APOSTILA TELECOMUNICAES

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Telefonia Fixa: O que Telefonia a rea do conhecimento que trata da transmisso de voz e outros sons atravs de uma rede de telecomunicaes. Ela surgiu da necessidade das pessoas que esto a distncia se comunicarem. (Dic. Aurlio: tele = longe, a distncia; fonia = som ou timbre da voz). Os sistemas telefnicos rapidamente se difundiram pelo mundo atingindo em 2001 mais de 1 bilho de linhas e ndices de penetrao apresentados na tabela. Estados Unidos Europa Brasil Mundo Linhas/100 hab. 66,45 40,62 21,78 17,21

Com o aparecimento dos sistemas de comunicao mvel com a Telefonia Celular o termo Telefonia Fixa passou a ser utilizado para caracterizar os sistemas telefnicos tradicionais que no apresentam mobilidade para os terminais. A figura a seguir apresenta as partes bsicas de um sistema telefnico.

Terminal telefnicoO terminal telefnico o aparelho utilizado pelo assinante. No lado do assinante pode existir desde um nico terminal a um sistema telefnico privado como um PABX para atender a uma empresa com seus ramais ou um call center. Um terminal geralmente associado a um assinante do sistema telefnico. Existem tambm os Terminais de Uso Pblico (TUP) conhecidos popularmente como orelhes. 2

UO AO A TELEFNICO

Aparelho TelefnicoO aparelho telefnico o responsvel pela origem e recepo das ligaes. Apesar de seu aspecto simples, ele desempenha um grande nmero de operaes. Suas funes incluem: Solicitao para o uso do sistema telefnico, quando o monofone levantado Indicar que o sistema est pronto para uso, por meio da recepo do tom de discar Enviar o nmero do telefone chamado ao sistema Indicar o estado da ligao, por meio de sinalizao acstica Acusar o recebimento de uma ligao, com o toque da campainha Converter a voz em sinais eltricos para a transmisso Ajustar automaticamente a mudana de potncia Sinalizar ao sistema o trmino de uma ligao. A figura abaixo ilustra o um telefone com seus principais componentes. Os telefones funcionam com tenso contnua de 48 V (quando no gancho), corrente de operao de 20 a 80 mA , perda tpica de enlace de 8 dB e distoro de 50 dB.

Principais componentes de um telefone O telefone decdico, no qual os dgitos so transmitidos por seqncias de pulsos, est com seus dias contados. A figura abaixo mostra uma verso do teclado de um telefone multifreqencial, no qual os dgitos so transmitidos por combinaes de freqncias, com um par de freqncias associado a cada tecla. O sistema de discagem multifreqencial est substituindo o telefone decdico por apresentar as seguintes vantagens: Diminui o tempo de discagem Utiliza componentes eletrnicos de estado slido Pode ser usado para a transmisso de dados a baixas taxas Reduz os requisitos de equipamentos na central local mais compatvel com as Centrais de Programa Armazenado (CPA)

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Teclado de um telefone multifreqencial O fundamento da telefonia o estabelecimento da ligao telefnica. Para tanto, alm do telefone e do sistema telefnico, necessria a existncia do assinante. O processo inicia-se com o desejo de um determinado assinante A de conversar com o outro assinante, digamos B. O assinante A comea ento uma chamada por meio do sistema telefnico. Essa chamada pode ser atendida pelo assinante B, ou sofrer alguma interrupo por conta de congestionamento no sistema, erro na discagem, telefone ocupado ou ausncia de resposta por parte do assinante chamado. Em funo do sinal recebido, o assinante A pode tomar a deciso de desistir, ou renovar a tentativa. Essa atitude pode ser tomada imediatamente, ou depois de algum tempo. A nova tentativa ir, dessa forma, ocupar novamente o sistema telefnico.

Diagrama de blocos do telefone

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Distores introduzidas pelo Sistema TelefnicoO projeto de um sistema de telefonia digital deve levar em conta todos os aspectos da rede, do locutor ao ouvinte. Algumas caractersticas dos sistemas telefnicos levam distoro no sinal de voz. A lista que segue ilustra alguns dos problemas encontrados e seus efeitos sobre a inteligibilidade: Limitao na amplitude de pico do sinal - Afeta a qualidade da voz, mas no reduz apreciavelmente a inteligibilidade quando a fala ouvida em ambiente silencioso e sob ndices de percepo confortveis. Corte central no sinal - A supresso dos nveis mais baixos do sinal causa um efeito drstico sobre a inteligibilidade do sinal e afeta a qualidade da fala. Deslocamento de freqncia - Ocorre quando a freqncia recebida difere da transmitida e afeta a inteligibilidade e o reconhecimento do locutor. Retardo em sistemas operados por voz - Resulta na omisso da parcela inicial de uma mensagem. Afeta a inteligibilidade com uma queda linear da mesma com o aumento do intervalo omitido. Defasagem e retardo de transmisso normalmente mais pronunciado na transmisso via satlite ou de longa distncia, por conta da distncia que o sinal portador tem que percorrer. Como a inteligibilidade resistente ao retardo, este ltimo afeta principalmente a qualidade da fala. Circuitos supressores de eco acabam eliminando parte da slaba inicial, em transmisses via satlite. Eco - Resulta de reflexes do sinal em pontos terminais da linha. Retardos acima de 65 ms produzem ecos perceptveis e retardos inferiores tendem a tornar o som deturpado. Realimentao - Realimentao acstica pode ocorrer em trajetos de redes complexas. O efeito perturbador para o locutor e para o ouvinte. Rudo - Diversos tipos de rudo afetam a transmisso do sinal de voz. O rudo bsico para sistemas digitais, conhecido como rudo do quantizao, resulta do mapeamento do sinal analgico em digital. O rudo um sinal aleatrio por natureza e provoca uma sensao desagradvel ao ouvido, devendo ser minimizado na medida do possvel.

Central TelefnicaRepresenta o subsistema mais importante da rede de telefonia. As centrais telefnicas tm como funes principais gerncia, distribuio, concentrao, interligao e tarifao das chamadas produzidas pelos assinantes. o elemento responsvel pela comutao de sinais entre os assinantes de uma rede. As centrais telefnicas sofreram uma evoluo tecnolgica considervel nos ltimos anos, evoluindo das centrais totalmente eletromecnicas da dcada de 1960, passando pelos dispositivos de comutao semi-eletrnica na dcada de 1970, na qual as funes lgicas de comando e controle so executadas por dispositivos eletrnicos e a conexo permanece eletromecnica e, finalmente, nos anos de 1980, tivemos o surgimento das centrais de comutao totalmente eletrnicas, na qual as funes lgicas de comando, controle e conexo so executadas por dispositivos eletrnicos. Essas centrais utilizam computadores e so conhecidas como Centrais de Programa Armazenado (CPAs). O controle por programa armazenado utilizado nas centrais atuais apresenta uma srie de vantagens sobre os sistemas eletromecnicos anteriormente utilizados: 5

Flexibilidade: O programa permite alteraes e reconfiguraes na central sem que ela tenha que ser desligada. Essa operao pode ser realizada localmente ou remotamente; Facilidades para os assinantes: A CPA permite um grande nmero de facilidades para os assinantes como discagem abreviada, identificao de chamadas, restrio de chamadas, siga-me, etc; Facilidades administrativas: Facilidades operacionais como mudanas de roteamento, produo de relatrios e estatsticas detalhadas, controle mais eficiente das facilidades de assinantes etc; Velocidade de estabelecimento de ligao: Por utilizarem dispositivos eletrnicos, a velocidade de conexo muito alta (da ordem de 250m s); Economia de espao: As CPAs tm dimenses reduzidas em comparao com as antigas centrais eletromecnicas; Facilidades de manuteno: Menor ndice de falhas uma vez que no possuem peas mveis; Qualidade de conexo: Todo o processo de comutao digital, no sendo produzidos rudos de comutao mecnica que afetam a qualidade da conexo; Custo: Com um ndice de manuteno mais baixo, uma maior eficincia em termos de servios, as centrais de programa armazenado oferecem uma tima relao custo / benefcio; Tempo de instalao: Tempo menor de instalao ou ampliao em relao s centrais eletromecnicas. Quanto aplicao, a central telefnica pode ser classificada em pblica ou privada. As centrais privadas so utilizadas em empresas e outros setores nos quais existe uma demanda de alto trfego de voz. Os aparelhos telefnicos ligados a uma central privada so chamados de ramais, enquanto os enlaces com a central pblica local so chamados troncos. As centrais pblicas por sua vez so classificadas de acordo com a abrangncia e os tipos de ligaes que efetuam: Central Local Ponto de chegada das linhas de assinantes e onde se faz a comutao local; Central Tandem Interliga centrais locais ou interurbanas; Central Trnsito Interliga dois ou mais sistemas locais, interurbanos ou mesmo internacionalmente. Os nveis hierrquicos entre as centrais da rede pblica de telefonia so chamados classes: Central Trnsito classe I Representa o nvel mais elevado da rede interurbana. Essa central tem pelo menos acesso a uma central internacional;

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Central Trnsito classe II Central trnsito interurbana, subordinada a uma central classe I; Central Trnsito classe III Central trnsito interurbana, subordinada a uma central classe II; Central Trnsito classe IV Central trnsito interurbana, subordinada a uma central classe III e interligada a centrais locais. Funes da Central Telefnica As funes principais das centrais telefnicas continuam basicamente as mesmas desde sua inveno no sculo XIX: Atendimento O sistema executa a monitorao de todas as linhas para identificar pedidos de chamada. O atendimento implica na disponibilizao de recursos para o estabelecimento da chamada; Recepo da informao Alm dos sinais de solicitao e trmino da chamada, a central recebe informaes como endereo da linha chamada e servios de valor adicionado; Processamento da informao O sistema processa as informaes recebidas para definir as aes a serem tomadas; Teste de ocupado O sistema faz teste para verificar a disponibilidade do circuito de sada requerido; Interconexo Para uma chamada entre dois usurios, trs conexes so realizadas na seguinte seqncia: Ligao para o terminal que originou a chamada; Ligao com o terminal chamado; Conexo entre os dois terminais; Alerta Depois de realizada a conexo, o sistema alerta o assinante chamado, enviando um tom caracterstico para o assinante que chama; Superviso de chamada Ocorre durante todo o tempo para tarifao e determinao do instante em que o circuito deve ser desconectado; Envio de informao Ocorre sempre que o assinante est conectado em outra central. A central de origem deve enviar informaes para serem processadas pela central de destino. As linhas telefnicas dos vrios assinantes chegam s centrais telefnicas e so conectadas entre si quando um assinante (A) deseja falar com outro assinante (B). Convencionou-se chamar de A o assinante que origina a chamada e de B aquele que recebe a chamada. Comutao o termo usado para indicar a conexo entre assinantes. Da o termo Central de Comutao (switch). 7

A central telefnica tem a funo de automatizar o que faziam as antigas telefonistas que comutavam manualmente os caminhos para a formao dos circuitos telefnicos. A central de comutao estabelece circuitos temporrios entre assinantes permitindo o compartilhamento de meios e promovendo uma otimizao dos recursos disponveis. A central a que esto conectados os assinantes de uma rede telefnica em uma regio chamada de Central Local. Para permitir que assinantes ligados a uma Central Local falem com os assinantes ligados a outra Central Local so estabelecidas conexes entre as duas centrais, conhecidas como circuitos troncos. No Brasil um circuito tronco utiliza geralmente o padro internacional da UIT para canalizao digital sendo igual a 2 Mbps ou 1 E1.

Em uma cidade podemos ter uma ou vrias Centrais Locais. Em uma regio metropolitana pode ser necessrio o uso de uma Central Tandem que est conectada apenas a outras centrais, para otimizar o encaminhamento do trfego. As centrais denominadas Mistas possuem a funo local e a funo tandem simultaneamente. Estas centrais telefnicas locais esto tambm interligadas a Centrais Locais de outras cidades, estados ou pases atravs de centrais de comutao intermediarias denominadas de Centrais Trnsito. As Centrais Trnsito so organizadas hierarquicamente conforme sua rea de abrangncia sendo as Centrais Trnsito Internacionais as de mais alta hierarquia. possvel desta forma conectar um assinante com outro em qualquer parte do mundo. A central telefnica o elemento de rede responsvel pela comutao de sinais entre os usurios, automatizando o trabalho das antigas telefonistas que comutavam manualmente os caminhos para a formao dos circuitos telefnicos. As linhas telefnicas dos vrios assinantes chegam s centrais telefnicas e so conectadas entre si, estabelecendo circuitos temporrios que permitem o compartilhamento de meios, promovendo uma otimizao dos recursos disponveis. 8

A comutao era eletromecnica at o inicio dos anos 70, quando as funes lgicas de comando e controle da comutao passaram a ser executadas por dispositivos eletrnicos. A conexo continuou eletromecnica. Somente na dcada de 80 a comutao passou a ser totalmente eletrnica. Essas centrais empregam computadores para a gesto de processos e so conhecidas como Centrais de Programa Armazenado (CPAs). A central a que esto conectados os assinantes de uma rede telefnica em uma regio chamada de Central Local. Para permitir que assinantes ligados a uma Central Local falem com os assinantes ligados a outra Central Local so estabelecidas conexes entre as duas centrais, conhecidas como circuitos troncos. No Brasil um circuito tronco utiliza geralmente o padro internacional da UIT para canalizao digital sendo igual a 2 Mbps ou E1. Em uma cidade podemos ter uma ou vrias Centrais Locais. Em uma regio metropolitana pode ser necessrio o uso de uma Central Tandem que est conectada apenas a outras centrais, para otimizar o encaminhamento do trfego. As centrais denominadas Mixtas possuem a funo local e a funo tandem simultaneamente. Estas centrais telefnicas locais esto tambm interligadas a Centrais Locais de outras cidades, estados ou pases atravs de centrais de comutao intermedirias denominadas de Centrais Trnsito. As Centrais Trnsito so organizadas em classes conforme sua rea de abrangncia, sendo as Centrais Trnsito Internacionais as de mais alta hierarquia. possvel desta forma conectar um assinante com outro em qualquer parte do mundo. A topologia de uma rede telefnica ilustrada na figura abaixo.

Topologia de uma rede telefnica

Chamada TelefnicaPara que um assinante do sistema telefnico fale com o outro necessrio que seja estabelecido um circuito temporrio entre os dois. Este processo, que se inicia com a discagem do nmero telefnico do assinante com quem se deseja falar denominado chamada ou ligao telefnica.

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NumeraoNo Brasil, a cada assinante do servio telefnico foi atribudo um cdigo de acesso de assinante, ou nmero telefnico, formado de 8 dgitos (N8+N7+N6+N5+N4+N3+N2+N1) que discado quando a ligao local. Em algumas regies do Brasil utiliza-se ainda um cdigo de 7 dgitos. Normalmente os primeiros 3 ou 4 dgitos correspondem ao prefixo da central telefnica local a qual o assinante est conectado e os 4 ltimos dgitos ao nmero do assinante na rede de acesso desta central. Para ligaes nacionais ou internacionais, necessrio que sejam discados cdigos adicionais (nacional, internacional e seleo de operadora). Para permitir a busca de um assinante na rede mundial, A UIT Unio Internacional de Telecomunicaes - definiu o Plano de Numerao Internacional, definindo o cdigo de cada pas (Brasil 55, EUA 1, Itlia 39, Argentina 54, etc), assim como algumas regras bsicas que facilitam o uso do servio, como o uso de prefixos . O Regulamento de Numerao do STFC define: 0 (zero) - Como Prefixo Nacional, ou seja, o primeiro dgito a ser discado numa chamada de longa distncia nacional. 00 (zero zero) - Como o Prefixo Internacional, ou seja, o primeiro e segundo dgitos a serem discados numa chamada internacional. 90 (nove zero) - como o Prefixo de chamada a cobrar. N12+N11 CSP - cdigo de seleo de prestadora Como o cdigo a ser discado antes do cdigo de acesso nacional ou internacional e imediatamente aps o Prefixo Nacional ou Prefixo Internacional. N10+N9 Cdigo Nacional (DDD) - Da cidade do assinante chamado (assinante B), a ser discado aps o cdigo de seleo de prestadora em chamadas nacionais.

Desta forma, possvel repetir os nmeros de assinantes de forma no ambgua, em cidades diferentes. Este esquema hierrquico de planejar a numerao adotado internacionalmente, com pequenas diferenas entre um pas e outro. Normalmente a diferena est nos prefixos escolhidos para acesso nacional e internacional, no uso do cdigo de seleo de prestadora, na digitao interrompida por tons intermedirios, etc. O encaminhamento de chamadas dentro de uma rede telefnica flui do assinante para a sua central telefnica local e da para outras centrais at o assinante chamado, de acordo com o nmero digitado pelo assinante A.

SinalizaoPara que a chamada seja estabelecida o sistema telefnico tem que receber do assinante o nmero completo a ser chamado, estabelecer o caminho para a chamada e avisar ao assinante que existe uma chamada para ele. O sistema que cumpre estas funes em uma rede telefnica chamado de sinalizao.

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A sinalizao entre o terminal do assinante e a central local transmitida por abertura e fechamento do circuito da linha telefnica (pulso) ou pelo envio de sinais em freqncias especficas (tom).

Sinalizao na Rede TelefnicaPara que uma chamada seja estabelecida o sistema telefnico tem que receber do assinante o nmero completo a ser chamado, estabelecer o caminho para a chamada e avisar ao assinante destinatrio que existe uma chamada para ele. O sistema que cumpre estas funes em uma rede telefnica chamado de sinalizao. Um exemplo de sinalizao no estabelecimento de uma ligao ilustrado na figura abaixo.

Exemplo de sinalizao

Sinalizao AcsticaA sinalizao acstica transmitida pelos rgos da central de comutao diretamente aos assinantes sob a forma sonora, e tem por finalidade indicar o estado de operao dos sistemas telefnicos. Esta a nica sinalizao perceptvel pelos assinantes. Os sinais so os seguintes: O Tom de discar a sinalizao enviada pela central ao assinante chamador, indicando que a mesma est pronta para receber e armazenar os nmeros teclados.

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O Tom de controle de chamada - enviado pela central indicando ao chamador que o usurio de destino est sendo chamado. Este sinal enviado juntamente com a corrente de toque que vai para o assinante chamado. O Tom de ocupado - enviado ao assinante chamador, indicando uma das seguintes ocorrncias: o assinante chamado est ocupado; h congestionamento em algum ponto da rede; o chamador no observou as regras de discagem; o nmero discado no est acessvel categoria do chamador; o terminal que retm a chamada desligou. Este sinal gerado pela central do assinante chamador. O Tom de nmero inacessvel - enviado ao assinante chamador para indicar que a chamada no pode ser completada por uma das seguintes razes: o nmero chamado no existe; a linha do assinante chamado est com defeito; o nmero do assinante mudou. Em algumas situaes, este tom substitudo por uma mensagem gravada. O Tom de aviso de chamada em espera - o sinal enviado por uma central aos terminais envolvidos em uma conversao, ou apenas ao terminal chamado que dispe do servio chamada em espera, indicando a existncia de outra chamada. O assinante chamador em espera receber o tom de controle de chamada enquanto este sinal enviado. O Tom de aviso de programao - o sinal enviado ao terminal chamador, em substituio ao tom de discar, informando que o recebimento de trfego est inibido por programao. A Corrente de toque - a sinalizao enviada pela central ao assinante chamado, para indicar que h chamada para o mesmo. O sinal aciona a campainha do aparelho telefnico a intervalos iguais aos do tom de controle de chamada, porm eles podem no estar sincronizados.

Sinalizao de LinhaEsta sinalizao responsvel por efetuar a superviso dos enlaces dos circuitos que interligam duas centrais, trocando informaes relacionadas aos estgios da conexo, e agindo durante toda a conexo sem ser percebida pelos assinantes. Tambm responsvel por enviar os pulsos de tarifao, quando necessrio. Os sinais que so gerados no lado do assinante que origina a chamada so denominados Sinais para Frente, enquanto os gerados no lado do assinante chamado so os Sinais para Trs. Os Sinais para frente so: Ocupao emitido pela central de onde provm a chamada para levar o circuito associado condio de ocupao. Desligar para frente emitido pela central do assinante chamador no instante em que este repe o telefone no gancho, para indicar que o chamador desligou, liberando a central de destino e todos os rgos envolvidos na chamada. Re-chamada O sinal de re-chamada ocorre geralmente quando se utiliza mesa operadora, para re-chamar o assinante chamado, aps este ter desligado. 1

E os Sinais para trs: Atendimento gerado pela central para onde foi enviado o sinal de ocupao, indicando ao chamador o momento em que o assinante chamado atende a ligao. Desligar para trs enviado ao chamador indicando que o assinante chamado desligou. Confirmao de desconexo enviado em resposta a um sinal de desligar para frente, indicando que ocorreu a liberao dos rgos associados ligao. Desconexo forada gerado aps uma temporizao pela central responsvel pela tarifao, quando o usurio chamado desliga mas o chamador no. Sua temporizao tem incio no momento do envio da sinalizao de desligar para trs, e geralmente de 90 segundos. Tarifao O sinal de tarifao emitido a partir do ponto de tarifao para o contador do assinante chamador, de acordo com o degrau tarifrio correspondente. Bloqueio O sinal de bloqueio ocorre quando h falha ou bloqueio (efetuado por operador) na central do assinante chamado.

Sinalizao de RegistradorA sinalizao de registrador corresponde ao conjunto de sinais responsveis pela troca de informaes destinadas ao estabelecimento das chamadas (nmero do assinante chamador, categoria do assinante chamador, etc.). Esta sinalizao trocada entre rgos de controle das centrais, ocorrendo no incio da ligao, entre assinantes de centrais distintas, at o momento em que o assinante chamador ouve o sinal sonoro indicando que o outro assinante est sendo chamado, est ocupado ou no existe. A sinalizao entre registradores pode ser por pulsos decdicos ou por sinais multifreqenciais, sendo que esta ltima divide-se em MF (multifreqencial) ou MFC (multifreqencial compelida). As centrais CPA modernas adotam apenas a sinalizao MFC. Sinalizao MFC Utiliza-se o nome sinalizao compelida, pois na sinalizao MFC cada sinal enviado compele o registrador de destino a emitir um sinal de volta, caso contrrio a ligao interrompida. Assim, a durao de um sinal determinada pela recepo de outro sinal enviado no sentido oposto como resposta ao primeiro. Por exemplo, um sinal para frente permanece sendo emitido enquanto no recebido, em contrapartida, um sinal para trs, ou no limitado por um temporizador.

DigitalizaoNos anos 70 as centrais telefnicas iniciaram uma evoluo de uma concepo analgica para digital. Esta transformao iniciada no ncleo das centrais, pela substituio de componentes eletromecnicos por processadores digitais estendeu-se a outras reas perifricas das centrais, dando origem s centrais digitais CPA-T (Controle por Programa Armazenado -Temporal). Com as centrais digitais foi possvel evoluir os mtodos de sinalizao, passando de sistemas onde a sinalizao feita utilizando o prprio canal onde se processa a chamada telefnica (canal associado) para a padronizao estabelecida pelo sistema de sinalizao por canal comum nmero 7 (SS7) que utiliza um canal dedicado para 1

sinalizao (Canal Comum). Esta evoluo trouxe flexibilidade e uma srie de benefcios ao sistema telefnico principalmente quanto ao oferecimento de servios suplementares e de rede inteligente.

Servio Telefnico Fixo Comutado (STFC)A Anatel utiliza a denominao Servio Telefnico Fixo Comutado (STFC) para caracterizar a prestao de servios de Telefonia Fixa no Brasil. Considera modalidades do Servio Telefnico Fixo Comutado o servio local, o servio de longa distncia nacional e o servio de longa distncia internacional.

Servio LocalA operadora que presta o servio local aquela que possui a central local e a rede de acesso qual o terminal do assinante est conectado. considerado servio local aquele destinado comunicao entre dois terminais fixos em uma rea geogrfica contnua de prestao de servios, definida pela Agncia, segundo critrios tcnicos e econmicos, como uma rea local. Uma rea local corresponde normalmente ao conjunto de localidades de um municpio. Toda vez que voc discar apenas o nmero do assinante (7 ou 8 dgitos) estar fazendo uma ligao local. Como o usurio contrata o seu servio telefnico junto a uma operadora de servio local da qual passa a ser assinante, qualquer ligao local ser feita atravs da rede desta operadora. Similarmente, quando uma chamada originada de um telefone de uso pblico (TUP), a rede de acesso utilizada a da prestadora proprietria daquele TUP e respectiva rede de acesso.

Se em uma rea local existirem duas operadoras prestando servio local dever haver interconexo entre estas redes, tornando possvel uma ligao local entre assinantes destas duas operadoras. Neste caso, para uma chamada normal, o assinante originador da chamada paga a ligao sua operadora local e esta remunera a outra pelo uso de sua rede. Na chamada a cobrar, a situao se inverte. A regra simples: a operadora que cobra do cliente pelo servio prestado paga (s) outra(s) pelo uso de sua(s) rede(s).

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Servio de Longa DistnciaO Servio de Longa Distncia Nacional aquele destinado comunicao entre dois terminais fixos situados em reas locais distintas no territrio nacional.

Uma ligao de longa distncia envolve normalmente trs operadoras. A operadora local 1 que presta o servio local ao assinante que origina a chamada, a operadora local 2 que presta o servio local ao assinante que recebe a chamada, e a operadora de longa distncia. Como possvel haver vrias operadoras de longa distncia prestando este servio entre estes dois locais, a regulamentao estabelecida pela Anatel permite que o usurio escolha a prestadora do servio de longa distncia de sua preferncia, chamada a chamada, atravs do cdigo de seleo de prestadora (CSP). A regulamentao estabelece que a receita deste tipo de chamada da prestadora de longa distncia, cabendo a ela cobrar do cliente que a escolheu para transportar a chamada e pagar s operadoras locais pelo uso de suas redes. Em muitos casos uma operadora pode executar os trs papis em uma ligao de longa distncia. Exemplos: uma chamada entre Campinas e So Jos dos Campos em que a operadora de longa distncia escolhida seja a Telefnica; uma chamada entre o Rio e Belo Horizonte em que a operadora de longa distncia escolhida seja a Telemar e uma chamada entre Braslia e Porto Alegre em que a prestadora de longa distncia escolhida seja a Brasil Telecom.

CongestionamentoChamada telefnica o processo que visa estabelecer a comunicao entre usurios utilizando dois terminais do sistema telefnico como representado na figura a seguir:

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O processo se inicia com a discagem do nmero telefnico com quem se deseja falar. Quando a chamada resulta em comunicao com o destino desejado a chamada dita completada. O Plano Geral de Metas de Qualidade (PGMQ) aplicvel as operadoras de telefonia fixa no Brasil, estabelece que 65% das chamadas originadas por usurio tem que ser completadas. As razes para no completar uma chamada podem ser:

O terminal chamado no atende a chamada. O terminal chamado est ocupado. O nmero discado no existe ou foi discado incorretamente. Congestionamento na rede.

O PGMQ estabelece como meta que o nmero de chamadas no completadas por congestionamento na rede seja menor que 5% das chamadas em cada um das seguintes Hora de Maior Movimento (HMM): HMM Matutino Vespertino Noturno Horas 9 s 11 14 s 16 20 s 22

Congestionamento em um sistema telefnico

Considere a situao simplificada, representada na figura, em que um Assinante A de uma localidade 1 faz uma chamada para um Assinante B de uma localidade 2. A chamada pode no se completar, devido a congestionamento na rede, pelas seguintes razes: Congestionamento em uma das Centrais. As Centrais so dimensionadas para suportar um nmero mximo de tentativas de chamadas em um determinado perodo de tempo. O parmetro normalmente utilizado o Business Hour Call Atempt (BHCA) que equivale ao nmero de tentativas de chamadas na Hora de Maior Movimento (HMM). 1

Congestionamento nos troncos que ligam uma central a outra. O tronco padro no Brasil um circuito de 2 Mbit/s (E1) com capacidade de 30 canais telefnicos (conversaes).

Com Centrais adequadamente dimensionadas, o congestionamento em um sistema telefnico passa a depender basicamente do nmero de troncos entre as centrais. Este tutorial apresenta a metodologia para conceituar o trfego telefnico e dimensionar o nmero de troncos, ou canais, de modo a garantir um congestionamento inferior a uma meta estabelecida. A intensidade de trfego em um sistema telefnico pode ser definida como o somatrio dos tempos das chamadas telefnicas (ocupao dos canais telefnicos) em um determinado perodo de tempo, normalmente de uma hora. Erlang uma unidade de medida de intensidade de trfego telefnico para um intervalo de uma hora. Em um sistema telefnico as chamadas se originam independentemente uma das outras. O trfego telefnico varia com: A hora do dia. O dia da semana. A semana do ano. aleatoriamente e

Para dimensionar um sistema preciso estabelecer o nmero mdio de chamadas e a durao mdia de cada chamada na Hora de Maior Movimento (HMM). Com estes dados pode-se calcular a intensidade de trfego para a qual o sistema ser dimensionado. Uma vez implantado, o desempenho do sistema pode ser acompanhado atravs de medies peridicas. Para acompanhar os indicadores de qualidade do PGMQ a Anatel estabelece um calendrio anual que define um dia em cada ms para coleta de dados destes indicadores nos PMM. 1

Apresenta-se a seguir a Frmula de Erlang que permite o dimensionamento do nmero de troncos em um sistema telefnico.

REDE DE ASSINANTES a parcela do sistema telefnico que interliga a central local com o aparelho telefnico. Alm da voz, usada tambm para comunicao de dados. Atualmente a rede de assinantes formada em sua maior parte por cabos de pares metlicos. Aos poucos tem sido implantada rede de cabos pticos na interligao entre a central e armrios de distribuio ou entre central pblica e pabx.

COMPONENTES Esquematicamente, a rede de assinantes composta pelos seguintes elementos:

Distribuidor Geral (DG) localizado dentro da estao telefnica, faz a interligao entre a central comutadora e a rede externa. No DG os pares das linhas de assinantes so conectados a blocos protetores (conexo vertical) e interligados a blocos de corte (conexo horizontal). Cada par de terminais do bloco de corte recebe um par do equipamento comutador e corresponde ao nmero do assinante. A interligao entre os blocos feita atravs de fios jumper.

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Cabo primrio (alimentador) o trecho da rede que interliga o DG ao armrio de distribuio. um cabo de alta capacidade (> 200 pares) instalado em caixas e dutos subterrneos. Este trecho da rede tambm chamado de rede primria. Cabo secundrio (distribuidor) o trecho da rede que interliga o armrio de distribuio s caixas terminais. um cabo de baixa capacidade (= 200 pares), usado em instalaes areas. Este trecho denominado de rede secundria. Caixa de emenda utilizada para emenda de cabos. Existem diferentes tipos de emendas dependendo se o cabo subterrneo ou areo. Caixa terminal (ou de distribuio) onde termina a rede de cabos e so conectados os pares de cada assinante. Dentro da caixa so instalados blocos de conexo. Existem caixas para instalao externa e caixas para instalao interna, com seus respectivos blocos. Fio externo (FE) utilizado em instalaes externas, para interligar a caixa terminal com a casa do assinante. Fio interno (FI) utilizado em instalaes internas. Para instalaes internas existem tambm os cabos internos (CI). Armrio de distribuio (ARD) um armrio instalado externamente onde so feitas interligaes entre os pares da rede primria e secundria.

TIPOS DE CABOS E MATERIAIS DE SUSTENTAOCTP-APL um cabo onde os condutores utilizam isolamento de plstico e ar. Para evitar interferncias externas o cabo protegido com uma fita de alumnio lisa (APL). Geralmente utilizado em instalaes areas, necessita de uma cordoalha de ao (cabo mensageiro) para sustentao junto aos postes. CTS-APL so indicados para redes subterrneas. So constitudos por condutores de cobre isolados por uma camada de polietileno expandido revestida por uma pelcula de 1

polietileno slido (Foam-Skin), ncleo enfaixado com material no higroscpico e protegido por uma capa APL. CTP-APL/G geralmente usado em instalaes subterrneas, este cabo utiliza isolamento de plstico e vem com uma gelia entre os condutores para proteo contra umidade. CTP-APL/AS usado em instalaes areas, um cabo auto-sustentado no precisando de cordoalha de ao. Este cabo possui internamente uma cordoalha de fibra de vidro. Cordoalha utilizada para sustentao mecnica dos cabos areos que no so autosustentveis. a cordoalha que fixada ao poste e no o cabo. Fio de espinar usado para fixar o cabo telefnico cordoalha. A nomenclatura para identificao dos cabos leva em considerao tambm o dimetro dos condutores e a capacidade do cabo.

Exemplos: CTP-APL 40/100 cabo de 100 pares cujos condutores possuem 0,40 mm de dimetro. CTP-APL 65/200 cabo de 200 pares cujos condutores possuem 0,65 mm de dimetro. A identificao dos pares telefnicos dentro do cabo feita atravs de um cdigo de cores. Os pares so organizados em grupos de 25 pares dentro do cabo, sendo o cdigo composto por 25 combinaes de cores diferentes. Cada grupo identificado atravs de uma fita colorida.

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PROTEOA proteo eltrica se refere ao conjunto de precaues tomadas com relao a rede, infra-estrutura e equipamentos dos sistemas de telecomunicaes com o objetivo de proteger a vida e a integridade fsica dos operadores e usurios do sistema , bem como, garantir o funcionamento dos sistema quando submetido a perturbaes. As principais fontes de perturbao sobre a rede telefnica so as seguintes: Descargas atmosfricas Redes de energia eltrica Emissoras de Radiodifuso

DESCARGAS ATMOSFRICASAs descargas atmosfricas podem impor tenses sobre uma linha telefnica quando um raio incide diretamente sobre a linha ou, quando o raio incide nas proximidades da linha. No caso das descargas indiretas, os campos eletromagnticos gerados pela descarga se propagam no espao desenvolvendo tenses impulsivas na linha. Dependendo da amplitude da descarga e da distncia entre o ponto de incidncia e a linha, essas tenses podem provocar a ruptura do isolamento da linha e danos em equipamentos conectados mesma. As consequncias de uma descarga indireta so bem menores do que a direta. No entanto, a taxa de ocorrncia da primeira bem maior do que da segunda. 2

As pessoas que se encontram prximas ao local de incidncia do raio podem ser submetidos aos seguintes efeitos: Descargas laterais: ocorrem em pessoas que se abrigam sob rvores. Tenses de passo: quando aparece uma diferena de potencial entre os ps da pessoa que se encontra sobre o solo, no qual h escoamento de corrente do raio. Tenses de toque: ocorre quando a pessoa est com a mo apoiada na estrutura atingida pelo raio.

REDES DE ENERGIA ELTRICAAs linhas de energia eltrica podem operar em dois modos distintos: regime permanente e regime transitrio. Numa situao de operao normal (estvel) a linha est em regime permanente. A induo eletromagntica originada pela linha neste estado depende da parcela de corrente que circula pela terra. Este tipo de induo causa rudo audvel que interfere na conversao telefnica. Para que exista corrente fluindo pela terra e, portanto, induo (em regime permanente) sobre a linha telefnica, duas condies so necessrias: Configurao de transformadores em estrela, com o neutro aterrado. Desequilbrio entre as fases. O regime transitrio um regime de curta durao e ocorre aps a alterao das condies normais de operao da linha. Essa alterao pode ser causada pelo chaveamento de transformadores, curto-circuitos, etc. A induo eletromagntica gerada por curto-circuitos pode causar srios danos rede telefnica devido s elevadas correntes envolvidas, as quais provocam sobretenses sobre o par metlico.

EMISSORAS DE RADIODIFUSOAo incidirem nas linhas de telecomunicaes, os campos eletromagnticos emitidos por estaes de radiodifuso induzem tenses nestas linhas que podem interferir com os sinais da mesma. Esta interferncia pode ocorrer tanto em linhas com sinais digitais quanto analgicos. Nas linhas digitais tem-se erro na interpretao dos pulsos, enquanto nas linhas analgicas ocorre a demodulao de sinais da emissora AM, o que faz com que o som da rdio se sobreponha ao da conversao telefnica.

MEDIDAS PREVENTIVAS DE PROTEOA fim de proteger o sistema de telecomunicao contra os diversos tipos de perturbaes so tomadas algumas medidas preventivas, tais como: Descargas atmosfricas: aterramento da rede e instalao de protetores de sobretenso. Rudo (em regime permanente) causado pela rede eltrica: utilizao de cabos blindados e aterrados. Transitrios causados pela rede eltrica: aterramento da rede e instalao de protetores de sobretenso. 2

Emissoras de radiodifuso: utilizao de cabos blindados e aterrados, reduo da potncia da emissora. Os aterramentos da rede externa devem ser distribudos e instalados nos seguintes elementos: DG, ARDs, cabo mensageiro (cordoalha), blindagem dos cabos, equipamentos multiplex, caixas terminais com protetores. Os pontos de aterramento da rede telefnica devem ser sempre separados dos pontos de aterramento da rede eltrica, com afastamento de no mnimo 20 metros. Valores da resistncia de aterramento: O aterramento da cordoalha deve ser menor ou igual a 13 W. O aterramento da blindagem do cabo deve ser menor ou igual a 30 W. Em locais onde forem instalados protetores (caixa terminal ou protetor individual) o aterramento deve ser menor ou igual a 15 O Na estao telefnica, o valor mximo admissvel de 5 W.

CONTAGEM DA REDEExistem, basicamente duas topologias de rede metlica de assinantes: (1) a rede rgida onde o cabo alimentador conectado diretamente ao cabo distribuidor atravs de emendas seladas (vedadas) e (2) a rede flexvel onde as conexes entre o cabo alimentador e distribuidor so flexveis, atravs da substituio das emendas seladas por ARDs. Em funo da operao e manuteno da rede necessrio identificar todos os cabos, caixas e armrios de distribuio instalados. Esta identificao feita em campo pintando-se as caixas e armrios com sua respectiva numerao de cadastro e numerando-se todos os cabos que saem do DG. mostrado abaixo um exemplo de uma rede flexvel com as respectivas contagens dos cabos, caixas e armrio.

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ATENUAORepresenta a perda de potncia do sinal atravs do par metlico devido a caracterstica resistiva, as correntes de fuga no dieltrico, e ao descasamento de impedncia entre a fonte de sinal e a linha ou entre a linha e a carga (aparelho telefnico). A atenuao mxima entre a central telefnica e o aparelho do assinante de 8 dB.

LIMITE DE RESISTNCIA DE ENLACE a mxima resistncia admitida para o enlace de assinante. Pode ser determinada pela seguinte expresso: LRE = (V/Imin) (Rp + Rt) onde: V a tenso de alimentao. Imin a corrente microfnica mnima para funcionamento do telefone (20 mA). Rp resistncia da ponte de alimentao. Rt resistncia do telefone (300 W)

TRATAMENTO DE ENLACEExistem duas maneiras de manter o enlace de assinante dentro dos limites de transmisso e de resistncia: (1) utilizao de cabos com condutores de maior dimetro ou, (2) utilizao de dispositivos eletrnicos. Quando escolhida a segunda opo realiza-se o denominado tratamento de enlace. Dentre os equipamentos para tratamento de enlace temos: bobina de pupinizao, extensor de enlace e repetidor de freqncia de voz. A bobina de pupinizao um indutor ligado em srie com a linha, com a finalidade de se contrapor ao efeito capacitivo do par metlico e reduzir a distoro de amplitude dos sinais transmitidos e baixar os valores de atenuao do enlace.

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O extensor de enlace um dispositivo eletrnico instalado na estao telefnica, em bastidores apropriados, o qual ligado em srie com a fonte da central, fornecendo uma tenso DC mais elevada que supri a corrente microfnica mnima. O repetidor de freqncia de voz um dispositivo eletrnico instalado na estao telefnica, com a finalidade de proporcionar um ganho de potncia no sinal de voz, nas duas direes, para compensar o excesso de atenuao do enlace. As faixas de ganho dos repetidores esto comumente entre 4,0 e 6,5 dB.

TRANSMISSO1. Caractersticas da Transmisso A direo do fluxo de dados pode ser do tipo simplex, half-duplex ou full-duplex; Pode-se ter transmisso digital ou analgica; A transmisso pode ser serial (sncrona e assncrona) ou paralela; Largura de banda Pode-se transmitir um sinal em banda base ou com modulao. 1.1 Direo do fluxo de dados 2

1.1.1 Canais Simplex A informao transmitida em uma nica direo, ou seja, somente do transmissor para o receptor, como mostra a figura a seguir. Um exemplo deste tipo de transmisso a comunicao entre um computador e uma impressora. Neste caso, a impressora somente recebe a informao e o computador somente envia os dados.

1.1.2 Half-duplex A informao transmitida em ambos os sentidos, de modo alternado, ou seja, em um determinado instante a informao s vai ou s vem, a fim de evitar conflitos na linha de dados. Um exemplo de comunicao half-duplex entre duas pessoas utilizando um canal de rdio tipo PX. Quando uma pessoa fala a outra deve escutar. Quando a primeira pessoa termina de falar, diz "cmbio" e libera o canal para a outra pessoa, que pode ento utilizar o canal.

1.1.3 Full-duplex A informao transmitida em ambos os sentidos de modo simultneo. Normalmente uma transmisso a 4 fios, ou seja, dois pares de fios. Entretanto, existe uma forma de utilizar transmisso full-duplex a dois fios, alocando parte da largura de banda para a comunicao.

1.2 Transmisso analgica e digital 2

1.2.1 Transmisso analgica Na transmisso analgica, os sinais eltricos variam continuamente entre todos os valores possveis, permitidos pelo meio fsico de transmisso.

VANTAGENS: precisa de uma pequena largura de banda para transmitir o sinal; DESVANTAGENS: quando necessita repetidor, o repetidor amplifica tambm o rudo. 1.2.2 Transmisso digital Na transmisso digital, envia-se uma srie de sinais, que tem apenas dois valores ou uma gama discreta de valores, e correspondem informao que se deseja transmitir.

VANTAGENS Quando necessita repetidor, h uma regenerao do sinal, pois ele digital e pode ser totalmente recuperado, eliminando completamente o rudo at aquele ponto da transmisso. Os avanos da microeletrnica esto permitindo circuitos digitais a preos cada vez mais baixos. Circuitos analgicos so muito caros e pouco prprios para integrao e produo em larga escala Em comunicao digital pode-se integrar facilmente voz, dados e imagem num mesmo tronco de comunicao, j que tudo representado por bits. Os sinais analgicos so de difcil encriptao. Os sistemas de comunicao nacionais e internacionais so cada vez mais baseados em troncos de fibra tica, que esto totalmente estruturados em comunicao digital. A comunicao tica (projetada para ser a tecnologia do futuro), projetada para comunicao digital. Consegue-se transmitir muito mais informao em sinais digitais As funes de roteamento, comutao, armazenamento e controle, prprias de um sistema de comunicao, so mais facilmente realizadas pelos sistemas digitais (computadores e centrais de programa armazenado CPAs, roteadores, etc). DESVANTAGENS: como o sinal digital (onda quadrada), precisa de uma grande largura de banda para executar a transmisso.

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1.3 Transmisso paralela e serial dos dados 1.3.1 Transmisso paralela Na transmisso paralela o caracter (ou cdigo) transmitido de uma vez s, no mesmo instante. A seguir, o prximo conjunto de bits preparado para ser enviado. A figura a seguir ilustra um exemplo onde so transmitidos 8 bits (1 byte) por vez. Observe que so necessrias 10 linhas para executar a transmisso. So elas: DADOS: 8 linhas, cada uma contendo 1 bit REF: referncia ou ground STB: strobe - aviso que todas as linhas de dados esto na tenso correta (1 ou 0) e o receptor pode ler a informao.

A transmisso paralela onerosa, devido quantidade de linhas exigidas para fazer a transmisso, entretanto, bastante rpida, pois o caracter transmitido completo e no mesmo instante. Um exemplo de transmisso paralela de dados a comunicao entre um computador pessoal (PC) e uma impressora paralela. 1.3.2 Transmisso Serial Na transmisso serial tem-se apenas duas linhas para enviar a mensagem, sendo que uma delas a referncia (ou ground), e a outra a linha de sinal. Assim, os bits so transmitidos um por vez, exigindo um protocolo especial entre transmissor e receptor para marcar certas caractersticas da transmisso, como incio dos dados, velocidade dos bits, e outras que dependem do tipo de protocolo. A transmisso serial pode ser de dois tipos: assncrona e sncrona. 1.3.2.1 Transmisso serial assncrona

Os bytes so enviados um a um, com caracteres especiais marcando o incio do byte e seu final, conforme pode ser visto na figura abaixo.

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A linha encontra-se inicialmente em um estado ocioso. Quando o transmissor quer enviar o byte, manda um bit de "start", que informa ao receptor que os prximos bits sero os dados. Aps enviar os bits de dados, possvel enviar um bit de paridade (opcional), utilizado para conferir se os dados foram enviados corretamente. Finalmente, enviado o stop bit, que coloca a linha novamente no estado original e marca o trmino da transmisso daquele byte. possvel ento enviar um novo byte, da mesma forma que foi enviado este, e assim por diante at o trmino da mensagem. Um aspecto importante deste tipo de transmisso que para cada byte enviado so necessrios bits adicionais para correto reconhecimento dos dados. Assim, para transmitir 8 bits de informao, necessrio enviar 10 bits (se paridade desligada) ou 11 bits (se paridade ligada).

1.3.2.2 Transmisso serial sncrona A transmisso serial sncrona caracteriza-se pelo fato dos bits de informao serem enviados em blocos. Desta forma, os bits de um caractere so seguidos imediatamente pelos do prximo, no havendo bits de start e stop entre eles. A transmisso total pode ser representada como mostra a seguinte figura:

O bloco de sincronizao consiste de alguns caracteres especiais que avisam ao receptor que est para iniciar a transmisso de uma mensagem. O bloco de informao consiste basicamente na mensagem que deve ser enviada, juntamente com os respectivos cabealhos. A mensagem til pode ficar, por exemplo, na faixa de 512 bytes. O BCC um caractere especial enviado ao final da mensagem com o objetivo de verificar a ocorrncia ou no de erros de transmisso. Em caso de erro, o receptor deve solicitar a retransmisso da mensagem. Vantagens da transmisso serial sncrona: maior eficincia (relao entre informao til e bits redundantes) maior segurana na sincronizao melhores mtodos de deteco de erros maior velocidade Desvantagens: Exigncia de buffer, implicando custo mais alto; perda de maior quantidade de informao em caso de erro de sincronizao ou de transmisso.

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1.3.3 Comparao entre transmisso serial e paralela 1.3.3.1 Custo A transmisso serial possui um custo de linha bem menor do que a transmisso paralela, entretanto, requer um esforo maior de hardware e software para serializar os bytes antes de executar a transmisso. Para distncias superiores a 150m, o custo da transmisso paralela torna-se praticamente proibitivo. 1.3.3.2 Velocidade e distncia A velocidade que pode ser conseguida atravs da transmisso paralela bem maior do que na transmisso serial. Em ambos os tipos de transmisso, a velocidade que pode ser conseguida inversamente proporcional distncia, como pode ser visto na figura a seguir.Normalmente, a distncia na transmisso paralela de dados no passa de 30m. A transmisso serial utilizada de poucos metros at milhares de quilmetros. 1.3.3.3 Atenuao e amplificao Quando um sinal eltrico transmitido atravs de um fio, existe perda do sinal, que tornase mais significativa conforme a distncia. Para compensar tal perda, pode-se utilizar transmissores de maior potncia ou amplificadores de sinal em determinados pontos do percurso. A amplificao de um sinal serial bem mais simples que a amplificao de vrios sinais em paralelo: problemas de fase e sincronismo associados com a amplificao de muitos sinais em paralelo pode resultar num aumento significativo de custos.

Os principais meios de transmisso conhecidos so:

Fios de cobre; Fibras de vidro; Rdio; Satlites; Arrays de satlite; Microondas; Infravermelho; Luz laser.

Caractersticas dos meios de transmissoPodemos observar que os meios de transmisso so divididos em meios guiados e no guiados: Ex. meios guiados: fios, cabo coaxial, fibra de vidro; Ex. meios no guiados: rdio, microondas, infravermelho,etc. A qualidade dos sinais numa transmisso de dados em telecomunicaes so determinados ambos pelas caractersticas do meio e do prprio sinal. Nos meios guiados, as limitaes so mais influenciadas pela tipo de meio utilizado; Enquanto que nos meios no guiados, a largura de banda produzida pela antena pode determinar a qualidade de uma transmisso 3

Na prtica, em um projeto de um sistema de transmisso , o que desejvel que os dados tenham alta taxa de transferncia e alcance grandes distncias. Desta forma, deve se observar os seguintes fatores em projeto: - Largura de Banda (Bandwidth); - Limitaes fsicas; - Interferncias; - Excesso de receptores ou repetidores;

Fios de cobre considerado o meio primrio de transmisso de dados atravs de sinais eltricos para computadores;

Vantagens: barato e fcil de encontrar na natureza e tem uma boa condutividade eltrica, somente a prata e o ouro superam no quesito condutividade (baixa resistncia eltrica); Desvantagens : Interferncia eltrica: Na verdade qualquer tipo de fiao baseada em metal, tem este tipo de problema: interferncia cada fio eltrico acaba funcionando como uma mini-estao de rdio; Fios paralelos tem grande influncia;

Par TranadosCabo com fios de par tranados: Fios torcidos entre si, mudam as propriedades eltricas dos fios, reduzindo as emisses de ondas eletromagnticas; Reduzem tambm a influncias causadas pelos outros fios. O par tranado pode ser agrupado em cabos com dezenas ou centenas de fios de pares tranados. Neste caso, para diminuir mais ainda as interferncias com os outros pares adjacentes, os fios tem diferentes comprimentos de trancados, variando entre 5 15 cm para longas distncias. Aplicaes: Podem ser utilizados para sistemas analgicos com digitais: -Sistemas telefnicos: Nas residncias e no loop local; - Redes locais de computadores: Redes locais de 10 e 100Mbps; -Em PBX, sistemas de redes domsticas ou escritrios de trabalho. -Taxas de dados: Curtas distncias ->1Gbps; Longas distncias -> 4Mbps. Vantagens e Desvantagens: Barato; Fcil de trabalhar; Baixa capacidade de taxa de dados; Curto alcance; 3

Caractersticas de transmisso: Aplicaes analgicas: Amplificado a cada 5Km Aplicaes digitais: Amplificado a cada 2 Km ou 3 Km Alcance Limitado Largura de Banda Limitada (1Mhz) Taxa de dados limitada (100Mhz) Sensvel a rudos Fios de pares tranados tambm podem ser envoltos em materiais metlicos. Nesse caso, os fios ficam bem mais protegidos devido a ao protetora do metal, evitando que sinais magnticos entre ou saiam do fio. -UTP (Unshielded Twisted Pair ) Par tranado no protegido: Usando em cabeamento simples de telefone; Barato; Fcil de instalar; Sofre com interferncias de FM; - STP (Shielded Twisted Pair ) Par tranado protegido: Possui proteo adicional a rudos; Mais caro; Grosso e mais pesado;

Cabos CoaxiaisOs cabos coaxiais so bem mais protegidos contra interferncias magnticas: A proteo quase total, pois existem apenas um nico fio em seu interior que fica envolto a uma proteo metlica que a isola praticamente de qualquer onda eletromagntica externa; No recebe nem emite sinais de interferncia de outros fios. Aplicaes: -Um dos meios mais versteis de transmisso de dados; -Usados em sistemas de distribuio de TVs, TV cabo; -Usados em transmisso de voz de telefones -Pode transportar mais de 10000 vozes simultaneamente -Pode ser substitudo por fibra tica -Aplicaes em redes locais de computadores; Caractersticas de transmisso: Analgicos: -Deve ser amplificado a cada poucos Kms; -Aplicados em altas frequencias, acima de 500Mhz. Digital: -Necessita de repetidores a cada 1 Km; -Mantm altas taxas de dados. Fibras pticas As fibras de ticas so muito utilizados pelos computadores para a transmisso de dados. Os dados so convertidos em luz atravs de diodos emissores de luz ou laser para a transmisso; 3

O recebimento realizado por transistores sensveis a luz; Vantagens: No sofre interferncia eletromagntica; Consegue transferir mais longe e em maior quantidade as informaes que um fio de cobre faz com um sinal eltrico. necessrio o uso de repetidores acima de 10Kms, apenas; Pode codificar mais informaes que os sinais eltricos (centenas de Gbps); No requer dois fios de fibra de vidro para transmitir dados; Sofre baixa atenuao. Desvantagens: Requer equipamentos especiais para polimento e instalao das extremidades do fio; Requer eq. Especiais para unir um cabo partido; Dificuldade de descobrir onde a fibra se partiu dentro do revestimento plstico. Aplicaes: Usados em troncos de comunicao; Troncos metropolitanos; Alteraes de conexes troncos rurais; Loops Locais; LANs

Atua nas faixas de frequencias entre 1014 to 1015 Hz Poro infra-vermelha e luz visvel; Emissor usado: LED (Light Emitting Diode) Barato; Suporta funcionamento com temperaturas elevadas; Vida til maior. ILD ( Injection Laser Diode) Maior eficincia; Maior quantidade de dados podem ser transmitidos; Transmisso por Multiplexao por Diviso de Onda Rdio Comunicao Wireless As ondas de rdio, ou radiao magnticas tambm so utilizados para transmitir dados de computador. Tambm chamadas de RF Rdio Frequncia; Vantagens: -No requer meio fsico para fazer a transmisso de dados de um computador ao outro. Desvantagens: -Pode sofrer diretamente interferncias magnticas. Faixas de frequncias: - 2GHz 40GHz ( Microondas, Direcional, Ponto a ponto, Satlite) - 30 MHz 1GHz ( Omnidirecional , Broadcasting (difuso) ) Antenas 3

Condutor eltrico para irradiar ou captar as energias eletromagnticas - Transmisso: . realizado pelo equipamento transmissor; .Convertendo energia eltrica em eletromagntica pela antena; . irradiado e refletido pelo ambiente; - Recepo: . recebido pela antena convertendo a energia eletromagntica em eltrica; .Mesma antena usado para a transmisso; Antena Isotrpico -Irradia em todas as direes -Na prtica no possui o mesmo desempenho em todas as direes; - um elemento pontual no espao; Irradia igualmente para todas as direes; Gera padro de irradiao esfrica; Antena parablica -Usado em comunicao terrestre (microondas) -Formato de parbolica -As ondas so direcionados atravs da reflexo pela parbola a partir do ponto focal fixo na antena. Rdio Rdio Frequncia Broadcasting Omnidirectional FM radio UHF and VHF television Sofre mltiplas interferncia de caminho; - Reflexo de ondas. Microondas As ondas de microondas so espectros mais elevados do RF. Porm tem um comportamento diferentes das ondas de RF; So ondas que podem ser direcionadas para efetuar a transmisso de dados e tem srias restries quando a ultrapassar obstculos; Devido a sua frequncia elevada, podem transportar mais dados que a frequncia de rdio; Microondas terrestres Microondas de Satellite Microondas - Terrestre -Parablica dish -Irradiao Focada; -Linha de viso; -Transmisso de longa distncia 0-Alta frequencia e largura de banda. Satlites

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O sistema de satlites permite combinar as ondas de rdio para fazer as transmisses de dados distncias mais longas; Cada satlite pode ter de seis a doze transponder. Transponder cada transponder tem a finalidade de receber um sinal, amplific-lo e retransmiti-lo de volta a terra; Cada transponder responde por uma faixa de frequncia, chamada de canal; Cada canal pode ser compartilhada entre vrios clientes; Funcionamento: Satlite uma esto retransmissora; Recebe em uma frequencia, amplifica e envia em outra frequencia; rbita geo-estacionria de 35.784 Km; Usados em transmisso de TVs; Usadas em Redes privadas; Espalhamento espectral Espalhamento espectral uma tcnica de modulao em que a largura de banda usada para transmisso muito maior que a banda mnima necessria para transmitir a informao. Dessa forma, a energia do sinal transmitido passa a ocupar uma banda muito maior do que a da informao. A demodulao obtida fazendo a correlao entre o sinal recebido e uma rplica do sinal usado para espalhar a informao. Multiplexao Multiplexao uma tcnica empregada para permitir que vrias fontes de informao compartilhem um mesmo sistema de transmisso. Tcnicas: TDM: multiplexao por diviso de tempo FDM: multiplexao por diviso de freqncia Tcnicas de Acesso ao Meio Objetivo: Permitir o controle de acesso ao meio como forma de otimizar a utilizao desse recurso. Define canais de comunicao independentes Tipos bsicos FDMA (Mltiplo acesso por diviso de freqncia) TDMA (Mltiplo acesso por diviso de tempo) CDMA (Mltiplo acesso por diviso de cdigo) SDMA (Mltiplo acesso por diviso de espao)

FDMA (Frequency Division Multiple Access) Proporciona a cada canal uma freqncia especfica Incluem transmisses de rdio, TV e celulares analgicos Freqncias precisam ser separadas por um intervalo 3

TDMA (Time Division Multiple Access) Divide a banda em timeslots Uso em redes GSM SDMA (Space Division Multiple Access) Utiliza transmisses direcionais Maior uso em sistemas via satlite Pode reduzir o nmero de estaes de rdio base (ERB) que cobre um determinado nmero de clulas . n transceptores em uma mesma ERB . Equipamento de rdio mais complexo . Facilidade para operadora Permisso de projeto; Construo da infra-estrutura fixa; Manutenes. CDMA (Code Division Multiple Access) Envia todos os sinais de uma nica vez Cada sinal tem um padro de codificao Emprega interferncia destrutiva Problema perto-longe . Varia a fora de transmisso em funo da distncia entre o celular e a antena Modulao um processo onde duas freqncias ou sinais combinados, de tal maneira que so criadas novas freqncias. Este processo difere totalmente da adio de freqncias ou sinais, operao esta que no gera novas freqncias. Demodulao a restaurao do sinal modulante ou informao, a partir do sinal modulado e da portadora. De maneira idntica modulao, a forma senoidal ser utilizada para permitir mostar com maior clareza como se processa a demodulao.

Banda LargaBanda larga uma comunicao de dados em alta velocidade. Possui diversas tecnologia associadas a ela. Entre essas tecnologias as mais conhecidas so a ADSL, ISDN, e o Cable Modem. Essas tecnologias ainda no esto dispostas para qualquer usurio. Conexes por cable modem ou ADSL s esto disponveis em apenas alguns bairros nas maiores cidades. Isso por que dependem das condies do sistema telefnico local (no caso do 3

ADSL), o nvel do rudo, a fora do sinal entre outros. Condies estas que so comuns nos sistemas de comunicao das cidades devido aos cabos que so usados no nosso sistemas telefnicos. As conexes de banda larga no so difceis de usar. So at mais fceis que o modem comum aps serem instalados j que no necessrio discar e estabelecer uma conexo a cada vez que entrar na internet. O problema a instalao que mais complicada por poder ser prejudicada por deficincia da linha telefnica ou, no caso do cable modem, por dificuldades na passagem do cabo e problemas como sinal. Como a banda larga mais rpido que os conhecidos modems de 56Kbps, seu grau de segurana mais baixo. mais fcil invadir computadores e ter acesso dados de pessoais ou empresas que esto conectados em banda larga. Os provedores de conexo de banda larga esto se preocupando com esse fcil acesso de hakers mas as tecnologias existentes hoje o para tornar as conexes mais seguras ainda no so 100% seguras. Aconselha-se ter seu prprio firewall. Para se ter uma idia de como mais fcil invadir um computador conectado em banda larga, um computador utilizando uma conexo de 256Kbps, possui at cinco vezes mais chances de uma invaso do que um computador utilizando um modem convencional de 56Kbps. Para piorar isso, como uma conexo e banda larga muito mais duradoura, o tempo no ar maior que as do modem tradicionais, da mais possibilidades de invaso.

Tecnologias de Banda LargaDas tecnologias mencionadas acima, a que ser mais enfatizada por esse trabalho a ADSL, porm no posso deixar de mencionar sobre o Cable Modem e o ISDN. ISDN: O ISDN ou RDSI (Rede Digital de Servios Integrados) permite transmisso de dados, voz e vdeos simultaneamente. Essas transmisses so por um par de fios telefnicos comuns a uma velocidade de 128Kbps. Essa tecnologia considerada to segura quanto o modem tradicional por se tratar de um acesso via linha discada, isto , que se faz somente quando vai se utilizar a Web. Cable Modem Essa tecnologia um tipo de modem que permite a um computador conectar-se aos cabos de TV por assinatura para acesso rpido Internet Sua instalao difcil. At para prdios que j possuem TV a cabos pode ter problemas de instalao por Ter casos em que ser necessrio a instalao de um segundo cabo. A sua velocidade de transmisso varivel. Normalmente no excede 1.5Mbps. Uma de suas vantagens, em relao ao ADLS, contra invaso, que o cable Modem criptografado. Outra vantagem que seu IP dinmico, quer dizer, troca de maneira constante o endereo de conexo do usurio. ADSL -Assymetric Digital Subscriber Line Traduzindo para o portugus, ADSL significa Linha digital Assimtrica de Assinante. uma nova tecnologia que no se refere a uma linha, mas a um modem que 3

converte o sinal padro do fio telefnico de par tranado em um duto digital de alta velocidade. So chamados de Assimtricos pela diferena de transmisso de upstream para downstream, podendo o usurio transmitir dados de sua casa ou escritrio a uma velocidade entre 16Kbps e 640Kbps e fazer download numa velocidade entre 1.5Mbps e 9Mbps. Essa variao de velocidade causada por vrios fatores, entre eles esto o estado do fio de transmisso e a distncia entre a casa do usurio e a central telefnica, a quantidade de equipamentos acessando a internet ao mesmo tempo usando modem ADSL. Um outro fator o uso do telefone ao mesmo tempo do modem. Como o modem no ocupa uma linha telefnica, ele no conecta, o usurio pode usar o telefone que esta utilizando a mesma linha do modem. Esse afeto na transmisso de dados quase imperceptvel j que a transmisso de voz, ocupa apenas 1% do canal de conexo deixando o resto (99%) para download e upload. Outros fatores so o dimetro da linha alem do seu tamanho como j foi dito anteriormente, presena de derivao e claro de interferncia dos outros pares. A atenuao da linha aumenta com o comprimento e a freqncia e diminui com o dimetro do fio. Mas por que essa diferencia entre download e upload? Isso porque o canal de download mais largo que o de upload. Explicando melhor, o ADSL funciona da seguinte forma: Um modem colocado na sua casa. Na central telefnica mais perto da sua casa tambm possui um modem ADSL. Eles so conectados permanentemente. Nessa conexo, o modem divide digitalmente a linha em trs canais separados e independentes. O primeiro usado para transmisso de voz. O segundo para o usurio enviar dados, o conhecido upload . O terceiro usado para download que o usurio faz. Foi percebido que as pessoas fazem mais download que upload. O que foi feito ento: o terceiro canal da conexo, o de downstream, mais larga que os outros. Assim permite um maior fluxo de dados numa velocidade maior.

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Equipamentos Utilizados em ADSL Modem ADSL Este o que faz o processamento de dados referente alocao das informao de downstream, upstream, e voz em seus respectivos canais. DSLAM O DSLAM efetua a conexo de cabos ADSL com a internet. Suporta diversos protocolos e possui a vantagem de esta dedicada apenas um usurio. Tecnologia do Modem Digital Como totalmente digital, foi preciso muito estudos e avanos tecnolgicos para poder utilizar a linhas analgicas com o sistema digital. A ADSL necessita de um avanado processo digital de sinal e algoritmos criativos para poder comprimir as informaes para a linha de telefone com par tranados. Os conversores A/D ( Analgico para Digital) tiveram que ser aperfeioados. Como a linha telefnica de longa distancia podem atenuar sinais de 1 Megahertz, que uma extremidade inferior usada pela do ADSL, por 90Db, isso fora as sees analgicas do modem ADSL a trabalhar muito para atingir faixas largas e dinmicas, canais separados e manter baixa os rudos. Por que Tradicionais DLCs e ADSL no se conectam? Infelizmente, sistemas tradicionais DLCs (Digital Loop Carrier) no suportam solues ADSL por que foram construdo primeiramente para prover um servio de alta qualidade de transferencia de voz. Isso fez com que no suportasse a necessidade de banda larga que o ADSL exige. Mesmo os novos DLCs, que oferecem maiores acessos banda larga, no so idealmente utilizados para transmisso de dados. Com esse problema de conseguir utilizar a tecnologia ADSL com os DLCs existentes, algumas solues foram encontradas. Entre elas mencionarei duas solues. Soluo DSLAM Remota No escritrio central (Center Office) posta uma DSLAM dentro de um gabinete perto do gabinete que se encontra o DLC. Assim, o DSLAM negocia a transmisso dos dados ADSL com a WAN. Vantagens -DSLAM so usados para servir grandes nmeros de ADSLs ao mesmo tempo. Pode servir de 60 a 100 linhas ADSLs -DSLAM pode ser usada com qualquer sistema DLC sem nenhum impacto nos servios telefnicos por serem independentes do sistema DLC

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Desvantagens -Essa soluo muito cara. Por ser separado do gabinete do DLC, a instalao requer uma licena para o uso, um gabinete para ser guardado e instalado, com isso h tambm um aumento de gasto energticos. -DSLAM remotas pode tambm causar problemas relacionados com o tamanho e a configurao de conexo entre gabinetes. Soluo ADSL Line Card Essa soluo requer colocar cartes - linhas em slots abertos no sistema DLC. Essa soluo geralmente utiliza um ou dois formulrios: No primeiro , o canal usado somente para estabilidade mecnica e todas conexes so feitas via cabo. Esse tipo de configurao tpico dos sistemas DLCs. No segundo, a linha - carto um pedao integrado da operao DLC. O trafego ADSL e o de voz dividem o mesmo equipamentos de transporte no escritrio central. Tipicamente, essa soluo representa a nova gerao de sistemas DLCs. Vantagens -Essa soluo elimina virtualmente a necessidade de cabos e conexo com gabinete. -Essa soluo muito mais barata que o DSLAM por usar o prprio gabinete do DLC. So usados os slot que no esto em uso pelo sistema. Desvantagens -Como utiliza slots do sistema DLC, isso impede a expanso do sistema no futuro para outros servios. A maioria dos sistemas so j desenhados pensando numa expanso dos seus recursos. Vantagens de usar ADSL Ao se estudar mais sobre ADLS, temos logo em vista a vantagem da velocidade. Acessar a internet com uma velocidade at 5 vezes mais rpida que os modems tradicionais de 56Kbps. Alm disso, tambm possui o fato de no esta conectado a uma linha telefnica. No h contagem de pulso, sua conexo permanente. No existe conta telefnica por esta conectado utilizando a internet. O meio de pagamento fixo e mensal. Vem junto com a conta telefnica. O que se paga uma taxa de aluguel do aparelho e o provedor de acesso. O usurio estar habilitado, usando ADSL, o uso em tempo real de multimdia interativa, transmisso de vdeos com qualidade melhor ao utilizado hoje em dia.

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SISTEMA MVEL CELULAR SMCA Agncia Nacional de Telecomunicaes (ANATEL) define o SMC como: "Servio mvel celular o servio de telecomunicaes mvel terrestre, aberto correspondncia pblica, que utiliza sistema de radio comunicaes com tcnica celular, interconectado rede pblica de telecomunicaes, e acessado por meio de terminais portteis, transportveis ou veiculares, de uso individual". No Brasil o SMC opera na faixa de freqncias de 800 MHz (ou 0,8 GHz). o servio celular que estamos utilizando hoje.

A figura acima mostra os componentes bsicos de um sistema celular. Digo bsicos pois os servios demandados pelo mercado tais como SHORT MESSAGES, CORREIO DE VOZ, APLICAES WAP, SERVIOS DE PR-PAGO, exigem que um volume realmente grande de equipamentos sejam agregados s plantas originais das operadoras .

2. O Conceito CelularO objetivo dos primeiros sistemas mveis era o de obter uma grande rea de cobertura atravs do uso de um nico transmissor de alta potncia, com a antena situada em um local elevado. Embora essa abordagem gerasse uma cobertura muito boa, o nmero de usurios era limitado. Um determinado conjunto de freqncias era utilizado por toda a regio e cada freqncia era alocada a um nico usurio por vez, para evitar interferncias. Como exemplo da baixa capacidade, pode-se citar o sistema mvel da Bell em Nova Iorque, em 1970: o sistema suportava um mximo de apenas doze chamadas simultneas em uma rea de mais de dois mil quinhentos e oitenta quilmetros quadrados . Dado o fato de que as agncias de regulamentao dos governos no poderiam realizar alocaes de espectro na mesma proporo do aumento da demanda de servios mveis, ficou bvia a necessidade de reestruturao do sistema de telefonia por rdio para que se obtivesse maior capacidade comas limitaes de espectro disponvel e, ao mesmo tempo, provendo grandes reas de cobertura. O conceito celular foi uma grande descoberta na soluo do problema de congestionamento espectral e limitao de capacidade de usurios que havia em sistemas de comunicaes mveis at ento. Esse conceito permite oferecer grande capacidade com limitaes de espectro alocado, sem grandes mudanas tecnolgicas. A FCC (Federal Communication Commission rgo americano regulamentador de telecomunicaes), em uma regulamentao de 22 de Junho de 1981 definiu o sistema 4

celular como : Um sistema mvel terrestre de alta capacidade no qual o espectro alocado dividido em canais que so alocados, em grupos, a clulas que cobrem determinada rea geogrfica de servio. Os canais podem ser reusados em clulas diferentes na rea de servio . A idia do conceito celular constitui-se basicamente na substituio do transmissor nico de alta potncia (responsvel pela cobertura de uma grande rea) por vrios transmissores de baixa potncia, cada um provendo cobertura a uma pequena regio (clula) da rea total. A cada uma dessas estaes base alocada uma poro do nmero de canais disponveis para todo o sistema. s estaes base so alocados diferentes grupos de canais, de forma que todos os canais disponveis no sistema so alocados a um determinado nmero de estaes vizinhas. A alocao de canais a estaes base vizinhas feita de forma que a interferncia entre estaes base (e entre usurios mveis) seja minimizada. Atravs do espaamento sistemtico das estaes base bem como dos grupos de canais, os canais disponveis sero distribudos atravs da regio geogrfica e podero ser reusados quantas vezes forem necessrias, desde que a interferncia entre estaes cocanal (estaes que possuem grupos de canais em comum) seja mantida a nveis aceitveis. Essa idia antiga : a primeira proposta de sistema celular foi da Bell, feita FCC, em 1971 . Mas o desenvolvimento da idia ainda anterior, no posta em prtica pela complexidade do sistema de controle. Sua execuo foi viabilizada pelo uso de microprocessadores nos terminais (mveis e fixos) e, em outubro de 1983, o primeiro sistema celular foi posto em operao, em Chicago, pela AT&T. Um sistema celular bsico composto de : CCC Central de Comutao e Controle o corao de um sistema celular, responsvel pela validao dos assinantes, processamento de chamadas, interface com a rede fixa de telefonia, interface com outras CCCs sejam elas de outra operadora ou no, gerao de bilhetes das chamadas, gerenciamento de hand-off (passagem do mvel de uma clula para outra), monitorao de alarmes das Estaes Radio Base ERBs ,entre muitas outras funes . O termo em ingls para CCC MSC (Mobile Switch Center). A quantidade de estaes que uma CCC pode gerenciar e o nmero de assinantes mximo depende muito da filosofia de operao de cada empresa no que diz respeito qualidade dos seus servios . O protocolo padro para comunicao entre diferentes CCCs de diferentes empresas o IS-41 . A CCC pode ser descrita nos seguintes blocos: - Matriz de Comutao Esta parte da CCC igual a uma central telefnica comum. Ela responsvel pela interconexo com a rede fixa e a comutao entre os terminais mveis; - BSC (Base Station Controller) a parte da CCC responsvel pelo gerenciamento das ERBs. Atravs do BSC a CCC tem o status de todas as ERBs do sistema como , por exemplo, alarmes e configuraes . Pelo BSC, os tcnicos da central podem efetuar a operao e manuteno da rede. - Gerenciador de Mobilidade Esta includa dentro do BSC. a parte responsvel pelos handoffs dentro do sistema. O GM recebe continuamente dados de cada mvel (atravs do canal de sinalizao) como nvel de sinal recebido, taxa de erro de quadro, e decide para qual ERB o mvel deve efetuar o hand-off . 4

- HLR (Home Location Register) a base de dados dos assinantes da rea de servio de uma CCC. Em algumas arquiteturas podemos ter HLR contendo a base de dados de mais de uma CCC e sendo acessada toda vez que uma chamada requisitada. - VLR (Visit Location Register) Similar ao HLR, possui um cadastro dinmico dos assinantes, tanto dos locais (Home) quanto dos visitantes (Roamers). - Transcoder Algumas centrais trabalham com canais de voz entre a CCC e a ERB de 16Kb/s. Como as inter conexes com as outras operadoras de telefonia fixa, longa distncia e celular so feitas via canais PCM de 64 Kb/s, necessrio o transcoder para fazer a converso entre estas taxas. - PTS Ponto de Transferncia de Sinalizao. responsvel pelo gerenciamento da sinalizao entre a central celular e as outras centrais . Com o surgimento do protocolo de sinalizao por canal comum #7 (SS7), os canais de voz e sinalizao passaram a seguir caminhos independentes. H uma rede nacional de ns PTS interligada para que as centrais possam estabelecer as rotas para se completar uma chamada enquanto o usurio est digitando os nmeros do telefone desejado. Dependendo dos servios oferecidos por uma operadora, a CCC pode conter ainda outros equipamentos: - Gateways para interface entre celulares WAP e aplicaes internet (servios de notcias, geo-localizao, e-mails, m-commerce, etc.) - Plataformas de gerenciamento de assinantes do servio pr-pago. - Plataformas de servio de correio de voz (voice mail) ERB Estao Rdio Base Uma ERB corresponde a uma clula, no sistema .Da temos o conceito de telefonia celular. Ao invs de termos uma s estao irradiando em alta potncia por toda a cidade, temos vrias antenas espalhadas numa rea trabalhando com potncias menores, e o melhor, otimizando a utilizao do espectro de freqncias disponveis . a ERB quem se comunica com o assinante atravs da interface area escolhida (CDMA, TDMA, GSM, etc.), e com a CCC atravs de canais PCM de voz e sinalizao . Podemos dizer que a ERB um prolongamento da CCC. A disposio das ERBs em uma determinada rea depende profundamente do tipo de interface area. A rea de cobertura de uma ERB no sistema FDMA (AMPS), por exemplo, menor do que no sistema CDMA, isto porque no sistema AMPS h o problema da interferncia entre os canais de ERBs vizinhas com o reuso de freqncias, o que j no to crtico num sistema CDMA onde todas as ERBs operam com a mesma freqncia.

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A ERB recebe canais de voz PCM da CCC atravs de um meio de transmisso qualquer (microondas, fibra ptica, cabo, modem) e os modula em sinais de microondas em freqncias de 800, 900, 1800, 1900 MHz dependendo do sistema, para irradi-los para os telefones mveis . Na ERB no acontece nenhum processamento, tarifao ou controle de chamadas. Uma ERB composta basicamente de antenas de transmisso e recepo (que podem estar numa nica antena, omnidirecional) , filtros, duplexadores, acopladores, transmissores e receptores, equipamentos de transmisso, torre, fonte e infra-estrutura (sistemas de proteo de transientes, combate incndio, alarmes, pra-raios, prdio, etc.). A ERB transmite numa frequencia 45 MHz acima da frequencia de recepo .Como vimos anteriormente, uma ERB pode ser OMNIDIRECIONAL ,onde temos uma nica antena, tanto para transmisso quanto para recepo, irradiando num ngulo de 360 graus em torno da ERB. Esta configurao mais indicada quando temos ERBs isoladas em pequenas cidades ou reas rurais onde podemos trabalhar com potncias maiores de transmisso sem risco de interferir em outras estaes. A configurao mais usada a SETORIZADA, onde temos grupos de antenas de transmisso (TX) e recepo (RX), cada grupo tem um ngulo de cobertura, que pode ser de 120 graus (3 setores) ou 60 graus (6 setores) .

Durante a instalao dos sistemas celulares so feitos ajustes nos ngulos horizontal e vertical das antenas para melhorar a sua cobertura e evitar interferncias entre elas. Este processo chamado de OTIMIZAO do sistema . Equipes percorrem as reas de cobertura planejadas verificando o nvel (potncia) e a qualidade do sinal (taxas de erro, fading, etc.) afim de se obter subsdios para novos ajustes . Como as redes celulares esto em constante crescimento, este processo ocorre quase que ininterruptamente . Podemos ter ERBs com alta capacidade de canais, instaladas em containers ou pequenos prdios especficos, ou com menor capacidade, que podem ser instaladas em topos de prdios ou pequenas salas, ocupando espaos reduzidos . Cobertura da clula A cobertura provida por uma clula depende de parmetros pr-definidos como, potncia de transmisso, altura, ganho e localizao de antena. Vrios outros fatores como, presena de montanhas, tneis, vegetao e prdios afetam de forma considervel a cobertura RF de uma base. Esses ltimos fatores, obviamente, no so definidos pelo projetista de sistema e variam de uma regio para outra.

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Telefone mvel Sua funo transformar um sinal de voz humana, entre 300 e 3400 Hz, codific-lo e modul-lo em uma frequencia de microondas para ser transmitido para a ERB, e viceversa. A potncia mxima de transmisso de um celular de 600 miliWatts (0,6 Watts). O mvel mantm comunicao constante com a ERB atravs dos canais de sinalizao e controle, mesmo quando no h uma chamada em andamento atravs destes canais de sinalizao que o mvel recebe informaes da ERB como controle de potncia de transmisso, identificao da ERB, sincronismo com o sistema, gerenciamento de hand-off, e envia requisies de chamadas e a identidade do mvel . Opera em modo full-duplex, possuindo um caminho de ida e um de retorno em relao estao base, que so os links reverso (mvel para base) e direto (base para mvel). Alguns exemplos de mensagens de controle trocadas entre mvel e base so: _ pedido do mvel para acessar um canal e efetuar uma chamada; _ registro do mvel na rea de servio atual (outra CCC); _ mensagem de alocao de canal para o mvel, oriunda da estao base; _ mensagem de handoff oriunda da estao base, para que o mvel sintonize outro canal. Ressalta-se nesse ponto que o que est sendo chamado de canal constitui-se na dupla link direto e reverso. As bandas A e B As bandas A e B so diferentes faixas de freqncia de ondas de rdio. Estas freqncias so canais de transmisso de sinais. Os telefones celulares operam atravs de ondas de rdio em uma destas freqncias, com tecnologia analgica ou digital. Freqncias Banda A: 869 880 MHz e 890-891,5 MHz Banda B: 880 890 MHz e 891,5 894 MHz 4

Arquitetura do sistema Um sistema rdio mvel pode ser elaborado segundo uma arquitetura centralizada ou descentralizada. Em uma arquitetura centralizada, a Central de Comutao Mvel em geral controla uma grande quantidade de estaes base, tanto de clulas prximas como distantes. Em um sistema descentralizado, as CCCs tm uma regio menor de abrangncia, controlando menos estaes base quando comparado outra arquitetura. Sistemas pequenos tendem a ser centralizados, enquanto que sistemas maiores seguem a abordagem descentralizada. H diferentes nveis de descentralizao, onde pode ou no haver interconexo entre as CCCs. No primeiro caso (h conexo entre CCCs), uma chamada de um mvel passar pela rede fixa apenas quando o usurio chamado for fixo. Por outro lado, no segundo caso (no h conexo entre CCCs), mesmo que o usurio chamado seja mvel, mas pertencente a uma outra rea de servio (outra CCC, portanto), a chamada ter que passar pela PSTN , pois ela que prover o contato entre as duas CCCs. A Rede Brasileira As operadoras brasileiras utilizam duas tecnologias digitais diferentes: - TDMA - Time Division Multiple Access e - CDMA - Code Division Multiple Access. Eis uma relao das reas, das operadoras, dos grupos ou bandas e das tecnologias (agrupadas de diversas maneiras) e o nmero de celulares em cada uma , em 23 Nov 2000: rea 1: Grande S.Paulo ( 3.971.905) Telesp Celular (A - CDMA) BCP (B - TDMA) rea 2: Est. So Paulo (2.208.160) Telesp Celular (A - CDMA) Ceterp Celular (A - CDMA) CTBC Celular (A - TDMA) Tess Celular (B - TDMA) rea 3: Rio de Janeiro e Esprito Santo (3.789.098) Telefnica Celular (A - CDMA) ATL Algar (B - TDMA) rea 4 : Minas Gerais (1.674.140) Telemig Celular (A - TDMA) CTBC Celular (A - TDMA) Maxitel (B - TDMA) rea 5: Paran e Sta. Catarina (1.667.891) Tele Celular Sul (A - TDMA) Sercomtel Celular (Londrina) (A - TDMA) Global Telecom (B - CDMA) rea 6: Rio Grande do Sul (1.791.875) Tele Celular Sul (A - TDMA) Celular CRT (A - TDMA) Telet (B - TDMA) rea 7: AC, RO, MT, MS, TO, DF e GO (1.616.541) Tele Centro-Oeste Celular (A - TDMA ) CTBC Celular (A - TDMA) Americel ( B - TDMA) 4

rea 8: AM, PA, MA, RR e AP (792.190) Tele Norte Celular (A - TDMA) Norte Brasil Telecom (B - TDMA) rea 9: BA, SE e AL ( 1.058.256) Tele Leste Celular (A - CDMA) MAXITEL ( B - TDMA) rea 10 : CE, PI, RN, PB, PE e AL (2.295.778) Tele Nordeste Celular (A - TDMA) BSE (B - TDMA) Operadoras da banda A: Tele Nordeste Celular (TDMA); Tele Leste Celular (CDMA); Tele Norte Celular (TDMA); Tele Centro-Oeste Celular (TDMA) ; Tele Celular Sul (TDMA); Sercomtel (TDMA); CTBC Celular (TDMA); Telemig Celular (TDMA); Telefonica Celular (CDMA); Telesp Celular (CDMA); Celular CRT (TDMA); CETERP (CDMA). Operadoras da banda B: BSE (TDMA); BCP (TDMA); Norte Brasil Telecom (TDMA); Americel (TDMA); Telet (TDMA); Global Telecom (CDMA); Maxitel (TDMA); ATL (TDMA) ;Tess(TDMA). Operadoras de tecnologia CDMA: Tele Leste Celular (A); Telefonica Celular (A) ;Telesp Celular (A) ;CETERP (A); Global Telecom (A) Operadoras de tecnologia TDMA: Tele Nordeste Celular (A) ;Tele Norte Celular (A); Tele Centro-Oeste Celular (A); Tele Celular Sul (A); Sercomtel (A); CTBC Celular (A); Telemig Celular (A); Celular CRT (A); BSE (B); BCP (B); Norte Brasil Telecom (B); Americel (B) ;Telet (B); Maxitel (B); ATL (B); Tess(B). Processamento de Chamadas Canais diretos e reversos Os canais de comunicao entre o mvel e a ERB podem ser classificados como diretos (da ERB para o mvel) ou reversos (do mvel para a ERB). Vamos utilizar o exemplo do CDMA Canais Diretos 1. Canal Piloto O mvel faz uma busca lgica do canal piloto para saber se est em uma rea de cobertura com sinal CDMA. Sinal no modulado. Serve como referncia de fase para que o mvel possa decodificar os outros canais. Serve tambm para que o mvel determine a sua distncia at a ERB, atravs de uma medida da potncia do canal piloto. pelo canal piloto que o mvel identifica a ERB . Identificadas as ERBs e suas potncias recebidas naquele instante, a central tem a localizao aproximada do mvel e pode ento orientar o correto handoff . 4

2. Canal de Sincronismo usado pelo mvel para se sincronizar com o sistema (base de tempo). 3. Canal de Paging (busca) usado para transmitir informaes enquanto o mvel est vago ou em transio para um canal de voz. Envia mensagens de registro, handoff vago, designao de canais, mensagens de busca, parmetros do sistema, parmetros de acesso, lista de pilotos vizinhos, lista de portadoras CDMA ativas. o canal paging quem se comunica com o canal de acesso (canal reverso). 4. Canal de Trfego (voz) por onde ocorre a conversao.

Canais Reversos 1. Canal de Acesso usado para responder a solicitaes da ERB enquanto o mvel est vago. Envia mensagens de registro e resposta busca . 2. Canal de Trfego (voz) por onde ocorre a conversao. Processamento de uma chamada de um mvel para um telefone fixo 1. O mvel envia mensagem de origem e os dgitos discados no canal de acesso. O Gerenciador de Mobilidade (GM) da central recebe estes dados e pede que a central designe um circuito terrestre para esta chamada. 2. designado um circuito (CCC-ERB) e um elemento de canal (MCC) para esta chamada. 3. Toque de retorno e conversao Processamento de uma chamada de um telefone fixo para um mvel 1. A central recebe uma chamada da rede fixa e determina se o mvel chamado vlido. 2. Atravs do seu ltimo registro, ou seja a ltima ERB de onde o mvel enviou sinalizao, a CCC inicia uma busca, atravs do canal de paging. 3. Ocorre a validao a designao de um circuito para esta chamada. 4. Conexo. Alocao de canal Para um uso eficiente do espectro rdio disponvel, requerido um esquema de reuso de freqncias que seja consistente com os objetivos de aumento de capacidade e reduo de interferncia. Com o intuito de aumentar a eficincia na utilizao do espectro, uma variedade de estratgias de alocao de canais foi ento desenvolvida. Tais estratgias podem ser classificadas como fixas ou dinmicas. A escolha da estratgia impacta no desempenho do sistema, particularmente em como uma chamada gerenciada quando um mvel desloca-se de uma clula para outra. Numa estratgia de alocao fixa de canais, alocado um determinado conjunto de canais de voz a cada clula. Qualquer tentativa de chamada dentro da clula s 4

poder ser servida pelos canais desocupados pertencentes quela clula. H algumas variantes da estratgia de alocao fixa de canais. Em uma delas, chamada de estratgia de emprstimo (borrowing strategy), uma clula pode pedir canais emprestados de uma clula vizinha se todos os seus canais estiverem ocupados. A Central de Comutao Mvel supervisiona os procedimentos de emprstimo e garante que o emprstimo do canal no interfere em nenhuma chamada que esteja em progresso na clula de origem do canal. Na estratgia de alocao dinmica de canais, os canais de voz no so alocados s clulas permanentemente. Ao invs disso, cada vez que h uma tentativa de chamada, a estao base requisita canal para a MSC. A Central ento aloca um canal para a clula que o requisitou. A MSC apenas aloca uma determinada freqncia se essa freqncia no est em uso na clula nem em nenhuma outra clula que esteja a uma distncia menor que a distncia de reuso, para evitar interferncia. A alocao dinmica de canais diminui a probabilidade de bloqueio de chamadas, aumentando a capacidade de troncalizao do sistema, pois todos os canais disponveis esto acessveis a todas as clulas. Esse tipo de estratgia requer que a MSC colete dados em tempo real de ocupao de canais, distribuio de trfego, e de indicaes de intensidade de sinal de rdio (RSSI- Radio Signal Strength Indications) de todos os canais, continuamente. Isso sobrecarrega o sistema em termos de capacidade de armazenamento de informaes e carga computacional, mas prov vantagem de aumento de utilizao dos canais e diminuio da probabilidade de bloqueio. Handoff Quando um mvel desloca-se entre clulas enquanto uma conversao est em andamento, a MSC automaticamente transfere a chamada para um novo canal pertencente nova estao base. Esse procedimento de handoff no apenas envolve a identificao de uma nova estao base, mas tambm requer que os sinais de voz e de controle sejam transferidos para canais associados nova clula.

O processamento de handoffs uma tarefa muito importante em qualquer sistema celular. Muitas estratgias de handoff priorizam os pedidos de handoff em relao a pedidos de inicializao de novas chamadas, quando da alocao de canais livres em uma clula. Handoffs devem ser realizados com sucesso (e o menor nmero de vezes possvel) e deveriam ser imperceptveis aos usurios. Projetistas de sistemas devem especificar um nvel timo de sinal que iniciar o processo de handoff. Uma vez que um nvel particular 4

de potncia de sinal tenha sido estabelecido como sendo o nvel que oferece a qualidade de voz mnima aceitvel no receptor da estao base (normalmente entre 90 dBm e 100 dBm) , um nvel de sinal ligeiramente superior usado como limiar no qual o handoff feito. Para se decidir se um handoff necessrio ou no, importante garantir que a queda no nvel do sinal medido no devida a um desvanecimento momentneo e que