12-RT-ATM Introdução-2022

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Instituto Superior de Transportes e Comunicações.
Redes de Telecomunicações.
Dpto. de Tecnologias da Informação e Comunicações.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
1
2
Redes de 
Telecomunicações
Introdução às redes e serviços de telecomunicações
Redes de serviço de voz: A rede de telefonia pública 
comutada (PSTN)
Redes de serviço de voz e dados: A rede digital de 
integração de serviços (RDIS)
Redes de serviço de difusão de TV: A Rede CATV
Redes de serviço de dados: As redes X.25, Frame
Relay, ATM e MPLS
Redes convergentes: Normas IMS e TISPAN, 
Serviços triple e quadriplay. Redes da nova geração 
(NGN)
Estrutura Didáctica
REVISÃO
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Redes de Telecomunicações
Públicas Privadas ou dedicadas
Todo público, em geral, 
pode-se ligar à rede. São 
geridas pelos operadores 
de rede.
Rede telefónica, rede móvel, 
rede de rádio e televisão, rede 
de dados, RDIS, internet.
Satisfazem as necessidades 
de particulares (organizações). 
São mantidas e geridas pelas 
próprias organizações.
PMR (rede móvel privada ou 
profissional , DCN (rede de 
comunicação de dados), VPN 
(redes privadas virtuais).
Revisão
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Podem ser
Exemplos:
Comutadas Difusão
Circuitos Pacotes
Rede telefónica,
Rede celular, 
Circuitos alugados, 
Redes de transporte 
( SDH e OTN).
Não orientada a 
conexão
(Datagramas) 
Orientada a 
conexão (ciruitos
virtuais) 
Rede IP X25
Frame relay,
ATM,
MPLS
Rede por satélites,
de TV e Rádio,
Ethernet CSMA/CD
Redes de Telecomunicações
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Revisão
Podem ser
Exemplos:
Exemplos:
Exemplos:
Podem ser
Podem ser
Rede de Telecomunicações.
Comutação
Funções dos 
equipamentos.
Transmissão
Asseguram a ligação entre 
as terminações de rede e 
os comutadores e a 
interligação entre estes.
Vencer distâncias
Asseguram o 
encaminhamento 
dentro da rede.
Estabelecimento 
da Rota
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Revisão
Comutador de 
trânsito
Comutador 
local
Public Switched Telephone Network- PSTN
Comutador 
internacional
2 Mbps
2 Mbps
Concentrador
Interface 
analógica
RDIS
Interface 
Digital
Junções
Equipamento 
terminal de 
rede (telefone)
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Revisão
É uma forma diferente de interface 
entre os equipamentos terminais e o 
comutador.
Possibilidade de transmitir no 
mesmo acesso/ligação a voz 
e dados
Voz Dados 
Tráfego entregue sob a mesma forma
Canais a 64 kbps
Básico (BRI-Basic Rate ISDN) Primario (PRI – Primary Rate ISDN)
2 canais para informação,
Débito total em linha  160 kbps
30 canais para informação,
Débito total em linha  2,048 kbps
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede Digital com Integração de Serviços- RDISRevisão
Rede Digital com Integração de Serviços (ISDN –
Integrated Service Digital Network)
Serviços
Suporte Teleserviços
64 kbps  transporte extremo 
dum fluxo.
Voz  transporte da voz com 
compressão.
3,1 KHz  a rede não aplica 
processos de compressão (Voz 
e Telecópia).
Telefonia, 
Videotelefonia,Telecópia
Utilização de equipamentos 
adequados (Telefones, 
videotelefones, telecopiador)
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede Digital com Integração de Serviços- RDISRevisão
Comutador 
telefónico
Interface U
NT1
Interface T
RDIS
Interface S
PPCAAcesso 
primário
Acesso 
Básico
Interfase U
NT1
Interface S/T
TA
RDIS
TA
Ligações entre comutador e o assinante 
(Interface de transporte)
Para as instalações 
de cliente
4 fios para a ligação de 
8 equipamentos RDIS 
em paralelo, topologia 
“Ponto-Multiponto”
Terminal Adaptor
Posto Particular de Comutação Automática
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede Digital com Integração de Serviços- RDISRevisão
DCE
Data terminal 
Equipment (PC ou 
Terminal Remoto)
DTE
DCE
PAD
Packet Assembler 
/ Disassembler
DTEDCE
DTE DTE
Com terminais assíncronos
Ligações  64 Kbps, síncronas.
Rede Pública de Dados: X.25
Rede 
X.25
PSE (Packet 
Switch 
Exchange)
Data Communication 
Equipment (Modem 
ou Multiplexer)
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Revisão
FRT FRT
FRT DLCI =170
DLCI =80
DLCI =100
Acesso  64 ou 128 Kbps, valor máximo 2Mbps
Rede Pública de Dados: Frame Relay
Switch
Rede 
FR
2
1 3
DLCI =200
DLCI =12
DLCI (Data Link 
Connection 
Identifier)
DLCI =150
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Revisão
Como é possível atingir maiores
velocidades de transferência de dados? 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Redes ATM:
 Conceito;
 História;
 Estrutura,
 Vantagens e Obstáculos;
 Características.
Sumário:
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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O qué é ATM (Asynchronous Transfer Mode) ?
Uma tecnologia de comunicação
de dados de alta velocidade usada
para interligar redes locais,
metropolitanas e de longa distância
para aplicações de dados ( voz,
dados, imagem, vídeo, gráficos e
multimídia).
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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O qué é ATM (Asynchronous Transfer Mode) ?
Implementa um protocolo ponto-a-
ponto, full-duplex, orientado a conexão, 
comutado por células, que dedica 
largura de banda para cada estação na 
rede.
Utiliza multiplexação por divisão de 
tempo assíncrona (TDM) para controlar 
o fluxo de informações sobre a rede.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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O qué é ATM (Asynchronous Transfer Mode) ?
ATM opera em banda larga de: 
25Mbps a 622 Mbps, embora a 
maior parte das experiências com 
ATM sejam a 155Mbps
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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O qué é ATM?
Para o envio da 
informação em modo 
assíncrono, dividindo-a 
em pacotes de 
tamanho fixo (células). 
Cada célula carrega um 
endereço que é usado 
pelos equipamentos da
rede para determinar o 
seu destino.
Comutação de pacotes, para o 
envio assíncrono de 
informações com diferentes 
requisitos de tempo e 
funcionalidades, 
Fornece um meio Utiliza
Aproveita-se:
 De confiabilidade,
 Eficiência no uso de banda e 
 Suporte a aplicações que 
requerem classes QoS
diferenciadas.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Quais são os beneficios de ATM?
 Velocidade : suporta taxas de transmissão até 622 Mbps;
 Escalabilidade : permite aumentar a largura de banda e um 
grande número de portas dentro das arquiteturas existentes.
 Largura de Banda Dedicada : Garante uma consistência de 
serviço de aplicação, que não esta disponível em tecnologias 
compartilhadas.
 Oferece o potencial de uma solução fim-a-fim, isto é, que ela 
pode ser usada desde desktops em segmentos de redes locais 
(LANs) à backbones de WANs.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Porque ATM?
 Como toda tecnologia de rede existente, ATM foi 
desenvolvida como uma alternativa a protocolos de 
transporte existentes, tais como Ethernet e Token 
Ring que são obviamente limitados em largura de 
banda e escalabilidade. 
 ATM foi projetado para trabalhar com múltiplos 
tipos de tráfego simultaneamente e com uma 
eficiência crescente.
 ATM transmite uma ampla variedade de taxas de 
bits e suporta comunicações em rajadas, tais como: 
voz, dados e tráfego de vídeo.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Redes ATM:
• Conceito;
• História;
• Estructura,
• Vantagens e Obstáculos;
• Características.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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ATM (História)
Final dos 80´s 90´s
t
Consolidava-se o desenvolvimento das tecnologias 
ISDN e Frame Relay.
Mas a crescente necessidade de uso de banda e de 
classes diferenciadas de serviços, de acordo com o 
tipo de aplicação,
das tecnologias ATM e B-ISDN
Levou ao desenvolvimento 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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t
Demanda da transmissão de dados com velocidades mais altas.
 Evolução das redes transmissão para a tecnologia 
digital;
 Descentralização das redes e o uso de aplicações 
cliente / servidor;
 Migração das interfaces de texto para interfaces 
gráficas;
Factores
determin
antes
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Final dos 80´s 90´s
ATM (História)
t
 Aumento do tráfego do tipo rajada nas aplicações 
de dados (aumento do uso de banda);
 Aumento da capacidade de processamento dos 
equipamentos de usuário (PCs, estações de 
trabalho,terminais Unix, etc.);
 Demanda por protocolos mais confiáveis e com 
serviços mais abrangentes.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Demanda da transmissão de dados com velocidades mais altas.
Final dos 80´s 90´s
ATM (História)
Factores
determin
antes
Redes ATM:
• Conceito;
• História;
• Estrutura,
• Vantagens e Obstáculos;
• Características.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
1.- Equipamentos de usuários (PCs, estações de 
trabalho, servidores, computadores de grande porte, 
PABX, etc.) e suas respectivas aplicações;
2.- Equipamentos de acesso com interface ATM 
(roteadores de acesso, hubs, switches, bridges, etc.);
3.- Equipamentos de rede (switches, roteadores de rede, 
equipamentos de transmissão com canais E1 / T1 ou de 
maior banda, etc.).
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Switch
Router
Bridge
Hub
Equipamentos de 
Acesso
Equipamentos de 
Rede
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
Switch
Router
Bridge
Hub
Equipamentos de 
Acesso
Fazem a conversão 
dos dados para o 
protocolo ATM.
Geram frames
que são enviados aos 
equipamentos de 
rede,
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
Equipamentos de Rede
Transportam frames até o seu destino, usando os 
procedimentos de roteamento próprios do protocolo.
Rede ATM
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
Rede ATM
 Representa-se assim, porque não 
é uma simples conexão física entre 
2 pontos distintos. 
 A conexão entre pontos é feita 
através de rotas ou canais virtuais 
(virtual path / channel) 
configurados com uma 
determinada banda. 
 A alocação de banda física na
rede é feita célula a célula.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
PABX
IP/ DSL 
FRAME RELAY,
G-ETHERNET,
WIRELESS ,
SDH/SONET
Main Frame,
Servidor de 
grande porte
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Estrutura
Redes ATM:
• Conceito;
• História;
• Estrutura,
• Vantagens e Obstáculos;
• Características.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Vantagens
 Emprega a multiplexação estatística, que optimiza o uso de 
banda;
 Faz a gestão dinâmica de banda;
 O custo de processamento das suas células de tamanho fixo é 
baixo;
 Integra vários e diferentes tipos de tráfego (dados, voz e vídeo);
 Garante a alocação de banda e recursos para cada serviço;
 Possui alta disponibilidade para os serviços;
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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 Suporta múltiplas classes de QoS;
 Atende as aplicações sensíveis ou não ao atraso e perda de 
pacotes;
 Aplica-se indistintamente às redes públicas e privadas;
 Pode compor redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos 
de recuperação automática de falhas;
 Pode interoperar com outros protocolos e aplicações, tais 
como Frame Relay, TCP/IP, DSL, Gigabit Ethernet, tecnologia
wireless, SDH / SONET, entre outros.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Vantagens
Rede ATM: Obstáculos
 Outras tecnologias, tais como Fast Ethernet,
Gibabit Ethernet e TCP/IP, têm sido
adoptadas com grande frequência em redes
de dados;
 O uso de interfaces ATM directamente
aplicadas em PC’s, estações de trabalho e
servidores de alto desempenho não tem
sido tão grande como se esperava a
princípio.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Redes ATM:
• Conceito;
• História;
• Estrutura,
• Vantagens e Obstáculos;
• Características.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- Multiplexação e comutação  de pacotes;
2.- Transferência de dados orientado a conexão, em 
modo assíncrono;
3.- Suporta diversos tipos de aplicações de dados 
(voz e vídeo).
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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4.- Implementa 2 tipos de conexões de rede: 
1.- UNI (User-Network Interface) / Interface usuário-
rede  conexão entre equipamentos de acesso ou 
de usuário e equipamentos de rede
2.- NNI (Network Node Interface) /
Interface rede-rede  conexão entre 
equipamentos de rede
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Conexões de rede: 
UNI (User-Network Interface) / Interface usuário-rede 
As informações de tipo de serviço serão tratados pela 
rede e referem-se a conexões entre usuários finais.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Conexões de rede: 
NNI (Network Node Interface) / Interface rede-rede 
o controlo de tráfego é função única e exclusiva das 
conexões virtuais configuradas entre os 
equipamentos da rede.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- Utiliza um pacote de tamanho fixo denominado 
célula (cell). 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Cada célula ATM 
contém uma informação 
de endereçamento que 
estabelece uma 
conexão virtual entre 
origem e destino. 
Implementação das características de multiplexação estatística e 
de compartilhamento de portas
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Estructura da célula ATM (USUÁRIO-REDE) / User-
Network Interface UNI. 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Carrega as informações de controlo do protocolo e possui 
mecanismo de detecção e correcção de erros para preservar o 
seu conteúdo.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- VPI (Virtual Path Identifier)  representa o número da rota 
virtual até o Destinatário, e tem significado local apenas para a 
porta de origem. 
Inteiro que seleciona um determinado caminho virtual.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- VPI (Virtual Path Identifier)  Constitui um campo de 
roteamento para a rede.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- VPI (Virtual Path Identifier) 
Nas conexões UNI, VPI pode ainda ser dividido em 2 campos: 
 O GFC (Generic Flow Control), com 4 bits, que identifica o 
tipo de célula para a rede, e
 O VPI propriamente dito, com 8 bits.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- VPI (Virtual Path Identifier) 
O GFC (Generic Flow Control) Pode ser usado para assistir ao 
cliente no controlo de fluxo de tráfego para diferentes 
qualidades de serviço.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
1.- VPI (Virtual Path Identifier) 
O GFC permite garantir que todos os terminais estejam aptos 
para aceder as suas capacidades asseguradas, o que inclui:
 Taxa de bits constantes (CBR, Constant Bit Rate)
 Taxa de bits variáveis (VBR, Variable Bit Rate)
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
2.- VCI (Virtual Channel Identifier)  com 16 bits, representa o 
número do canal virtual dentro de uma rota virtual específica. 
Também se refere ao destinatário da informação útil e tem 
significado local apenas para a porta de origem.
Seleciona um circuito virtual dentro do caminho escolhido.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
2.- VCI (Virtual Channel Identifier)  Usado para o roteamento de 
e para o terminal de usuário.
Funciona como um ponto de acesso ao serviço.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
3.- PT (Payload Type)  com 3 bits, identifica o tipo de 
informação que a célula contém: de usuário, de sinalização ou 
de manutenção.
Tipo de carga que uma célula contém de acordo com valores 
definidos para o efeito.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
4.- CLP (Cell Loss Priority)  com 1 bit, indica a prioridade 
relativa da célula. Células de menor
prioridade são descartadas antes que as células de maior 
prioridade durante períodos de congestionamento.
Activado por um computador na rede para distinguir o tráfego 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
4.- CLP (Cell Loss Priority) 
CLP = 0  Indica uma célula relativamente de alta prioridade que 
não deve ser descartada a menos que não haja outra alternativa 
disponível.
CLP = 1  Indica que a célula é susceptível de ser descartada.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- HEC (Header Error Check)  com 8 bits, é usado para 
detectar e corrigir erros no cabeçalho.
Verificação de erro que confere o cabeçalho. A verificaçãonão 
confere a carga. 
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- HEC (Header Error Check)  Utiliza um código cíclico de 
grau 8 (polinómio x8+x2+x+1)
Usado para:
1) O controlo de erros no cabeçalho;
2) As funções de sincronismo.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- HEC (Header Error Check)  Quando cada célula é recebida e 
se não são detectados os erros, o receptor permanece no modo 
de correcção do erro.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- HEC (Header Error Check)  Antes da ocorrência de erros:
- Um erro simples: o corrige
- Um erro múltiplo: o detecta
Nestes casos passa para modo de detecção de erros
No modo de detecção não se corrigem os erros
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
5.- HEC (Header Error Check) 
Quando o cabeçário é examinado e está livre de erros, o 
receptor comuta ao modo em correcção.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
384 bits (48 bytes)  carrega a informação do usuário ou de 
controlo de protocolo.
A informação útil é mantida intacta ao longo de toda a rede, sem 
verificação ou correção de erros.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
60
Rede ATM: Características
No entanto, nem todos os bytes estão disponíveis para o usuário, 
pois alguns protocolos colocam seus cabeçalhos e trailers dentro 
da carga útil.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
384 bits (48 bytes)  carrega a informação do usuário ou de 
controlo de protocolo.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
62
Rede ATM: Características
O formato NNI é igual ao formato UNI, excepto o campo GFC.
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Msc. Eng.º. Luís Rego.
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Rede ATM: Características
Msc. Eng.º. Luís Rego.
65
Rede ATM: Características