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6.3 – Tecnologias de Acesso

Redes de ComunicaçõesCapítulo 6.3

1Informática de Gestão ESTiG/IPB

• Acesso por modem da banda de voz (através da Rede Fixa de Telecomunicações)

• Acesso RDIS (Rede Digital com Integração de Serviços)

• Acesso DSL – Digital Subscriber Line

• Cable modems

• FWA – Fixed Wireless Access

Redes de ComunicaçõesAcesso a redes alargadas


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• As redes alargadas são, hoje em dia, redes de débito muito elevado

• O estrangulamento da largura de banda não se situa no backbone da rede alargada mas sim nos seus limites (rede de acesso)

• Surge assim a necessidade da existência de tecnologias que permitam débitos elevados nos lacetes de assinante (que usam pares de cobre na maior parte)

Redes de ComunicaçõesTransmissão digital no lacete do assinante


• Características– introduz vários níveis de comutaçãoCentral local → Central regional → Central interurbana →Central internacional

– permite elevado número de utilizadores com grande dispersão geográfica

– As centrais são comutadores de circuitos

Redes de ComunicaçõesRede Fixa de Telecomunicações - Topologia hierárquica


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Comutação

analógica

Comutação

analógica

Transmissão analógica

• Rede telefónica híbrida

Comutação

analógica

Comutação

analógica

Transmissão digital

A/D

D/A

A/D

D/A

Transmissão analógica Transmissão analógica

Telefone• Rede telefónica analógica

Redes de ComunicaçõesRede Telefónica Pública Comutada Evolução (1)


Comutação

digital

Comutação

digital


A/D

D/A

A/D

D/A

Transmissão analógica

• Rede Digital com Integração de Serviços (RDIS)

Comutação

digital

Comutação

digital


• Rede Digital Integrada (RDI)

Acesso básico (2B+D) ou

primário (30B+D)

Redes de ComunicaçõesRede Telefónica Pública Comutada Evolução (2)


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• Modems:– Transmissão de dados usando modems através das técnicas de modulação - 56 Kbps (ritmo

máximo)

• RDIS - Rede Digital com Integração de Serviços• DSL (Digital Subscriber Loop)

– ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Loop) 1.5 - 16 Mbps (download), 9.6 - 640 Kbps(upload) + canal de voz

– …

• HFC (Redes híbridas fibra-coaxial) - solução adoptada pela TV Cabo Portugal• FTTC (Fiber-To-The-Curb), colocar a fibra até um armário exterior às instalações

do assinante (i.e. até ao quarteirão), ligando em seguida este armário ao assinante usando o cobre - custo aceitável

• FTTH (Fiber-To-The-Home), colocar a fibra directamente até à instalação do assinante - custo elevado

Redes de ComunicaçõesTransmissão na rede de acesso


Redes de ComunicaçõesSistemas de acesso de assinante


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• Princípio de operação– sinal transmitido no lacete local consiste em impulsos multinível– sentido descendente: ISP → utilizador

• modem ISP: geração de palavras PCM (7 bits@ 8kHz) → 56 kbit/s• central local: conversão D/A de palavras PCM em símbolos multinível• modem utilizador: recepção de símbolos, conversão A/D e extracção de dados

– sentido ascendente: utilizador → ISP• modem utilizador: transmissão de símbolos multinível• central local: conversão A/D dos símbolos multinível em palavras PCM• modem ISP: recepção de palavras PCM e extracção dos dados

Redes de ComunicaçõesAcesso por modem de banda de voz


• Origem– Definida pela UIT em 1984– Resultou da evolução natural da Rede Digital Integrada (RDI)

• Conectividade digital extremo-a-extremo– Assenta na mesma infra-estrutura da rede telefónica tradicional– Transmissão e comutação digital– Acesso digital de assinante

• Suporte de vários modos de transferência da informação– Comutação de circuitos – Comutação de pacotes

• Sinalização poderosa– Baseada em mensagens– Canais de sinalização disponíveis na interface de acesso– Possível efectuar sinalização durante uma chamada

• Integração de acesso– uma única interface para diferentes terminais– uma única interface para diferentes serviços

• Integração da sinalização– um canal de sinalização para todos os serviços suportados na interface de acesso

• Alguns benefícios– Transporte de vários tipos de informação (dados, voz, vídeo, texto e imagens)– O estabelecimento da conexão é mais rápido que no serviço telefónico analógico– Débitos superiores às comunicações telefónicas analógicas

Redes de ComunicaçõesAcesso RDIS


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Redes de ComunicaçõesIntegração de acesso e sinalização


• RDIS banda estreita (narrowband ISDN)– A primeira geração– Baseada na utilização de um canal de 64 Kbps como a unidade básica de comutação

– Orientada à comutação de circuitos– Impulsionada pelo frame relay

• RDIS banda larga (broadband ISDN)– A segunda geração– Suporta taxas de dados bastante elevadas (centenas de Mbps).

– É orientada à comutação de pacotes– Impulsionada pelo ATM

Redes de ComunicaçõesGerações RDIS


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• Identificação do número chamador• Restrição de identificação• Grupo fechado de utilizadores• Chamada em espera• Marcação directa de extensão• Número múltiplo de cliente• Sinalização de utilizador a utilizador• Informação de taxação• Reencaminhamento de chamadas

Redes de ComunicaçõesAlguns serviços integrados


• A ligação entre o posto central e o utilizador RDIS é usada para transportar um número de canais de comunicação– A capacidade da ligação (logo o número de canais) pode variar de utilizador para

utilizador• Canal B (canal básico de utilizador) - 64 kbps

– transferência bidireccional de informação do utilizador: voz, dados– estabelecimento de conexão em modo circuito (feito através do canal D)

• No caso de linha dedicada, a conexão é acordada previamente não sendo necessário um protocolo para estabelecimento da ligação

– acesso a diferentes modos de comunicação (modos circuito e pacote)• Canais H - n x 64 kbps

– utilização idêntica a canais B para serviços de mais alto débito– dados de alta velocidade– fac-símile rápido– áudio de alta fidelidade– teleconferência

• Canais D - 16 / 64 kbps– Bidireccional e partilhado por todos os terminais do bus– Usado para informação de sinalização para controlo das chamadas– dados (modo pacote, com ou sem estabelecimento de conexões)

Redes de ComunicaçõesRDIS – Estruturas de Acesso


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• Serviço básico – Destina-se aos utilizadores individuais (residenciais e pequenos escritórios)– Permite o uso simultâneo de voz e várias aplicações de dados (ligação a uma central de

alarme, fax, etc.)– Permite o estabelecimento de 2 comunicações em simultâneo sendo, por isso, equiparado por

simplicidade a 2 linhas telefónicas

• Serviço primário – Destina-se aos utilizadores que necessitem de maior capacidade, como centrais telefónicas

privadas de grande porte, ou redes locais– Se for necessário uma taxa de dados maior, pode ser fornecido mais do que um interface

físico primário• Neste caso, um único canal D pode ser suficiente para toda a sinalização, consistindo o novo interface

apenas de canais B

Redes de ComunicaçõesRDIS – Tipos de acesso (1)


* Activação de terminais e multiplexagem dos canais B e D

** Manutenção e sincronização de quadros

*

**

Redes de ComunicaçõesRDIS – Tipos de acesso (2)


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• Visto da rede, pode existir mais do que um equipamento ligado aoacesso

• É possível ligação simultânea de até 8 terminais RDIS independentes, como um PC, Telefone, Fax ou um Videotelefone, – Apenas um (utilizando os 2 canais) ou dois equipamentos (utilizando um canal cada) podem realizar ou receber chamadas em simultâneo

Redes de ComunicaçõesAcesso básico – configuração multiponto


• Do ponto de vista da rede só é reconhecido um equipamento ligado a esse acesso

• Adequado para ligar centrais telefónicas privadas à RDIS

Redes de ComunicaçõesAcesso básico – configuração ponto-a-ponto


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Redes de ComunicaçõesRDIS – Modelo de 3 camadas


1. O canal D é usado para enviar o número a chamar ao comutador RDIS local

2. O comutador RDIS local usa o protocolo de sinalização SS7 para estabelecer um circuito e passar o número a chamar para o comutador RDIS remoto

3. O comutador remoto RDIS sinaliza o destino através do canal D

4. O dispositivo NT1 de destino envia ao comutador RDIS remoto uma mensagem a confirmar o estabelecimento de ligação

5. O comutador RDIS remoto usa o SS7 para confirmar o estabelecimento de ligação ao comutador local

6. O comutador local conecta um dos canais B, deixando o outro canal livre para nova conexão

Redes de ComunicaçõesEstabelecimento de chamada comutada ao circuito


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Redes de ComunicaçõesFunções RDIS e pontos de referência (1)


• Grupos funcionais:– NT1 (terminação de rede 1)

• Inclui funções associadas às terminações físicas e eléctricas da RDIS, correspondendo ao nível 1 OSI• Localizado nas instalações do cliente, mas controlado pelo fornecedor RDIS• Constitui um limite da rede, isolando o utilizador da tecnologia de transmissão usada• Desempenha funções de manutenção de linha (teste de loopback, monitorização de desempenho)• Pode suportar vários dispositivos

– NT2 (terminação de rede 2)• Dispositivo inteligente, podendo executar funções de concentração e comutação. Pode incluir funcionalidades até ao nível

3 OSI• Ex.: PBX digital, LAN

– NT12 (terminação de rede 1,2)• Equipamento que desempenha as funções combinadas de NT1 e NT2

– TE1 (equipamento terminal 1)• Dispositivos que suportam a interface RDIS• Ex.: Telefones digitais, FAX digital

– TE2 (equipamento terminal 2)• Engloba os dispositivos não-RDIS. • Necessitam de um adaptador de terminal (TA) para ligar à interface RDIS

• Pontos de referência:– T (Terminal)

• terminação RDIS mínima no utilizador• Separa o equipamento do fornecedor de rede do equipamento do utilizador

– S (System)• Interface de terminais RDIS individuais.• Separa o equipamento terminal do utilizador das funções de comunicação de rede

– R (Rate) • Fornece um interface não-RDIS entre equipamento de utilizador não-RDIS e equipamento adaptador

Redes de ComunicaçõesFunções RDIS e pontos de referência (2)


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• Família de técnicas (xDSL) adequadas a diversas aplicações– ADSL, SDSL, HDSL e VDSL– Criadas para aumentar o desempenho das linhas de par entrançado• Tira partido de técnicas de cancelamento de eco adaptativo conseguindo-se uma transmissão robusta, de banda larga e de custos reduzidos

• Cada tecnologia estabelece um compromisso entre vários objectivos:– Número de pares– Débito binário– Alcance– Simetria

Redes de ComunicaçõesAcesso DSL


• Objectivo geral da tecnologia ADSL– utiliza a linha telefónica existente: um único par– acrescenta um modem “sempre ligado” para serviços multimédia– cobertura sem repetidores nem selecção de pares, para a maioria de

assinantes

• Canais suportados– um canal duplex para telefonia ou RDIS– um canal ascendente de média velocidade– um canal descendente de alta velocidade

• Utiliza a tecnologia DMT (Discrete MultiTone)– divide a banda de frequências em 256 canais de 4 KHz– a qualidade de cada canal é avaliada constantemente– De acordo com o resultado é-lhe atribuído um determinado número de bits a

transmitir

Redes de ComunicaçõesADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line


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Redes de ComunicaçõesADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line (1)




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• HDSL - High-speed Digital Subscriber Line– não disponibiliza acesso telefónico– evolução do acesso básico RDIS (2 pares)– largura de banda simétrica (1.54 a 2.48Mbps)

• SDSL - Single-pair high-speed Digital Subscriber Line– não disponibiliza acesso telefónico– melhoria das técnicas utilizadas em HDSL no sentido de permitir maior alcance apenas num par

Redes de ComunicaçõesxDSL – Outras tecnologias (1)


• VDSL - Very high-speed Digital Subscriber Line– apenas possível quando for disponibilizada Fiber to the Curb– disponibiliza o acesso analógico telefónico (POTs) ou RDIS como em ADSL

– prolongamento dos sistemas ADSL para maiores débitos de linha– modo assimétrico

• sentido descendente– taxa máxima entre 51 e 55 Mbps– linhas com comprimento máximo de 300 m– linhas até 1500 m são possíveis taxas de 13 Mbps

• sentido ascendente – varia entre 1,6 e 2,3 Mbps

Redes de ComunicaçõesxDSL – Outras tecnologias (2)


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• Acesso à internet com débitos muito elevados (500 Kbps até 10 Mbps) disponível nas redes CATV

• Cable modem possui uma porta para ligação ao televisor e outra para ligação a uma NIC

• Utilização em simultâneo de televisão e acesso à Internet

iMac

Redes de ComunicaçõesCable Modems


• Forma competitiva (face a acessos do tipo DSL) por parte dos utilizadores fixos

• Rapidez e custo de instalação reduzidos– Menor recurso a obras públicas– Uma única antena pode satisfazer vários clientes

• Estimativas apontam que daqui a 10 anos, a maioria das casas terá acessos de 2 a 34 Mbps

Redes de ComunicaçõesAcesso Fixo via Rádio (FWA)


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