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Tecnologias de Acesso Remoto
RDSI – FE
xDSL
Cable Modems
Faesa – Maio 2001
Sotério Ferreira de Souza
[email protected]
FOCO
Acesso à Internet
para
Assinantes Domésticos
e
Pequenas Empresas
Do que vamos falar?
1 - Revisão de alguns conceitos básicos
2 – RDSI Faixa Estreita
3 – Tecnologias xDSL
4 – Cable Modems
5 - Considerações
Alguns conceitos básicos:
•Comunicação de dados
•Meios de comunicação
guiados e não guiados
•Formas de transmissão
analógica e digital
•Distorção
•Atenuação
Alguns conceitos básicos:
•Ruídos
•Banda passante de um meio
•Largura de banda de um canal
•Taxa de sinalização
•Taxa de transmissão
•Modulação
•O que é Acesso?
Comunicação de dados
• É a troca de informação entre computadores utilizando-se
facilidades de telecomunicações.
Meios de comunicação
• A transmissão da informação através de sistemas de
comunicação pressupõe a passagem de sinais através dos
meios que compõe a rede destinada a interligar dois
equipamentos que trocam informações em um determinado
instante.
Guiados: cabos de pares, cabos coaxiais, fibras ópticas
Não guiados: sistemas de rádio, satélites, celulares
Formas de Transmissão
(+V)
(+V)
t
(-V)
Analógica
t
(-V)
Digital
Qualquer tipo de
informação, seja ela
analógica ou digital, pode
ser transmitida por um
sinal analógico ou digital.
Os meios metálicos possuem propriedades
elétricas que provocam alterações no sinal
transmitido.
CAPACITÂNCIA
INDUTÂNCIA
Sinal inserido
DISTORÇÃO
Sinal recuperado
Os meios metálicos possuem propriedades
elétricas que provocam alterações no sinal
transmitido.
RESISTÊNCIA
CAPACITÂNCIA
INDUTÂNCIA
DISTORÇÃO
+
ATENUAÇÃO
Os meios metálicos possuem propriedades
elétricas que provocam alterações no sinal
transmitido.
O EFEITO DA ATENUAÇÃO É TANTO MAIOR
QUANTO MENOR FOR A DURAÇÃO DO PULSO.
Térmico
Crosstalk
RUÍDOS
Intermodulação
Impulsivo
BANDA PASSANTE
1,0
Ganho
1.000
2.000
3.000
Freqüência (Hz)
TAXA DE
SINALIZAÇÃO
“BAUD”
TAXA DE
TRANSMISSÃO
“BPS”
11
10
1
01
00
0
1
2
3
4
5
TEMPO (s)
1
2
3
4
5
TEMPO (s)
MODULAÇÃO
É O ATO DE UM SINAL DE FREQÜÊNCIA FIXA CHAMADO
PORTADORA SER COMBINADO COM UM SINAL DE
ENTRADA, QUE CONTÉM A INFORMAÇÃO A SER
TRANSMITIDA,
CHAMADO
SINAL
MODULADOR,
PRODUZINDO UM SINAL CUJA LARGURA DE BANDA ESTÁ
CENTRADA NA FREQÜÊNCIA DA PORTADORA.
Modulação Analógica-Analógica
AM
Modulação Analógica-Analógica
PM
FM
Modulação Digital-Analógica
0
ASK
FSK
PSK
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
Modulação Digital-Analógica
0
DPSK
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
0
Modulação Digital-Analógica – Tri-bit
8-DPSK
90º
BIT’s
FASE
001
0º
000
45 º
010
90 º
011
135 º
111
180 º
110
225 º
100
270 º
101
315 º
135º
45º
180º
0º
315º
225º
270º
Modulação Digital-Analógica – Quadri-bit
BIT’s
AMPLITUDE
FASE
0001
3
0º
1001
5
0º
0000
2
45 º
1000
4
45 º
0010
3
90 º
1010
5
90 º
0011
2
135 º
1011
4
135 º
0111
3
180 º
1111
5
180 º
0110
2
225 º
1110
4
225 º
0100
3
270 º
1100
5
270 º
0101
2
315 º
1101
4
315 º
QAM
90º
135º
45º
180º
0º
315º
225º
270º
Modulação Analógica-Digital (DIGITALIZAÇÃO)
PCM
111
110
101
100
011
010
001
000
010
011
010
001
001
101
111
110
010
000
101
110
100
Modulação Digital-Digital (CODIFICAÇÃO)
O SINAL GERADO POR UM EQUIPAMENTO DIGITAL É
FORMADO POR PULSOS. ESTE SINAL DIGITAL EM BANDABÁSICA PODERIA CAUSAR SÉRIOS PROBLEMAS EM UM
CANAL DIGITAL NO CASO DE UMA LONGA SEQÜÊNCIA DE
“0” OU “1” SER TRANSMITIDA. ESSES PROBLEMAS SÃO
NÍVEL DC DIFERENTE DE ZERO E PERDA DE
SINCRONISMO.
A MODULAÇÃO DIGITAL-DIGITAL NA REALIDADE É UMA
CODIFICAÇÃO FEITA NO SINAL ORIGINAL DE FORMA A
EVITAR ESSES PROBLEMAS.
Modulação Digital-Digital – CÓDIGOS NRZ
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
SINAL
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
NRZ-L
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
NRZ-M
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
NRZ-S
VANTAGENS: facilidade de implementação; uso de dois níveis
de sinal.
DESVANTAGENS: presença de componente DC, ausência de
artifícios de sincronismo e nenhum grau de detecção de erro.
Modulação Digital-Digital – CÓDIGOS BIPOLARES
0
1
0
A+
A+
1
1
0
A- A+
A-
1
0
0
A-
A+
1
0
0
A+
A-
A+
1
1
A- A+
A- A+
SINAL
AMI
Pseudoternário
VANTAGENS: ausência de componente DC; pequeno grau de
sincronismo.
DESVANTAGENS: perda de sincronismo em
seqüência de “0” no AMI e “1” no Pseudo-ternário.
caso
de
Modulação Digital-Digital – CÓDIGOS BIFASE
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
SINAL
Manchester
Manchester
Diferencial
•Ausência de componente DC
•Mecanismo de sincronismo.
Modulação Digital-Digital – CÓDIGOS BIFASE
Códigos HDB-3 e B8ZS
São métodos usados para contornar o problema da obtenção
de relógio na codificação AMI quando ocorrem longas
seqüências de “0”, que são substituídas por uma seqüência
padronizada (conhecida). Este recurso é conhecido como
mecanismo de VIOLAÇÃO.
HDB-3: High Density Bipolar with 3 zeros tolerance prior to zero
substitution.
B8ZS: Bipolar with 8-Zeros Substitution.
ACESSO
À INTERNET
Três
entidades
principais
O usuário final quer ter acesso à
Internet assim como a outros serviços
como telefonia e TV à cabo
cabo..
Os provedores de serviços de dados
que oferecem acesso à Internet,
serviços de conteúdo, etc.
etc.
Os provedores de serviços de telefonia,
de serviços sem fio e de serviços à
cabo, que oferecem conectividade entre
os usuários e os provedores de
serviços de dados
dados..
Sob o ponto de vista do usuário,
acesso é obter os serviços que ele
procura, na hora que ele deseja e com
desempenho satisfatório
satisfatório..
ACESSO
Para os provedores de facilidades, o
acesso é a conexão que parte da casa
do usuário ou da empresa e chega até a
central de comutação
comutação.. Na maioria das
vezes é um par de fios metálicos.
metálicos.
Para o ISP, o acesso é a conexão do
seu cliente doméstico ou empresa até a
sua rede
rede.. Portanto, para o ISP, o acesso
telefônico, a comutação e a rede de
transporte são todos parte do acesso
acesso..
REDE DIGITAL DE
SERVIÇOS
INTEGRADOS
FAIXA ESTREITA
RDSI - FE
AINDA HOJE
E POR ALGUM TEMPO
Comutação de
Pacotes (X.25)
Comuntação
Telefônica
PROPOSTA
Transferir, de forma transparente, sinais digitais entre
usuários de comunicação através de interface de rede
unificada, possibilitanto múltiplos serviços como dados,
voz, imagem, compartilhando uma mesma estrutura de
comunicação. A partir da RDSI, os sinais passam a ser
digitais de ponta à ponta, possibilitando ao usuário um
serviço mais sofisticado, com melhor desempenho e
maior confiabilidade.
Evolução da Tecnologia Digital na Rede Telefônica
Anos 50
Anos 60/80
A/D
D/A
A/D
D/A
Anos 90
A/D
D/A
RDSI
Serviços oferecidos pela RDSI -FE
Tele--serviços
Tele
serviços:: telefonia, fax, teletex,
vídeo, etc.
etc.
Serviços de Suporte
Suporte:: irrestrito à
64Kbps,
64Kbps, voz à 64Kbps,
64Kbps, 2x64Kbps,
64Kbps,
áudio 3,1KHz/
KHz/64
64K,irrestrito
K,irrestrito à 384Kbps
384Kbps..
Serviços
Suplementares
Suplementares::
Bina, Siga
Siga--me, Restrições, etc.
etc.
Ddr,
Grupos Funcionais da RDSI
NT1 – Terminal de Rede Tipo 1
Interface U de linha RDSI no cliente
NT2 – Terminal de Rede Tipo 2
Interfaces S e T
TE1 – Equipamento Terminal Tipo 1
Equipamento RDSI, interface S
TE2 – Equipamento Terminal Tipo 2
Equipamento Não RDSI, inetrface R
TA – Adaptador de Terminal
Interface para Equipamento TE2
Pontos de referência / Interfaces
Ponto de Referência / Interface R
entre T2 e TA; 4 fios
Ponto de Referência / Interface S
entre TA e NT2 e entre TE1 e NT2; 4 fios
Ponto de Referência / Interface T
entre NT1 e NT2; 4 fios
Ponto de Referência / Interface U
Linha do assinante; 2 fios
ESTRUTURA DA RDSI - FE
ACESSO BÁSICO BRI
ACESSO PRIMÁRIO PRI
RDSI--FE - ACESSO BÁSICO BRI (2B+D)
RDSI
Aproveitamento da linha do assinante.
As linhas apresentam distâncias entre 5 e 10
Km, pares emendados, bitolas diferentes em um
mesmo par, derivações em aberto, isolamento
em papel, etc.
Opera com 3 canais lógicos multiplexados no
tempo, sendo 2 canais para transporte de
dados/voz/fax
(B – Bearer) e 1 canal de
sinalização e controle (D – Data)
Características da Interface Básica - BRI
Equipamento do Assinante
S
T
U
Central
Canal B (64Kbps)
T
E
NT2
NT1
Canal B (64Kbps)
LT
Canal D (16Kbps)
NT
ESTRUTURA
2B+D
Central
RDSI
Linha de Assinante
Digital
VELOCIDADE
DOS CANAIS
B=64 Kbps
D=16 Kbps
VELOCIDADE
DA INTERFACE S/T
192 Kbps
(Dado, controle, sincronismo,
alinhamento de quadro)
QUADRO
48 bits
Estrutura Física da Interface Básica - BRI
Instalação do Usuário
Sistema de Transmissão
Interface S/T
Interface U
D B2 B1
2W
Central
D B2 B1
Central RDSI
LT
NT
2W
2W
TEs
B1 B2 D
B1 B2 D
V=192 Kbps
V=160 Kbps
Código de Linha: AMI
Código de Linha: 2B1Q
Implementação Comercial - Acesso Básico BRI
Roteador dial-on-demand com HUB Ethernet 10BaseT integrado
e portas telefônicas analógicas
LAN – Ip, Tcp, Udp, Dhcp, Dns, Nat Pptp/ RDSI – Ppp, Mppp
LAN MODEM ISDN 3COM OFFICE CONNECT
Modelo 3C892A - Vista traseira
Implementação Comercial - Acesso Básico BRI
DVI
Telemar
Discado 2 fios
RDSI--FE - ACESSO PRIMÁRIO PRI (30B+D)
RDSI
Características Principais
ITEM
Configuração de Canais
Estrutura de Canal
Taxa de Transmissão
de Informação
Configuração Física
Meio de Transmissão
Número de Fios
Número de Pinos Conectores
Características Elétricas
Código de Transmissão
Estrutura de Quadro
Alimentação de Potência
SISTEMA DE 2,048 Kbps
30B+D
B=64 Kbps
D= 64 Kbps
HO= 384 Kbps
Cabo metálico balanceado
4
4
HDB-3
• 256 bits/quadro
• Freq. Amostragem = 8 KHz
Alimentação Local
RDSI--FE - ACESSO PRIMÁRIO PRI (30B+D)
RDSI
232-1919
Telemar
HDSL
Dedicado 4 fios
G.703
232-1900
Central Digital de Assinante
CENTRAL 232
DIGITAL SUBSCRIBER LINE
Apesar do nome, DSL não se refere a uma linha
física e sim a uma tecnologia de Modem
Modem.. Um par
de Modems DSL conectados criam uma “Linha
Digital de Assinante”.
Assinante”.
VDSL – VeryVery-highhigh-speed DSL – até 52 Mbps
HDSL – HighHigh-datadata-rate DSL - até 2 Mbps, 4 fios
SDSL – SingleSingle-line DSL - até 2 Mbps, 2 fios
ADSL – Asymmetric DSL – até 6 Mbps, 2 fios
Taxas de Downstream para
cabos de 24 AWG
Mbps
50
40
30
VDSL
20
ADSL
10
1
2
3
4
5
6
(Km)
O ADSL foi projetado para atuar na linha de assinante. A
transmissão é feita de forma assimétrica, sendo destinada muito
mais banda para o fluxo de download do que para o fluxo de
upload. Esta tática é eficaz pois sinais simétricos em muitos pares
dentro de um mesmo cabo limitam significativamente a taxa de
dados e a distância. Dados mostram que o tráfego de download
está em torno de 10 vezes o tráfego de upload.
Pode suportar taxas de download até 6 Mbps e de upload até 640
Kbps, utilizando o cabeamento existente, com conexão
permanente.
Foi desenvolvido pela Bell em 1989 com o propósito de suportar
serviços de vídeo em cima de cabeamento de cobre existente
(linhas de assinantes). Hoje está sendo amplamente sugerido à
usuários residenciais que necessitam de conectividade em alta
velocidade com a Internet, ensino à distância, vídeo e
telecommuting.
Codificação de Linha
Os serviços DSL podem utilizar um dos métodos de codificação:
DMT – Discrete MultiTone
QAM – Quadrature Amplitude Modulation
CAP – Carrier less Amplitude/Phase Modulation
Por se tratar de uma tecnologia ainda em desenvolvimento,
existem vários problemas de incompatibilidade entre
equipamentos de fabricantes diferentes.
CAP atualmente é muito utilizado, porém o DMT é o padrão
adotado pela ANSI.
Codificação DMT
Neste método, as informações são divididas em canais, cada
um com as mesmas características de banda passante, e são
envelopadas para transmissão em diferentes freqüências. Este
método tem algumas vantagens, entre elas a independência de
canais. Se a linha está ruidosa em uma determinada faixa de
freqüências, o desempenho é reduzido mas não existe parada.
A especificação ANSI para ADSL utiliza 256 canais de
freqüências para download e 32 canais para upload. Todos os
canais tem banda passante de 4,3125 KHz, com o mesmo valor
para a banda de guarda.
ADSL
&
ADSL G.Lite
ADSL
ADSL G.Lite
ANSI T1.413v2 / ITU G.992.1
ITU G.992.2
F
P
A
Modem
ADSL
Linha
FPA
FPB
Modem
ADSL
Linha
VoDSL
VoDSL
COMPARATIVO
Tipo
serviço
ADSL
ADSL Lite
Taxa
downstream
Taxa
upstream
8 Mbps
1.5 Mbps
(384-768)Kbps
(128-384)Kbps
1.5 Mbps
256Kbps
(384)Kbps
(128)Kbps
Tamanho máximo
do cabo
4 Km
6 Km
Modelo de Serviço ADSL G.Lite
Central Office
DSLAM
Up to 1.5 Mbps
Home User
Telco MDF
Up to 512 Kbps
WAN
Backbone
Internet
POTS
Splitter
Voice Switch
Class
5
ADSL Modem
No
Splitter!
PSTN
Corporate
Network
Implementação Comercial – ADSL G.Lite
VELOX
“Dedicado” 2 fios
Telemar
VoDSL
CABLE MODEMS
VISÃO GERAL DO SISTEMA
•Estrutura HFC de TV a Cabo
•97% das famílias tem acesso a TV a Cabo (EUA)
•Provedora de TV a cabo passa a ser BSP
•Downstream até 38Mbps
•É comum até 3 Mbps para DS e de 100 a 1000Kbps US
•Afetam a velocidade: equipamento, configuração, aplicação,
serviços que o provedor oferece e o tráfego
•Telephone-return – primeira e muito difundida
•Cable-return – atual e exige up grade de equipamentos
•Padrão: Data-Over-Cable Service Interface Specifications
ESPECIFICAÇÕES DE RF
Downstream
•Faixa de freqüência: 91 a 857 MHz
•Largura de banda do canal: 6 MHz
•Modulação: 64QAM ou 256QAM
Upstream
•Faixa de freqüência: 5 a 42 MHz
•Largura de banda do canal: 200 a 3000 KHz
•Modulação: QPSK ou 16QAM
SEGURANÇA
•Três conjuntos:
Removable Security Module Interface
Security System Interface
Baseline Privacy Interface
BPI
•Criptografia entre Cable Modem do usuário e CMTS
•Identifica assinante e autoriza acesso.
Divisor
1x2
Configuração –Telephone-Return
TV a CABO
Demodulador
QAM
Subnível
MAC
Modulador
QPSK/QAM
CABLE MODEM
Subnível
LLC
Sintonizador
de RF
Divisor
1x2
Configuração Cable-Return
TV a CABO
Demodulador
QAM
Subnível
MAC
Modulador
QPSK/QAM
CABLE MODEM
Subnível
LLC
Sintonizador
de RF
IP fim-a-fim com
Cable Modems
Telecommuter
3Com Cable
Modem CMX
PC running
VPN Software
Provedor de TV
a Cabo
Rede IP
Main Office
Layer 2
Switch
Roteador
suportando VPN
CONSIDERAÇÕES
FINAIS
Evolução das Tecnologias
de Acesso Remoto
VDSL
ADSL
Wired
Cable
Modem
56K
33.6K Modem
Modem
ISDN
ADSL
Lite
RDSI
•“Baixa” performance
•Conexão por demanda
•Alta capilaridade
•Disponível
•Tecnologia dominada
ADSL
•Alta performance
•Conexão permanente
•Alta capilaridade
•Grandes centros
•Tecnologia recente
Cable Modem
•Alta performance
•Conexão permanente
•Baixa capilaridade ainda
•Grandes centros
•Tecnologia recente
Mais informações:
www.adslforum.com
www.cablemodem.com
www.3com.com
www.eicon.com
www.iec.org
www.ufrgs.br
www.ufpe.br
DEBATES
FOI UM
PRAZER
ESTAR COM
VOCÊS.
MUITO
OBRIGADO
PELA
ATENÇÃO.
FIM