TelecomunicaçõesEspecialização do 4º ano

Mestrado Integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

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Conteúdo da Especialização

• Abrange as principais áreas de aplicação das telecomunicações atualmente:

– Sistemas de fibras óticas

– Redes de sensores

– Sistemas públicos de telecomunicações

– Redes celulares móveis

• Abrange tecnologias com área de cobertura global, metropolitana, local, pessoal e corporal, como ADSL, redes 2G/3G/4G, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, etc.

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Vantagens desta Especialização

• As tecnologias associadas a esta área estão em contínua evolução => área de conhecimento emergente ao longo das últimas décadas

• As UCs da especialização de Telecomunicações abrangem as principais áreas de aplicação atuais

• Os pré-requisitos necessários para frequentar estas UCs são consolidados na frequência das UCs antecedentes do curso

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Principais Saídas Profissionais

• Operadoras de telecomunicações

• Empresas que atuam na área das redes de comumunicação e Internet

• Empresas que desenvolvem equipamento e aplicações para telecomunicações

• Empresas que desenvolvem sistemas baseados em sensores e atuadores

• Centros de investigação e desenvolvimento que desenvolvem trabalho neste domínio

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UCs de Base da Especialização

• Sistemas Digitais

• Introdução às Redes de Computadores

• Processamento de Sinal

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Unidades Curriculares

• 1º Semestre– Sistemas de Comunicações Óticas

– Redes de Sensores sem Fios

• 2º Semestre– Sistemas de Telecomunicações

– Redes Móveis

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Sistemas de Comunicações Óticas

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Programa da UC

Parte I - Dispositivos passivos1. Fibra ótica2. Polarização e interferometria3. Multiplexagem de comprimento de onda e filtragem ótica

Parte II - Dispositivos ativos4. Detetores5. Emissores e amplificadores óticos6. Ótica não-linear

Parte III – Tecnologia7. Sensores óticos8. Componentes para telecomunicações óticas

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Resultados e Contributos

Resultados de Aprendizagem:- Descrever as características de uma fibra ótica relevantes para a

transmissão de informação digital;- Descrever os elementos que integram um sistema de comunicação ótica;- Calcular o desempenho de um sistema de comunicação ótica, utilizando

diferentes métodos de análise e simulação.

Contributo para o perfil do aluno do MIEEIC:Com este módulo, deve o aluno ser capaz de integrar equipas de projeto e/ou manutenção de sistemas de comunicação digital (rede de transporte/distribuição local) por fibra ótica, dados ou televisão (integração de serviços); deverá igualmente dominar os conceitos e fenómenos óticos/opto-eletrónicos relevantes para a utilização da tecnologia fotónica em sensores e sistemas de telemetria.

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Redes de Sensores sem Fios

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Internet of Things/Cyber-Physical Systems

• Assentam em dispositivos que interagem com o mundo físico (com recurso a sensores e atuadores) – hardware e software

• Requerem tecnologias específicas: ZigBee, Bluetooth Low Energy, etc.

• Baixo consumo de energia (alimentados por baterias)

• Comunicação sem fios (wireless)

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Base Station

BSN

Sensor node

Áreas de Aplicação

• eHealth

• Domótica

• Automação Industrial

• Smart grid

• Smart cities

• Agricultura, etc.

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Programa da UC

• Fundamentos– Introdução às redes de sensores sem fios (WSN)

– Arquitetura dos nós e das redes WSN

– Camadas protocolares

– Consumo de energia

– Redes de área corporal (BAN – Body Area Networks)

• Tecnologias/aplicações– IEEE 802.15.4 e ZigBee

– Bluetooth e Bluetooth Low Enegy

– Internet of Things

– RFID

– Mobile Phone Sensing

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Sistemas de Telecomunicações

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Introdução

• Nesta UC serão apresentados os principais sistemas e tecnologias existentes nas actuais redes de telecomunicações

• É dada ênfase às redes públicas de telecomunicações

• Inicialmente é feita uma apresentação da evolução das principais redes e sistemas de telecomunicações:

– Rede telefónica

– Redes de difusão (rádio e televisão)

– Redes celulares / Redes móveis

– Redes de dados

• Seguidamente perspectiva-se a evolução no sentido das Redes Digitais com Integração de Serviços

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Programa da UC

• Arquitectura da rede pública digital: Multiplexagem, Comutação e Sinalização

• Controlo de tráfego e Qualidade de Serviço

• Hierarquias PDH e SDH (SONET)

• RDIS de Banda Larga e ATM

• Controlo de Erro em Redes de Telecomunicaões

• Data Subscriber Line (DSL) baseado na Public Switched Telephone Network (PSTN)

• Modulação em multiportadora

– Power-line-based communication

– Cable networking (DOCSIS protocol)

– Optical Fiber-To-The-User (FTTU)16

Resultados de Aprendizagem

• Identificar os módulos funcionais integrantes dos sistemas de transmissão digital

• Explicar os processos de multiplexagem e comutação suportados nas Hierarquias PDH e SDH e SONET

• Implementar funcionalidades e procedimentos protocolares RDIS

• Identificar as características fundamentais da RDIS de BL e ATM

• Identificar e explicar os códigos para detecção e correcção de erros em redes de telecomunicações

• Identificar as características fundamentais da HDSL, HDSL2, HDSL4, SHSDL, ADSL, ADSL2, ADSL2+ e VDSL

• Identificar as características fundamentais da DOCSIS, Power-Line-based communication e FFTU

• Explicar os processos de modulação em multiportadora, identificando os benefícios relativamente as modulações QAM e CAP

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Redes Móveis

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Objetivos

• Introduzir conceitos fundamentais de comunicações por rádio

• Introduzir a temática das redes de telecomunicações móveis, com ênfase nas redes móveis terrestres (GSM e UMTS)

• Tomar consciência sobre o processo evolutivo das redes móveis, nas perspectivas técnica, societal e económica

• Introduzir tendências emergentes em redes móveis, incluindo redes veiculares

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Alguns Tópicos Abordados

• Espectro radioeléctrico e regulação• Espalhamento espectral e MIMO• Conceito de rede celular• Arquitectura das redes móveis celulares• Serviços em redes móveis (e.g. SMS)• Segurança em redes móveis• Handover• Redes móveis por satélite• Redes móveis de emergência• Redes IEEE 802.11 (Wi-Fi)

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Funcionamento

• Aulas teóricas com a participação dos estudantes

• Componente prática• Avaliação contínua

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Exemplos de Empregadores

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