trabalho de modulacao

Escola Superior de Ciências Náuticas

Ordem Conteúdo Página

I Introdução 2

II Resumo 3

III Definição Tráfego 4

IV Aplicação de Tráfego 4

V Comutação 4

VI Modelação de tráfego, Medidas de tráfego 5

VII Fórmula de Erlang para sistemas com perdas 6

VIII Comutação 7

IX Sinalizações 9

X Importância de Comutação e Tráfego 10

XI Conclusão 11

Turma 3R, Discentes: Agostinho Zandamela, Albasine Machel, Cremildo Mundlovo, Milagre Baule 1


I. Introdução

O rápido desenvolvimento da tecnologia dos componentes eletrônicos e dos

computadores provocou uma mudança extremamente importante nos equipamentos de

telecomunicações e, por conseqüência, nos equipamentos de comutação telefônica.A

invenção do transistor, com o posterior desenvolvimento de circuitos integrados, bem

como o estabelecimento do controle por programa armazenado(CPA),desempenha um

papel muito importante.

A técnica (CPA) tem possibilitado uma maior versabilidade, obtendo-se daí uma maior

economia, devido, principalmente, a diferentes aplicações que se podem obter de um

mesmo hardware, trocando somente o software.O sistema de comutação digital utiliza em

suas vias de conversação a multiplexação por divisão do tempo.Comutação de pacotes é o processo pelo qual permite que mais usuários usem a mesma

rede, comutação, que tem como objectivo o encaminhamento.

Objectivos gerais

-Conhecer, entender, a comutação, o funcionamento, a aplicação da comutação na área

das Telecomunicações.

-Descrever a comutação, Tráfego.

Objectivos específicos

Definir, estudar o funcionamento, características, propriedades gerais, vantagens e

desvantagens de comutação.

Metodologia de investigação

John Bellamy, Digital Telephony, John Wiley & Sons,1991.

J.E. Flood, Telecommunications Switching, Traffic and Networks, Prentice Hall

International, 1994.

Carlos Salema, Estudo de Sistemas de Telecomunicações, AEIST, 1979.

Misha Schwartz, Telecommunication Networks, Addison-Wesley, 1987.



II. Resumo

O tráfego telefônico caracteriza-se pela ocorrência de ligações entre um terminal

telefônico e outro, de forma instantânea, originadas e terminadas em estações telefônicas

locais.Entretanto, nos últimos anos, o tempo médio de retenção de chamadas locais tem

crescido substancialmente, devido à utilização da rede telefônica para conexões com a

rede Internet. O total de ocorrências de ligações, ou melhor, tentativas de ligações, como

é de se esperar, varia ao longo do tempo, fundamentado na necessidade ou até mesmo na

ansiedade de cada pessoa. Para o atendimento dessas necessidades, os engenheiros de

telecomunicações buscam dimensionar os meios de forma a satisfazer a relação de

melhor eficiência acoplada a uma economicidade aceitável, definindo desta forma o grau

de atendimento ao serviço telefônico. São instaladas centrais telefônicas, tanto públicas

como privativas (PABX), dimensionadas com um determinado grau de serviço, sabendo

com antecedência que um percentual de chamadas será completado, um outro percentual

terá uma determinada demora e que um terceiro percentual será perdido.É importante

ressaltar que o dimensionamento de centrais telefônicas realizado, enfocando somente um

determinado segmento, não garante um grau de serviço elevado em ligações que

envolvam chamadas interurbanas.

Uma central de comutação digital local é constituída por duas grandes unidades: Unidade

de assinante e concentração (UAC) e unidade do grupo de comutação (UGC). A UAC

pode em alguns casos estar separada da central local fazendo parte da unidade remota. O

equipamento de comutação está situado na unidade de concentração e no UGC. Interface

de linha de assinante (1) Multiplexador Unidade de concentração Bloco do grupo

decomutação Interface de linha de assinante Sistema de controlo da central Controlador

das interfaces.



III. Definição Tráfego

Tráfego é a ocupação de um circuito medido pelo tempo desta oupação, em segundos,

minutos e horas.

IV. Aplicação de Tráfego

Uma das aplicações mais relevantes consiste em dimensionar o número de troncas

(circuitos) necessárias numa determinada ligação entre centrais telefónicas. Por razões

económicas não é concebível projectar uma rede telefónica com equipamento suficiente

para dar resposta imediata a todos os pedidos de serviço (chamadas), sendo aceitável um

certo bloqueio (pedidos de serviço recusados) ou atraso (nas redes de dados). Por

conseguinte, aspectos como modelação e previsão de tráfego telefónico serão de especial

importância no dimensionamento referido.

V.Medidas de tráfego

As centrais de comutação telefónica desempenham um papel fundamental no

estabelecimento de um circuito entre dois quaisquer assinantes. No estudo do tráfego que

se vai realizar admite-se que as centrais telefónicas são de acesso total, permitindo, assim,

ligar qualquer entrada livre a qualquer saída livre.

Na figura 5.3 representa-se um modelo genérico de uma central telefónica de acesso total

com M linhas de entrada (troncas) e N linhas de saída (troncas). O estabelecimento de um

circuito em resposta a um pedido da chamada implica apresar uma das N troncas de saída

e ligá-la a uma das M linhas de entrada. Se todas as troncas de saída estão ocupadas a

chamada é bloqueada. Obviamente para haver bloqueio é necessário que M>N, ou seja, o

número de entradas é superior ao número de saídas. Um sistema com esta característica

usa concentração e como permite uma partilha dos recursos de saída (troncas de saída)



conduz a uma redução dos custos.

VI.Modelação de tráfego

Com o objectivo de simplificar a análise admite-se que o tráfego oferecido a um

determinado sistema de telecomunicações (por exemplo uma central telefónica) é

puramente aleatório. Isto quer dizer que, os eventos associados à chegada e terminação

das chamadas são eventos aleatórios e independentes. Um tráfego com estas

características é conhecido por tráfego sem memória e implica que o número de fontes

geradoras de chamadas seja muito elevado. Nesta situação, o número de chegadas de

chamadas num determinado intervalo de t:empo T é descrito por um processo de

Poisson.Assim, a probabilidade P(k) de chegarem k chamadas no intervalo de tempo T .

Fórmula de Erlang para sistemas com perdas

Para se calcular o número de chamadas em progresso para um sistema com um número

de troncas finito vai admitir-se que são válidas as seguintes condições:

- tráfego puramente aleatório;

- existe equilíbrio estatístico, isto é, o número de chamadas originadas num

determinado período (ex. exemplo hora mais carregada) é em média igual ao número

de chamadas terminadas nesse período;

- acesso completo, ou seja, se as chamadas que chegam são ligadas às troncas de saída

por comutadores, estes não introduzem bloqueio (destaque-se que em grande número

de casos práticos isto não é verdade, como se irá ver mais tarde);

- sistema com perdas, ou seja, as chamadas chegadas que não encontram troncas livres

são perdidas. A condição do sistema com perdas tem implícito, que qualquer chamada

perdida não ocupa o equipamento durante nenhum tempo, e que o número máximo da

chamadas em progresso não pode ultrapassar o número N de troncas disponíveis, isto é,

0 ≤ n ≤ N .



VIII. Comutação

O sistema de comutação é responsável, por sua vez, por estabelecer e manter uma ligação

física (circuito) entre os utilizadores envolvidos numa chamada, durante toda a duração

da chamada, e ainda por interromper essa ligação logo que a chamada termine.

Evolução da comutação

As primeiras centrais de comutação usavam operadores humanos para ligar os circuitos

de entradas aos circuitos de saída e daí designarem-se por centrais manuais, o

desenvolvimento das redes telefónicos tornou impraticável este tipo de operação,

conduzindo à automatização da comutação. As primeiras centrais telefónicas automáticas

usavam comutação electromecânica. A evolução tecnológica conduziu em seguida às

centrais electrónicas e posteriormente às centrais digitais.

Os tipos básicos de comutadores electromecânicos

Comutador passo-a-passo

O elemento de comutação básico de um comutador passo-a-passo é o selector. Na sua

forma mais simples, um selector consiste num conjunto de escovas, que se movem sobre

um conjunto de contactos fixos, conhecido por banco de contactos, em resposta directa

aos sinais decádicos gerados pelo telefone. O movimento das escovas pode ocorrer, quer

na vertical, quer na horizontal. O primeiro dígito do sinal decádico faz com que o

primeiro selector se mova na vertical um número de níveis correspondente ao dígito

marcado, e em seguida na horizontal até encontrar uma linha de saída livre para o

segundo selector. O segundo selector responde ao segundo dígito do sinal de

endereçamento marcado de modo similar. O processo contínua através de tantos

selectores quantos os exigidos pela dimensão do comutador.

Um sistema passo-a-passo usa um método de controlo designado por controlo directo

progressivo. Com este método, cada andar do comutador responde directamente aos



dígitos marcados pelo assinante chamador, sendo a conexão estabelecida

progressivamente através do comutador.

Comutador de barras cruzadas

O comutador de barras cruzadas usa controlo centralizado para estabelecer as ligações.

Neste caso, o sistema de controlo começa por armazenar os dígitos marcados, para os

processar em seguida e gerar os sinais apropriados para controlar a matriz de comutação

no estabelecimento de conexões. No comutador de barras cruzadas, a matriz de

comutação tem realmente a aparência de uma matriz constituída por barras horizontais e

verticais. Estas barras são operadas por electroímanes activados pela corrente gerada pelo

sistema de controlo, e os pontos de cruzamento são estabelecidos através do contacto

mecânico entre essas barras. A comutação electrónica constituiu uma nova etapa na

evolução das tecnologias de comutação. Nas centrais de comutação baseadas nesta

tecnologia os pontos de cruzamento eram estabelecidos usando os relés de palheta (reed).

O relé de palheta é constituído por um par de contactos, feitos de um material magnético,

que são inseridos dentro de uma cápsula de vidro onde se faz vácuo. A cápsula é

colocada ao longo do eixo de uma bobina, de modo que, quando esta é excitada gera um

campo magnético.

Todas estas técnicas de comutação são técnicas de comutação espacial. Um comutador

espacial liga e desliga contactos físicos usando uma matriz de pontos de cruzamento.

Aqualquer conexão estabelecida através de um comutador espacial corresponde um

caminho eléctrico permanente (circuito), que se mantém durante toda a duração da

chamada.

A comutação digital introduz uma outra dimensão na comutação: o tempo. Por isso, os

comutadores digitais, para além da comutação espacial, usam também comutação

temporal. A necessidade de comutação temporal compreende-se facilmente se se tiver

presente que os sistemas de linha presentes na entrada da central não são circuitos

individuais, mas sim sistemas a 2 Mbit/s (32 canais), ou 1.5 Mbit/s (24 canais). As

centrais de comutação digital são também centrais SPC, ou seja, centrais controladas.

Comutação espacial



A matriz de comutação espacial é constituída por N linhas de entrada e M linhas de

saída, apresentando NM pontos de cruzamento. Os pontos de cruzamento podem ser

implementados usando contactos mecânicos (comutador crossbar), relés de palheta

(comutador electrónico) ou portas lógicas (comutador digital). Essa matriz não apresenta

bloqueio de interligação (conectividade total); não há chamadas perdidas a não ser que os

circuitos de saída estejam congestionados.

Comutação digital telefónica

A comutação digital também é conhecida por comutação por divisão no tempo, porque

neste tipo de comutação o circuito associado a uma conversação só é activado durante o

intervalo de tempo correspondente a essa conversação. Note-se que, neste método antes

da operação de comutação os canais telefónicos são amostrados à frequência de 8 kHz (o

que origina um intervalo de amostragem de 125µs), codificados com 8 bits e

multiplexados para formar um sinal TDM.

Comutação temporal

A comutação temporal é implementada usando um dispositivo designado por TSI

(TimeSlot Interchange). Exemplifica-se em seguida a utilização de um TSI para realizar o

intercâmbio de time-slots entre tramas de entrada e tramas de saída. Implementação

(Escrita sequencial e leitura aleatória).

IX – Sinalizações

Os sistemas de comutação foram projetados para suprirem a necessidade do homem na

troca de informações à distancia, sejam elas de voz, dados ou imagem. Se por um lado

existem os usuários (homens), por outro existem os equipamentos, aparelhos telefônicos,

centrais telefônicas, dentre outros (máquinas), que permitem que essas trocas sejam

possíveis.A sinalização é a maneira criada e padronizada para que o homem troque

informações com a central (comunicação homem-máquina), e para que uma central se

comunique com outras centrais no estabelecimento de uma chamada, visto que os



sistemas de comutação formam um sistema complexo e distribuído.Existem os seguintes

grupos de sinalizações padronizadas:

-Sinalização Acústica; inalização de Linha; Sinalização de Registro;

-Sinalização Associada a Canal; -Sinalização por Canal Comum.

VII Importância

Comutação e Tráfego

O comutador possibilita ao sistema de radar emitir sinais e recebê-los na mesma antena. Em geral, atua como um relê entre a antena e o conjunto transmissor/receptor. Isso evita que o sinal de grande intensidade vindo do transmissor chegue ao receptor causando sobrecarga, pois o receptor espera por um sinal de retorno de baixa intensidade.O relê comutador conecta o transmissor à antena somente quando o sinal está sendo transmitido. Entre dois pulsos, o comutador desconecta o transmissor e liga o receptor à antena.Para o radar de pulso contínuo, o receptor e o transmissor operam ao mesmo tempo. Este sistema não opera com comutador. Neste caso, o receptor através de uma cavidade ressonante separa o sinal por freqüências automaticamente.Como o receptor precisa interpretar sinais fracos ao mesmo tempo que transmissor está operando, os radares de onda contínua têm duas antenas separadas, uma de transmissão e outra para recepção defasada da primeira.A metodologia para o cálculo usa a intensidade de tráfego de voz (em erlang) na HMM (Hora de Maior Movimento) e transforma-a em taxa de transmissão (bits por segundo), de acordo influenciar na taxa de transmissão requerida pela rede de dados para suportar voz e dados no mesmo meio de transmissão, assim como a qualidade da voz para os usuário.

VIII. Conclusão

Uma rede comutada por circuitos é um tipo de rede no qual o caminho físico é obtido e

dedicado para uma única conexão entre dois end-points (hosts) durante o tempo da

conexão. O serviço de voz telefônica é deste tipo. A companhia reserva um caminho



específico para o número que você discou durante a sua ligação. Durante este tempo,

ninguém pode usar as linhas físicas envolvidas comutação por pacotes.Um caminho de

comunicação dedicado é estabelecido entre duas estações através dos nós da rede nas

redes com comutação por circuitos. O caminho dedicado é chamado uma conexão

comutada por circuito. Um circuito ocupa uma capacidade fixa de cada ligação durante o

tempo da conexão. A capacidade não utilizada pelo circuito não pode ser usada por

outros circuitos.

Vantagens:

1. Largura da banda fixa, capacidade garantida (nenhuma congestionamento).

2. Variação do atraso fim-a-fim baixo (atraso é quase constante).

Desvantagens:

1. Iniciar e Terminar conexões introduz overhead.

2. Utilizador paga o circuito, mesmo quando não utiliza.

3. Outros utilizadores não podem usar o circuito nem sequer se estiver livre de tráfego.

4. Tráfego entre computadores é freqüentemente desigual, deixando a conexão ociosa

a maior parte do tempo.

5. Remetente e receptor precisam enviar e receber a mesma taxa.

Comutação por Pacotes descreve o tipo de rede no qual os pacotes são roteados através

da rede baseado no endereço de destino contido no pacote. Este tipo de comunicação

entre o remetente e o destinatário é conhecido como conexão sem estado. A Internet é

baseada em comutação por pacotes.

Vantagens

1. Comutação por pacotes utiliza recursos mais eficientemente;

2. Tempo de iniciar e terminar ligações é muito pequeno;

3. É mais flexível (ex. não se preocupa muito com o que é enviou, desde que seja

possível colocar em formato de pacote);

4. Emissor e receptor podem transmitir a taxas diferentes;

5. Tipos diferentes de computadores podem comunicar em rede de comutação por

pacotes;

6. Redes de comutação por pacotes não recusam uma conexão; no máximo, atrasam a

ligação até que o pacote possa ser transmitido;



7. Comutação por pacotes consegue gerir tráfego impulsivo . É mais usado nasredes de

computadores;

Desvantagens

1. Nenhuma garantia nos atrasos;

2. Algoritmos são mais complexos;

3. Demasiados pacotes poderão conduzir a um congestionamento da rede comutada

por pacotes: pacotes que não são guardados ou entregues podem ser descartados;

4. Pacotes podem chegar a tempos diferentes e numa ordem diferente de aquela em

que foram enviados: problemático para uma conversa telefônica.

Comutação por Circuitos x Comutação por Pacotes

Os que se opõe à comutação por pacotes, defendem que ela não é apropriada para

serviços de tempo-real. (por exemplo: ligações telefônicas e vídeo conferência), por

causa da variação e da não previsão do delay fim-a-fim.

· comutação por pacotes oferece melhor compartilhamento da banda que comutação por

circuitos.


trabalho de modulacao

Documents