Tecnologias de Comunicação de Dados – Redes de telefonia digital

[Música] o [Música] olá vamos recomeçar o nosso curso falando hoje sobre as redes de telefonia digital esse assunto é muito importante para transmissão de dados porque a maior parte da infraestrutura de transmissão digital que nós temos foi construída para as redes de telefonia foi construída para o padrão da telefonia muitas das limitações que nós encontramos quando queremos transmitir dados independente de ser em mensagem de voz são ligadas a elas vêm por causa das redes telefônicas por isso é muito importante que nós compreendamos como as redes de telefonia digital funcionam como elas operam e como nós

temos que colocar os nossos dados nós temos que utilizá las para a transmissão nos nossos dados lá a digitalização de telefonia aconteceu na década de 70 basicamente em todos os países do mundo kaká e utilizou um padrão chamado de pcm vai aparecer já já nos slides mas eu vou deixar as letras aqui para os senhores poder e lembrar delas significa modulação por qualificação de pulso uma rede telefônica essencialmente ela precisa conectar todos os telefones entre si ela precisa fazer com que todos os aparelhos telefônicos possam chamar uns aos outros como impossível fazer uma ligação todo

mundo com todo mundo porque o número de canais seria gigantesco ela é composta por centrais telefônicas a cts aonde você efetua uma tarefa de comutação você liga uma entrada com uma saída em diferentes momentos de tempo hoje eu quero falar com joão ela me liga com joão a mamãe eu quero falar com pedro ela me liga com pedro dentro da central telefônica na década de 70 foi introduzido o processo de digitalização do sinal que era recebido dos telefones era convertido numa seqüência de pulsos de e dessa maneira a transmissão sobre os troncos ou seja sobre

os canais que interligam as centrais telefônicas ficava mais simples mais fácil bem porque não dá para ligar todo mundo com todo mundo porque nós precisamos de comutação porque se você tiver n usuários o número de ligações necessárias para ligar todo mundo com todo mundo será a combinação de n 2 a 2 que é dado a gente sabe da matemática andaman da análise combinatória por essa fórmula n fatorial sobre dois fatores ao n menos dois fatores ao o que nós podemos escrever também como n n - um sobre dois momento esse número aumenta com ele o

quadrado se você tiver um número grande de usuários o número de conexões que você precisa vai depender de n o contrato para mil usuários você precisa de um milhão de conexões o que claramente é proibitivo então o que nós precisamos colocar são as os troncos os canais de ligação entre as centrais telefônicas antigamente até o final da década de 70 essa ligação entre os troncos era analógica quem viaja pelo interior ainda ver algumas torres com antenas de dois metros e ainda são usadas mas de outra maneira mas eram usadas exatamente pelo multiplex analógico era uma

tecnologia que dava muita dor de cabeça cada modem para cada canal tinha que ser diferente era uma tecnologia muito difícil de ser mantida de ser gerenciada de se trabalhar com ela a grande vantagem da digitalização é que ela permitiu transformar os troncos as ligações entre centrais entre sistemas digitais aonde cada canal vai ter uma quantidade de 8 mil amostras por segundo que é o suficiente para nós termos um sinal de voz com efetiva qualidade o problema é que esse processo é feito por um por um método de amostragem você pega o sinal de voz tira

quatro mil amostras por segundo 8 mil amostras por segundo perdão desse sinal de voz tá e gero cada um deles uma sequência digital isso só funciona se o seu sinal estiver no máximo quatro que nos é jets por isso ele tem que ser filtrado antes de ser a mostrado o processo como já disse os senhores denomina-se pc eo modulação por largura de pulso basicamente nós temos um sinal que varia com o tempo que representa a pressão do ar que a minha garganta está colocando no sistema eu pego amostras desse sinal cada amostra dessas tem um

valor e esse valor eu codificou como uma seqüência de bits como um conjunto de 8 bits então basicamente é cada amostra da mensagem codificada em um grupo de pulsos digitais de amplitude discretas capri é necessário uma separação grande entre os pulsos ou suficientemente grande né para permitir a detecção desse expulsos no receptor a vantagem desse método bem primeiro que a o formação do tronco se torna mais fácil e não tem mais frequências diferentes para cada usuário todos utilizam pulsos basta ter pulso suficientemente rápidos mas por outro lado como sinal digital ele é mais imune ao

ruído é preciso ter ruído maior pra confundir o nível do meu sinal se meu sinal analógico variasse um pouquinho eu já não teria o mesmo sinal analógico que foi transmitido mas eventualmente a sequência digital seria a mesma não haveria problema nesse sentido então nós vamos fazer um se montar o sistema do seguinte jeito eu tenho um telefone na minha casa que vai se ligar a uma central telefônica de assinantes se não chama central chamada de categoria assim essas centrais vão se ligar às centrais trânsito que vão transmitir o sinal até o meu destino até onde

eu pretendo chegar finalmente o sinal vai chegar novamente numa central de assinante e vai ser entregue ao usuário final pode ser entregue na forma digital ou na forma analógica conforme o caso normalmente os telefones fixos são analógicos houve uma tentativa de se colocar telefones digitais na casa do assinante mas não teve muito sucesso não deu muito certo tal como é o processo de modulação e pcm a gente nós filtramos o sinal fazemos amostragem transformamos ele um sinal digital numa sequência de bits esse sinal ainda pode passar por uma compressão essa compressão visa tornar a voz

humana mais natural obviamente se você tiver um sinal muito fraquinhos e professor estiver falando baixinho você tem mais chance de entender então quando o sinal é baixo você precisa ter uma quantificação demais precisam mais refinamento quando o cara tá gritando está berrando aí todo mundo entende não erro a mais ou a menos não faz grande diferença e finalmente a codificação no receptor nós usamos o procedimento o posto tem aqui um exemplo mostrando essa codificação digital é claro que a qualificação real é feita com 8 bits mas ficava muito muito difícil e dá um exemplo com

8 bits aqui no quadro então não tem o sistema com três bits para você entender você tem um sinal analógico variando com o tempo a sua primeira mostra de amplitude 4,11 a 2ª mostra de amplitude e 6 a 3ª mostra de amplitude 3 e assim por diante é 4,1 como é que eu vou representar isso como um sinal digital eu aproxima 4,1 é mais próximo de 4 então eu qualifico o código 4 em binário e seis bons 6 6 mesmo onde fica o código 61 binário e dois reguladores dos reguladores um pouquinho mais do que

2 eo qualificou como 2 naturalmente aí a gente faz uma aproximação o que tiver mais perto nós representamos como uma seqüência de bits aqui você vê a seqüência dos bits que estão sendo transmitidos no receptor eu vou ter todas essas amplitudes e através de um processo de filtragem é possível recuperar o sinal original existem teorema atribuído o engenheiro night engenheiro norte americano que diz que se o número de amostras for maior do que duas vezes a freqüência do sinal é possível recuperar o sinal original perfeitamente sem distorção obviamente existe uma distorção por causa dessas aproximações

em vez de 4,1 eu tô mandando exatamente 4 mas há o sistema é construído de tal maneira que essa distorção e se esse erro esse ruído seja pequeno e não causou um impacto muito grande no final está sendo transmitido se o meu sinal tem uma banda de quatro quilômetros até a minha taxa de amostragem pelo teoria mandiana haiti deve ser de 8 kassan pontos por segundo 8 mil amostras por segundo isso significa que o tempo entre uma mostra e outra deve ser de 125 microssegundos 11 sobre oito mil esse número é básico em toda a

transmissão digital na rede telefônica como nós vamos transmitir isso aí no sistema tronco a ideia que foi criada é fazer um esquema de multiplexação temporal então nós vamos ter um quadro aonde nós vamos transmitir os 8 bits da amostra do usuário supondo que aqui seja 106 que estão sendo representados não são níveis em seguida vêm os 8 bits o usuário 2 depois os 8 bits do usuário 3 e assim por diante estabeleceu se um padrão de 24 canais esse padrão foi criado nos estados unidos depois de 24 canais vêem o canal 1 novamente repete tá

e se você fizer oito vezes 24 você tem um quadro com 192 bits unb que a mais é colocado para a função de frame para dizer aonde comércio quadro uma vez ele é uma vez ele é zero uma vez ele é um uma vez é zero o que gera uma portadora de 8 quilowatts tá então ao total você tem 193 bits num tempo de 125 microssegundos o que gera uma taxa de 1,5 44 mega bits por segundo tá esse padrão foi criado nos estados unidos e é conhecido com o nome de padrão teu embora meu

nome muito rigoroso padrão mesmo nome mesmo seria de s mas ele acabou ficando conhecido assim não vale a pena discutir na europa adotou se o sistema um pouquinho diferente com 32 canais no baby que esta é só 32 canais mesmo que é usado no brasil que foi adotado também no brasil com o nome de e esse seria de ouro 32 vezes 825 microssegundos redonda uma taxa de 2 megabits por segundo e 2,0 48 megabits por segundo com isso no único tronco no único meio eu consigo transmitir 24 canais no padrão americano ou 30 canais no

padrão europeu 30 por que desses 32 dois canais não só usados um é para a função de frame e outro para funções de sinalização vocês vão me perguntar e como fica a sinalização do padrão americano existe uma técnica que roubam beach do usuário pra que fazer as funções de sinalização bem a partir daí o céu é o limite a gente pode juntando cada vez mais informação do mesmo tronco desde que a gente respeite o período de 125 microssegundos então por exemplo aqui eu tenho quatro canais t11 cada um deles como certo conteúdo passando por um

multiplex a dor de 4 para 1 e gerando um frame t2 com taxa de 6,391 negativos por segundo eu posso pegar seis desses frei miss t um passado multiplexador de 6 por um e gerar um sinal de 44 mega bits por segundo que é o chamado sinal t3 posso juntar ainda isso 7 para 1 e gerar um sinal de 4 t4 é muito pouco usado no padrão brasileiro no padrão europeu que é adotado no brasil acontece a mesma coisa só que é sempre 4 en4 eu junto 4t uns geram e 410 um sinal e dois

de aproximadamente 8 mega bits junto 4 e 2 gera um sinal e três de 34 mega bits junto 43 já era um sinal e quatro de 140 megabit raramente usado também está esse era kia chamada clésio 5 ela foi criada na década de 60 como eu falei pra vocês um padrão americano e um padrão europeu tá e o padrão europeu de multiplexação utiliza essas taxas que estão mostradas aqui na prática é muito usado um e três é muito comum você ter essas taxas as outras são menos comuns mantém nada de proibido podem ser utilizados também

tá esse sistema de transmissão genericamente chamado de um é o sistema chamado pdh o nome vem do fato de que as estações que estão fazendo a transmissão não são perfeitamente sincronizadas entre si elas são aproximadamente sincronizadas entre si o radical grego prédio quer dizer quase significa quase isso cria algumas limitações no processo torna o sistema mais simples mas cria algumas limitações se você tiver um sinal e três por exemplo e quiser desativar um canal de voz além do meio 70 e não consegue fazer isso diretamente você precisa dividir os quatro canais e uns componentes e

aí só que você vai conseguir retirar o teu canal de voz em particular que você quer encerrar que você quer entregar o usuário final ou alguma coisa desse tipo exatamente para superar essa limitação foi desenvolvido o padrão síncrono ou sdh é ele foi desenvolvido na década de 80 cá em função das limitações do ph no próximo curso nós vamos estar falando especificamente do assunto sobre o sh não vou entrar muito em detalhes agora mas ele vem comentar a velocidade e permitir a a mais fácil operação de ad em drop de canais dentro do sistema nós

podemos dizer então que o sistema pdh evoluiu para o sistema s bial aquele estações são perfeitamente sincronizadas opera em perfeito sincronismo entre elas o prefeito comparada com ph claro que sempre tem uma tolerância neste processo tá bem espero que pessoas tenham acompanhado e teve uma idéia então de como funciona a rede de transmissão digital no próximo vídeo vamos abordar o assunto do sdh que vai ser uma evolução uma continuação deste assunto por favor leiam o material de apoio vejam os vídeos também que são recomendados tem muita informação interessante sobre esse assunto até logo e nos

vemos no próximo vídeo obrigado [Música] o [Música] [Música]