baixa velocidade (o canal de baixa velocidade é duplex).

(20)

pg.39

4kHz 20kHz 1.1MHz

Espectro usado para Downstream Espectro usado para Upstream FDM

Modos de operação do DMT

FDM

Modos de Operação do DMT

1. CANCELAMENTO DE ECO

– A banda do canal direto superpõe, em uma certa extensão, a banda do canal reverso.

– A separação das duas bandas se realiza por meio da técnica de

cancelamento de eco.

– No sentido Downstream, tem-se 249 canais na faixa de

freqüência de 26kHz à 1.1Mhz, enquanto no sentido Upstream tem-se 25 canais na faixa de 26khz à 133,8kHz

– Em ambos os métodos, não há interferência no espectro de baixa freqüência do canal de telefonia convencional. Este é separado por um filtro passa-baixa passivo (splitter).

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pg.41

4kHz 20kHz 1.1MHz

Espectro usado para Downstream Espectro usado para Upstream CANCE-LAMENTO DE ECO

Modos de operação do DMT

CANCELAMENTO DE ECO

CAP X DMT

• DMT é capaz de mudar a velocidade de

transmissão em incrementos de 64kbps, pela

adaptação de portadoras individuais (cortando

portadoras completamente);

• CAP é capaz de suportar uma menor

quantidade de incrementos na largura de faixa

(ajustando o padrão de constelação, por

(22)

pg.43

Modelo de Referência do Sistema ADSL

ATU-R USUÁRIO LOOP PSTN NÓ DE ACESSO SPLITTER

ATU - R => ADSL Terminal Unit - Remote ATU - C => ADSL Terminal Unit - Central ATU-C Broadcast Digital RDSI-FL RDSI-FE Gerência de Rede D S L A M ATU-C ATU-C ATU-C

VDSL – Very-high-rate Digital Subscriber Line

• Originalmente assimétrico, chegando a 55 Mbps no

downstream e 15 ou 30 Mbps (dependendo da versão) no upstream.

• Há também uma versão posterior, simétrica, com taxa

de 100 Mbps nos dois sentidos.

• Esta solução é a indicada para prover serviços de alta velocidade como distribuição de televisão para os usuários utilizando o par trançado como meio de transmissão.

• Deverá operar em link metálico em configuração de sistemas do tipo FTTx (Fiber To The Curb/CABinet/)

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pg.45

VDSL

• Existe a tendência das empresas de telefonia

incluirem as suas redes de pares metálicos nas

redes de acesso de faixa larga.

• FTTH tem custo proibitivo atualmente.

• Alternativa atrativa: FTTN (Fiber to the

Neighborhood), que inclui FTTC (Fiber to the

Curb) e FTTB (Fiber to the Basement).

• Uma das tecnologias emergentes para FTTN é

o VDSL.

HDSL2

• Versão do HDSL em um único par

• Padrão ANSI (American National Standards

Institute) ANSI T1.418-2000 HDSL2 standard

• Mesmas aplicações do HDSL

• Provê o mesmo desempenho e é espectralmente

compatível com os serviços T1/E1

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pg.47

G.shdsl

• Padrão para o Symmetric High bit rate Digital Subscriber Loop • ITU-T: G.shdsl - G.994.1;

• ETSI (TM6)

• Conhecido também como SDSL2 ou ETSI SDSL • Inclui a maioria dos aspectos do padrão ANSI HDSL2 • Utiliza codificação TC-16 PAM

• Taxa de bit variável de 192 a 2360 kbps com granularidade de 8 kbps

• Pode ser visto como uma versão multitaxa do HDSL2

• Comparado com SDSL 2B1Q, apresenta um ganho de 35% a

40% em velocidade e de 15% a 20% em distância

Comparação das Tecnologias xDSL

• Quadro Comparativo (1)

Tipo de DSL Taxa de Transmissão ¨Downstream¨ Taxa de Transmissão ¨upstream¨ Alcance (distância limite ) Aplicação IDSL 160 Kbps 160 Kbps 5,7 Km Voz e Dados CDSL Até 1 Mbps 128 a 640 Kbps 5,7 Km Voz, Dados e

imagem DSL

Lite 1,5 a 6,1 Mbps 128 a 384 Kbps 3,7 a 5,7 Km Voz, Dados e

imagem HDSL Até 2 Mbps Até 2 Mbps 3,7 Km _{Acessos LAN e}Serviços T1/E1

WAN

SDSL Até 2 Mbps Até 2 Mbps 3,7 Km As mesmas do HDSL

Fonte: Prof. José Paulo Falsarella

•IDSL – ISDN DSL

•CDSL - Consumer rate DSL1

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pg.49

Comparação das Tecnologias xDSL

• Quadro Comparativo (2)

Fonte: Prof. José Paulo Falsarella

Tipo de DSL Taxa de Transmissão ¨Downstream¨ Taxa de Transmissão ¨upstream¨ Alcance (distância limite ) Aplicação ADSL 1,5 a 6,1 Mbps (9 Mbps) 16 a 640 Kbps 3,7 a 5,7 Km (2,7 Km) Internet, Vídeo Acesso à LAN Serviços Interativos

RADSL Adapta a taxa 640 K a 2,2 Mbps

Adapta a taxa

270 K a 1,1 Mbps 5,7 Km

Voz, Dados e imagem UDSL Até 2 Mbps Até 2 Mbps 5,7 Km Voz, Dados e

imagem VDSL 12,9 a 52,8 Mbps 1,5 a 2,3 Mbps 300m a 1,5 Km Redes ATM, STS1/STM0 Terminação de Rede Óptica •RADSL – Rate-Adaptative DSL •UDSL – Uni DSL2

2 - OneDSLfor universal service (desenvolvido pela Texas)

Comparação Tecnologias x Distância

Taxa no downstream Mbps

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pg.51

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• Idéia: estabelecer enlaces ópticos até pontos

intermediários mais próximos da casa do usuário, fazendo a distribuição final, a partir destes pontos, utilizando o par trançado já existente.

• Este tipo de solução é denominado de solução híbrida

fibra óptica/par trançado. • As soluções são:

– FTTN (Fiber to the Node) ou FTTCab (Fiber to the Cabinet).

– FTTC (Fiber to the Curb).

– FTTB (Fiber to the Building).

– FTTH (Fiber to the Home).

Fonte: Prof. José M. C. Brito

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• FTTN (Fiber to the Node) ou FTTCab (Fiber to

the Cabinet).

– A fibra óptica chega a um nó de distribuição (também denominado armário de distribuição) localizado em um ponto intermediário entre a central local da operadora e o ambiente do usuário.

– O nó de distribuição atende, tipicamente, a centenas de usuários em um raio de 1000-1500 m.

(27)

pg.53

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• FTTN (Fiber to the Node) ou FTTCab (Fiber to

the Cabinet). VDSL VDSL VDSL VDSL ONU VDSL VDSL VDSL até 1 km 26 Mbps

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• FTTC (Fiber to the Curb)

– A fibra óptica chega a um nó intermediário localizado em um ponto mais próximo do usuário final,

tipicamente, a algumas poucas centenas de metros.

VDSL VDSL VDSL VDSL ONU VDSL VDSL VDSL

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pg.55

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• FTTB (Fiber to the Building) e FTTH (Fiber to the

Home)

– A fibra óptica vai até o ambiente do usuário. – Permitem taxas de transmissão muito elevadas.

– Embora estas soluções estejam em fase inicial no Brasil, elas constituem uma tendência mundial para ofertar redes de

acesso de faixa larga.

– Uma forma possível de se implementar FTTH é usando a tecnologia EPON (Ethernet Passive Optical Networks).

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• EPON (Ethernet Passive Optical Networks)

– Visa prover acesso óptico de baixo custo utilizando Ethernet e redes ópticas passivas, ou seja, que não possuem

elementos ativos, tais como amplificadores e regeneradores. – São definidas no padrão IEEE 802.3ah e a sua configuração

é ponto-multiponto.

– Transmitem quadros Ethernet nos sentidos downstream e upstream.

– O gerenciamento da largura de banda do canal upstream é essencial para o sucesso da implementação das redes EPON.

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pg.57

Soluções Híbridas com Fibra Óptica e

Meio Metálico

• EPON (Ethernet Passive Optical Networks)

Redes de TV a Cabo

• As redes de TV a cabo foram concebidas originalmente para distribuição de sinais de TV analógica utilizando o cabo coaxial como meio de transmissão.

Do satélite

Divisor

Do satélite

Divisor

Estrutura unidirecional, não há possibilidade de ofertar qualquer serviço ao usuário que

demande necessidade de transmissão por parte do mesmo.

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pg.59

Redes de TV a Cabo

• Posteriormente, infra-estruturas híbridas com fibra

óptica foram construídas (HFC – Hybrid Fiber

Cable). Ex.:

Ainda unidirecionais.

Redes de TV a Cabo

• Rede bidirecional para escoar tráfego de Internet.

HEADEND Para Internet Transmissor óptico Fibra óptica Amplificador bidirecional C a b o C o a x ia l Receptor óptico Fibra óptica Amplificador bidirecional HEADEND Para Internet Transmissor óptico Fibra óptica Amplificador bidirecional C a b o C o a x ia l Receptor óptico Fibra óptica Amplificador bidirecional

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pg.61

Redes de TV a Cabo

• A largura de faixa disponível para transmissão no

cabo é dividida em duas subfaixas:

– Downstream – destinada para transmissão da rede para

o usuário.

– Upstream - Destinada para transmissão do usuário para

a rede.

Frequência em MHz

5 42 54 550 750

upstream downstream downstream

TV Dados

Frequência em MHz

5 42 54 550 750

upstream downstream downstream

TV Dados

Redes de Comunicações Móveis

• A área geográfica a ser coberta é dividida em

células, com cada célula sendo atendida por uma

estação radiobase.

• A divisão em células tem o

objetivo de aumentar a

capacidade do sistema, em termos de número de usuários, uma vez que permite a reutilização

(32)

pg.63

Redes de Comunicações Móveis

• Divisão da rede em células e reuso de recursos:

Reuso de frequencia. Microcélulas para aumentar a capacidade da rede.

Redes de Comunicações Móveis

• Elementos básicos de uma rede celular:

CCC CCC Rede Pública de Telefonia CCC CCC Rede Pública de Telefonia

CCC - Centro de Comutação e Controle

– A CCC tem as seguintes funções principais:

• Gerenciar as estações radiobase dentro da sua área de controle.

• Estabelecera interface com a rede pública de telefonia.

• Comutar chamadas originadas ou

terminadas na estação móvel.

(33)

pg.65

Redes de Comunicações por Satélite

• Podem ser vistas, tanto como redes de acesso, quanto

de backbone.

• Os sistemas de comunicação por satélite podem ser classificados em função da altura da órbita:

• LEO(Low-Earth-Orbit), para órbitas com alturas inferiores a 2.000 km,

• MEO(Medium-Earth-Orbit), para órbitas com alturas entre 5.000 e 15.000 km,

• GEO(Geostationary-Earth-Orbit), para uma órbita específica com altura de 35.786 km.

Redes de Comunicações por Satélite

35.786 km (a) GEO LEO Polar Inclinada Equatorial 35.786 km (a) GEO LEO Polar Inclinada LEO Polar Inclinada Equatorial

Neste caso, o satélite gira em torno da Terra com a mesma velocidade com que a Terra gira em torno do seu próprio eixo. Logo, para um observador na Terra, o satélite parecerá parado.

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pg.67

Redes de Comunicações por Satélite

• Quanto mais alta é a órbita do satélite maior

poderá ser sua área de cobertura.

Redes de Comunicações por Satélite

• A órbita mais utilizada comercialmente é a

geoestacionária:

– É possível cobrir (quase) toda a Terra com apenas três satélites.

– O satélite está visível pela estação terrena o tempo todo.

• Entretanto, existem desvantagens:

– O sinal sofre uma atenuação muito grande, pois a distância é muito grande.

– O tempo de propagação entre duas estações terrenas é muito grande, em torno de 240 ms.

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pg.69

Redes de Comunicações por Satélite

• O sistema de comunicação por satélite pode ser dividido em dois segmentos:

– Segmento terrestre, composto pelas estações terrenas. – Segmento espacial, composto pelos satélites e estações

de controle.

Redes de Comunicações por Satélite

• Três topologias básicas possíveis para as estações

terrenas: a) b) c) a) b) c) – (b) e (c) só são necessárias se as estações terrenas estiverem em áreas de cobertura de satélites diferentes. – (b) é evitada para algumas aplicações, em função do tempo

(36)

pg.71

Redes de Comunicações por Satélite

• A largura de faixa total do satélite é dividida em subfaixas. • Ao conjunto de recursos de hardware utilizados no satélite

para tratar uma subfaixa denominamos transponder.

• Ele pode ser alocado para comunicação entre duas estações ou pode ser compartilhado entre várias estações.

• As técnicas usualmente utilizadas para compartilhamento são: FDMA, TDMA, técnicas de acesso aleatório (

Slotted-Aloha) e técnicas híbridas englobando acesso aleatório e