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Apostila - Semana 4 rede de telecomunicações

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7 - Telefonia Móvel 
 As redes de telefonia móvel, são baseadas em divisão de áreas geográficas, 
ao qual é denominada de células, onde cada célula é representada por uma rádio base - 
ERB, ao qual provê a cobertura desta área, utilizando-se da técnica de reuso de frequência. 
O reuso de frequência é feito dividindo-se todo o espectro disponível em grupos de 
frequências. Estes grupos são utilizados em células separadas entre si o suficiente para 
não haver interferência. 
Ou seja, as redes de telefonia móvel se utilizam de um sistema inteligente de 
alocação e reuso dos canais através da área de cobertura. Um grupo de canais de rádio é 
alocado a cada estação base celular, assim atendendo a região geográfica, que foi 
denominada de célula. 
As células possuem o formato de hexágonos, afim que não haja de sombras, ou 
seja, áreas que fiquem sem cobertura, neste formato, a sombra é eliminada na medida que 
as células vão se “agrupando”. 
Na imagem baixo podemos observar como se dá o formato das células e o reuso 
de frequências fator 7, onde é formado um conjunto de 7 células, com frequências 
diferentes. 
 
Grupo Básico de 7 células 
Fonte:smolkaetcaterva.blogspot.com.br/ 
 
 
Cobertura geográfica, com grupos adjacentes de sete células 
Fonte:smolkaetcaterva.blogspot.com.br/ 
 
Para que não haja sombras, ou seja, área sem coberturas, é necessário que haja 
sobreposição de o que pode gerar problemas, uma vez que as torres podem estar trabalhando com 
frequências distintas. Na imagem a seguir podemos observar esta sobreposição. 
 
Fonte:smolkaetcaterva.blogspot.com.br/ 
O problema é resolvido, quando as células são no formato hexagonal, uma vez 
que elas se encaixam perfeitamente, conforme observamos na imagem a seguir: 
 
Fonte: smolkaetcaterva.blogspot.com.br/ 
7.1 Estações Rádio Base - ERB 
 
Estações Rádio Base ou ERBs ou “Cell site”, popularmente chamadas de antenas, 
são equipamentos que fazem a conexão entre os telefones celulares e a companhia 
telefônica. 
É a denominação dada em um sistema de telefonia celular para a Estação Fixa 
com que os terminais móveis se comunicam. São compostas, basicamente, de antenas e 
equipamentos de transmissão, recepção, torre, fonte e infraestrutura com: sistemas de 
proteção, combate à incêndio, alarmes, para-raios, prédio, entre outros. 
 Uma ERB corresponde a uma célula, assim, ao invés de uma só estação irradiando 
em alta potência por uma grande extensão de área, são instaladas várias antenas 
espalhadas numa área trabalhando com potências menores, otimizando a utilização do 
espectro de frequências disponíveis. 
 
Exemplo de um ERB 
Fonte: telebrasil.org.br 
 
Para que uma ligação de celular seja efetuada, do dispositivo móvel, por 
exemplo, celular, se comunica com a ERB mais próxima, que encaminha a chamada 
telefônica a uma central de comutação e controle. Que dependendo do destino da 
chamada é encaminhada para outra central e assim sucessivamente. 
A medida que há o deslocamento de dispositivo, ou seja, se você estivar 
andando, existe também a troca de ERB, ou seja, o seu celular, sempre se comunicará 
com a ERB mais próxima dele. 
 
Esquema de uso da telefonia móvel. 
 Fonte: telebrasil.org.br 
No site http://telecocare.teleco.cl9.com.br/telebrasil/erbs/ você pode observar o 
mapa com todas as ERB instaladas no Brasil, por estado e por operadora, onde a cor da 
torre representa uma operadora diferente. A seguir apresentamos o Mapa de Minas 
Gerais. 
 
 
Fonte: telecocare.teleco.cl9.com.br/telebrasil/erbs/# 
http://telecocare.teleco.cl9.com.br/telebrasil/erbs/
 
 Na imagem a seguir, podemos observar algumas torres de telefonia móvel: 
 
 
 
 Fonte: minhaoperadora.com.br Fonte: cambici.org.br 
8 - VOIP 
Voz sobre IP, ou seja, VOIP, é o termo utilizado para caracterizar o serviço que 
consiste em transmitir informação de voz através do protocolo IP. Em um contexto geral, 
significa enviar informação de voz em formato digital dentro de pacotes de dados, ao 
invés da utilização do tradicional protocolo de comutação de circuitos utilizado há 
décadas pelas companhias telefônicas. 
Uma vez que já possua redes de dados instalados, estas podem também passar a 
transmitir voz, essa é uma das maiores vantagens desta tecnologia, pois assim, haverá da 
redução de custos de utilização e telefonia comum. A grosso modo é como se a voz fosse 
transmitida pela internet. Um exemplo é a ligação do WhatsApp, ou seja, se já temos 
internet podemos simplesmente ligar e não consumir o pacote de minutos contratado da 
operadora. 
Além do protocolo IP, esta tecnologia emprega um conjunto de protocolos como 
o por exemplo o RTP1, que é um protocolo responsável por garantir que tudo chegue no 
seu devido tempo. 
Por um lado, a qualidade da ligação empregando esta tecnologia, pode ser afetada 
quando se utiliza determinadas redes de dados, para que resultados melhores sejam 
obtidos, deve-se utilizar redes privadas que possam ser gerenciadas de forma inteligentes, 
com a priorização para os pacotes. 
Para se utilizar esta tecnologia, primeiramente é necessário a conversão dos sinais 
de voz analógicos para sinais digitais, de forma que a informação possa ser transmitida 
através de uma rede IP. 
Para que a voz humana seja transportada através do meio físico nos sistemas de 
telecomunicações, ela é codificada, comprimida, e enviada até o destino, onde passa pelo 
processo de decodificação convertendo sinais digitas em acústicos novamente, 
Este processo é realizado por meio de CODECs, codificadores e decodificadores, 
que podem ser tanto softwares quanto hardwares, e que são totalmente especificados pelo 
padrão H.323. 
Estes CODECs captam sinais acústicos analógicos gerado pela voz e transformam 
as vibrações acústicas em sinais digitais com valores binários 0 e 1. Mas estes CODECs 
não realizam somente a conversão analógico-digital, são eles os responsáveis também 
pela compressão dos sinais digitais, para que estes possam trafegar na rede de forma mais 
rápida e eficiente, mas isto também não é o bastante. 
 Diferentemente dos tipos de dados que trafegam comumente por uma rede, 
onde os pacotes IP perdidos e/ou atrasados são eventualmente rearrumados para formar 
informações coerentes, conversas sobre IP podem apresentar delay, perda de pacotes e 
jitters2 se os pacotes não chegarem na ordem correta ou se sofrerem atrasos. 
• Delay ou atraso: Dois problemas que são consequência deste atraso de pacotes 
são o eco e a superposição de vozes. O eco se torna um problema quando ocorre 
um atraso de mais de 50ms. Quando o eco é percebido como um problema de 
qualidade, o sistema VoIP deve arrumar uma maneira de cancelar este efeito. A 
superposição de vozes começa a ficar significante se o atraso em um dos sentidos 
de propagação da informação torna-se maior que 250ms. 
 
1 real-time protocol 
2 É uma variação estatística do atraso na entrega de dados em uma rede, ou seja, pode ser 
definida como a medida de variação do atraso entre os pacotes sucessivos de dados. 
• Jitter: É a variação do tempo de atraso da chegada dos pacotes introduzida pela 
variação do atraso de transmissão da rede. Remover o jitter requer a retenção de 
pacotes por um tempo que seja suficiente para que o pacote mais lento chegue a 
tempo de ser executado na sequência correta, o que causa um delay adicional. O 
buffer necessário para corrigir o jitter adiciona atraso, que é usado para corrigir a 
variação do atraso a que cada pacote é submetido enquanto trafega pela rede. 
• Perda de pacotes: Redes IP não podem garantir que todos os pacotes serão 
entregues corretamente, muito menos que eles irão chegar na ordem. Pacotes 
poderão ser perdidos devido a períodos de pico e congestionamento da rede. 
Devido a particularidade na transmissão e a natureza da voz, o sistema de 
retransmissãonormal do TCP não é satisfatório. Procedimentos para compensar 
a perda de pacotes incluem interpolação de discurso, com retransmissão do último 
pacote e o envio de informação redundante. Geralmente perda de 10% ou mais 
dos pacotes não são toleráveis. 
Fato é que a tecnologia está sempre avançando, e esta combinação dos avanços 
passou a garantir uma melhor qualidade de Serviço, pois os pacotes de voz passaram a ter 
prioridade sobre pacotes de dados comuns, e a melhora dos algoritmos de compressão de 
voz, tornaram voz sobre IP uma realidade, pelo menos dentro das redes privadas de LANs 
e WANs. 
Em um contexto geral, este tipo de tecnologia, pode ser empregada em quase todas 
as aplicações de comunicações que envolvam a voz, desde uma simples ligação entre 
usuários até complexas teleconferências que envolvam mais de um ponto. 
Assim os principais objetivos dos provedores de serviço VOIP, é reproduzir a 
mesma capacidade e qualidade das operadoras telefônicas, porém a um custo reduzido, 
oferecendo assim a alternativa aos usuários. Basicamente, neste caso o objetivo dos 
fabricantes é adicionar as suas redes IP a capacidade das redes telefônicas, e assim 
conectar a rede de telefonia a rede de foz, de tal modo que a voz e as características atuais 
de uma ligação sejam preservadas. 
Na imagem abaixo podemos observar um esquema, que detalha as possibilidades 
desta tecnologia, onde a central PABX é interligada ao roteador de internet e aos demais 
aparelhos telefônicos. 
 
Fonte: cisp.co.za 
 
8.1 Dispositivos VOIP 
• VoIP Fone: também chamado de IP Fone, foi desenvolvido para a de operação 
em redes VOIP, esse tipo de aparelho possui diversas funcionalidades como a 
vídeo conferencia por exemplo; 
• Celular VOIP: através de uma conexão em uma rede sem fio, este aparelho efetua 
a autenticação, e você poderá utiliza-lo para fazer ligações; 
• Softphone: conhecido também como net fone, é um aplicação, ou seja, um 
software de computador que é utilizado para fazer chamadas VOIP; 
• Gateway: equipamento responsável por estabelecer a conexão entre uma rede IP 
a rede publica de telefonia 
• Gatekeeper: é um gerenciador de sistemas VoIP, capaz de permitir a autenticação 
dos componentes da rede IP no caso de uma solicitação de chamadas dos terminais 
• ATA - Adaptador Telefônico Analógico: Usado para converter sinais digitais 
fornecidos pelo VoIP em redes IP para sinais analógicos. 
 
8.2 Cenário VOIP 
 
Fato é que a tecnologia evolui constantemente, e na medida em que a tecnologia 
VoIP e a telefonia IP foram surgindo como soluçõe, que nos proporcionou a integração 
das telecomunicações, novos equipamentos começam a fazer parte deste cenário. 
 A seguir iremos mostrar os possíveis cenários que podem ser elaborados, com a 
utilização desta tecnologia. 
 Na imagem a seguir um cenário muito utilizado, de um terminal IP para outro 
terminal IP, onde a comunicação é realizada através de um software instalado em um 
computador. 
 
 
Fonte: teleco.com.br 
Na imagem abaixo, o cenário VoIP entre dois telefones IP, esses telefones foram 
especialmente desenvolvidos para essa finalidade, fornecer interface de comunicação IP 
para trafego de voz. 
 
 
 Fonte: teleco.com.br 
Já entre dois telefones comuns pode ser utilizado o dispositivo adaptador 
telefônico analógico ATA que realiza a conversão entre os sinais digitais e entregam 
sinais analógicos ao telefone analógico convencional ilustrado conforme a figura 11. 
 
 
Fonte: teleco.com.br 
 
Na imagem abaixo, podemos observar o esquema de ligação geral entre uma rede 
comum, com a internet e a rede telefônicas, e os respectivos equipamentos necessários 
para que tudo funcione corretamente. 
 
Fonte: teleco.com.br 
 
9 - Tendências 
 As tecnologias evoluem, bem como comportamento do consumidor, em se tratando 
de tecnologia esta evolução se dá de forma extremamente rápida. A seguir é apresentado 
algumas tendências que envolvem o ramo de telecomunicações. 
• Maior porcentagem do tráfego no mundo será via smartphone: O uso da 
computação móvel deve se solidificar ainda mais. A projeção é de que em 2020 
os smartphones sejam responsáveis por nada mais nada menos que 80% do 
tráfego de dados. 
• Crescimento da “HD voice”: O uso das mensagens de voz em alta definição, 
deve aumentar devido a novas tecnologias e aplicativos que deem conta da 
transmissão com qualidade. A expectativa é de que essa melhoria seja atrativa e 
renove os serviços baseados em voz, principalmente VOIP. 
• Uma minoria de usuários será responsável pela maior parte dos dados 
trafegados: As grandes empresas tendem a dominar o uso de dados. Segundo a 
Empresa Ericsson, os 10% de usuários mais ativos serão responsáveis por 55% do 
tráfego de dados mobile. Aumentado a porcentagem, chega-se à conclusão de que 
os 20% de pessoas que mais navegam em seus dispositivos usarão 70% dos dados. 
• O investimento pode chegar aos bilhões para as empresas: As operadoras terão 
que atualizar sua infraestrutura básica de conectividade e, no caso da próxima 
mudança para a quinta geração, 5G, as redes móveis podem chegar na casa dos 
bilhões 
• Upgrade3: Muitas empresas de telecomunicações continuam a utilizar processos 
manuais de negócios, apesar da disponibilidade de inovações e novas tecnologias. 
Em uma indústria tão fortemente regulamentada, muitos simplesmente foram 
lentos para se modernizar, temendo maiores dores de cabeça decorrentes da 
adoção de novas tecnologias. A atual infraestrutura de telecomunicações precisa 
ser reconstruída para acomodar o aumento desenfreado do tráfego dos muitos 
dispositivos que estão sendo conectados 
• A mudança digital: difícil, porém necessária, a disponibilidade de novas 
tecnologias e inovações pode inovar na transformação digital para as operadoras. 
As áreas com maior potencial de melhoria digital incluem atendimento ao cliente, 
vendas e faturamento. Como exemplo, utilizar a internet e principalmente 
oscanais de mídia social para atender os clientes. 
• Gestão de peças e logística: Ter um do inventário digital, das peças permite uma 
avaliação muito mais ampla da eficiência na entrega, previsão, montagem, 
manutenção, entre outros. As empresas dispostas a investir em softeares de 
inteligência artificial para avaliar o inventário de peças e logística, se tornarão 
mais eficientes em todas as áreas. 
 
 
 
10 - Rede 5G 
Esta tecnologia poderia ter sido mencionada na unidade 6 – Redes de Acesso, Bem 
como na Unidade 9 – Tendências, mas para ela foi reservado um capítulo a parte, por 
envolver as duas questões. 
Mas o que é 5G? 
 
3 Significa melhoria, atualização. 
Quinta geração de internet móvel ou quinta geração de rede sem fio, esta será a 
próxima geração, que permitira a evolução da conexão, assim atingiremos uma maior 
velocidade de conexão na maioria dos dispositivos pessoais como tablets e smarphones. 
Esta rede funcionará para a troca de informações, assim como temos hoje na 3G e 4G. 
Esta tecnologia ira proporcionar uma navegação em alta velocidade na rede, assim 
vídeos com alta resolução, até em 4K4, serão carregados quase que instantâneo 
A perspectiva é que o 5G, forneça todo o suporte para que a internet das coisas5 
funcione e seja uma realidade, a chegada destes dispositivos criará uma demanda enorme 
por redes de alta capacidade e velocidades. 
A imagem a seguir ilustra o que a internet das coisas pode nos proporcionar, tudo 
estará interconectado. 
 
Fonte: blog.cedrotech.com 
 
4 A resolução 4K existe em televisão digital e cinema digital. O termo refere-se a dispositivos que 
tenham resolução ao redor de 4000 pixels na horizontal e 2000 na vertical. Tal resolução é 
apontada como a resolução limite para um televisor doméstico 
 
5Internet das coisas é um conceito tecnológico em que todos osobjetos da vida cotidiana estariam 
conectados à internet, agindo de modo inteligente e sensorial. A ideia é que, cada vez mais, o 
mundo físico e o digital se tornem um só, através dispositivos que se comuniquem com os outros, 
os data centers e suas nuvens. Aparelhos vestíveis, como o Google Glass e o Smartwatch 2, da 
Sony, transformam a mobilidade e a presença da Internet em diversos objetos em uma realidade 
cada vez mais próxima 
 
Em um contexto geral, o 5G não se limite as telecomunicações, ele vai além desta 
questão uma vez que permite a conexão de pessoas, maquinas, carros, casas, cidades 
inteligentes, enfim, tudo aquela que envolva tecnologia e possa se conectar. 
Outra questão não menos importante, é que esta tecnologia deve proporcionar uma 
maior transmissão de dados em larga escala, o que é chamado hoje de big data6, 
permitindo analisar com mais propriedade informações sobre tráfego, abastecimento de 
água ou proporcionando que os municípios possam implantar soluções informatizadas 
que impactem diretamente na vida dos cidadãos. 
Pois existe a previsão que nos próximos anos, a quantidade de equipamentos que 
fazem uso da internet cresça exponencialmente e se o que temos hoje não mudar, teremos 
sistemas lentos e travando. Por essa questão, que existe a perspectiva que o 5G transforme 
o nosso modo de interação. 
Para se ter uma ideia, o que temos atualmente, as melhores conexões são as 4G 
LTE, que atingem velocidades aproximadas de 1 gigabit por segundo em condições 
ideais – prédios, paredes, micro-ondas e sinais Wi-Fi, podem interferir nessa conexão, 
diminuindo a velocidade. Enquanto isso, o 5G deverá proporcionar velocidades 
aproximadas entre 10 e 50 gigabits por segundo. 
Outro benefício será diminuição do tempo de latência7 da conexão, ou seja, a 
velocidade de resposta entre a ação do usuário e o funcionamento propriamente dito. 
Mas para que tudo isso funcione, além da operadores passarem a oferecer este 
produto, é necessário que fabricantes de equipamentos como: roteadores, modens, redes, 
entre outros, estejam aptos para a novidade. 
Em alguns países como o Estados Unidos, por exemplo, o 5G, já é uma realidade, 
porém no Brasil ainda não. A ANATEL, pretende licitar a frequência de 3.5 GHz, para 
receber a tecnologia, porem esta frequência atualmente é utilizada por operadores de TV 
aberta, via satélite, na chamada “Banda C Estendida”, assim seria necessário a instalação 
de filtros, para impedir as interferências. 
Segundo a fabricante chinesa Huawei, a expectativa é que os testes no Brasil 
comecem em 2019, porém antes de pensar em disponibilizar o 5G para todos, o pais ainda 
precisa realmente decidir e licitar a banda padrão que será utilizada. 
 
6 Big Data é a análise e a interpretação de grandes volumes de dados de grande variedade. Para 
isso são necessárias soluções específicas 
7 Latência é sinônimo de atraso, é uma expressão de quanto tempo leva para um pacote de 
dados ir de um ponto designado para o outro 
Porém não se pode antecipar as coisas, primeiramente precisa-se fortalecer a 
cobertura 4G e assim atualiza-las para 4,5G que utiliza os elementos de LTE, isso é 
necessário para que suporte o 5G no futuro. 
No Brasil, as operadoras já estão modernizando as suas redes, primeiramente 
trabalhando na virtualização destas, para depois migrar tudo para o modelo de nuvem, o 
que é primordial para a implantação massiva das redes 5G e redução da latência. 
A Imagem a seguir é o que mais define as possibilidades do 5G, uma cidade, onde 
a rede se espalha e tudo se interliga, onde tudo se comunica, as possibilidade crescem, 
sistemas autônomos podem ajudar, a tendência de falhas é quase nula. 
 
Fonte: cbronline.com 
 
 
	7 - Telefonia Móvel
	7.1 Estações Rádio Base - ERB
	8 - VOIP
	8.1 Dispositivos VOIP
	8.2 Cenário VOIP
	9 - Tendências
	10 - Rede 5G

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