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FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICAÇÕES INSTITUTO SUPERIOR DE ESTUDOS UNIVERSITÁRIOS DE NAMPULA 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Nº Tema TEMA Horas por Tema 1 Conceitos principais: Informação, Mensagem e Sinal 3 2 Introdução aos instrumentos de medida 6 3 Sistema de comunicações 4 4 Análise de sistemas e sinais 6 5 Modos de funcionamento dum sistema de telecomunicações 6 6 Principais limitações dum sistema de telecomunicações 6 7 Multiplexagem e espalhamento 6 8 Unidades logarítmicas 6 9 Modulação e desmodulação de sinais analógicos 6 10 Princípios de transmissão digital 6 11 Conversão analógico-digital 6 12 Caracterização de meios físicos de transmissão 3 TOTAL 64 Conceitos básicos Dados; Informação; Mensagem e; Sinal Telecomunicações 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Introdução Início da era das comunicações eléctricas: Demonstração pública bem sucedida do TELÉGRAFO, inventado por SAMUEL MORSE em 1844; Samuel Morse, 1838, linha de 16Km Actualmente Emissão a partir de naves espaciais Telefone, Rádio, TV Redes de Computadores com cobertura intercontinental 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Introdução Sinergias entre Serviços de: Telecomunicações = Teleinformática Técnicos de comunicações devem estudar ciências da computação Engenheiros de informática devem ter conhecimentos de: Comunicações eléctricas à distância: estado de arte, possibilidades e limitações. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sistemas de Comunicações Objectivo: transporte de informação da fonte ao destinatário; Domínios de aplicação são variados Detalhes de constituição do sistema envolvidos na área da engenharia electrotécnica… 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso CONCEITOS PRINCIPAIS Dados, Informação, Mensagens e Sinais 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Dados Dado não é Informação e Informação não é Conhecimento! Dados: Refere-se a um segmento de informação; Forma bruta de uma matéria prima; Cadeia de caracteres ou padrões sem interpretação; Exemplos: Nome de um empregado Número de horas trabalhadas Número peças em stock Pedidos de venda 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Tipos de dados Alfanuméricos: números, letras e outros caracteres Imagem: imagens gráficas ou figuras Áudio: som, ruído ou tons Vídeo: imagens ou figuras móveis 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Informação conceito essencial em comunicações; Conotações semânticas e filosóficas de difícil definição; Para evitar estas dificuldades usamos mensagens em vez de informação 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Informação Conjunto de resultados obtidos apôs o processamento. Utiliza recursos físicos que são os equipamentos; recursos materias que são as pessoas e as infraestruturas e recursos conceptuais que são os dados e informação. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Mensagem Manifestação física da mensagem tal como produzida pela fonte; O sistema de comunicação quer reproduzir no destino uma cópia aceitável da mensagem; 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Tipos de Mensagem Analógicas –Variam com o tempo de forma contínua (fala, intensidade de um pixel de TV, posição angular da hélice de um helicóptero); Digitais–Sequência ordenada de símbolos escolhidos a partir de um número finito de elementos discretos. (letras de um texto, teclas de um computador, respostas V/F num teste) 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Telecomunicações Entende-se um conjunto de dispositivos e técnicas para a transmissão de informações instantâneas a longa distância. Essa transmissão pode ser de voz, sinais gráficos, dados, imagens ou sinais de televisão. Todos eles têm os mesmos princípios fundamentais, mas se diferem na forma de manipular as informações e nos meios utilizados para transmiti-las. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Telecomunicações Por exemplo, sistemas de telegrafia, telefonia, televisão e redes de dados informatizados transmitem informações por meio da radiocomunicação, transmissão por cabo, por satélites artificiais e por fibras ópticas. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICAÇÕES 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Telecomunicações x Comunicação de dados TRATA COMTRATA COM Informacao digital • Sinais digitais e/ou sinais analógicos convertidos para sinais digitais processados por sistemas computacionais Informação analógica • Sinais de Rádio • Sinais Opticos • Sinais Eletricos CONVERTIDA/ TRANSFORMADA EM TRANSMITIDA A DISTANCIA USA MEIOS DE TRANSMISSAO Sistema de Comunicação Transdutores 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Poucas são as fontes de mensagens inerentemente eléctricas Sinal é sinónimo de mensagem Elementos básicos de um sistema de comunicação 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Processos de Comunicação Geração de sinais de mensagem: voz, música, imagens ou informações de computadores; A descrição do sinal de mensagem com precisão adequada, através de um conjunto de símbolos: elétricos, auditivos ou visuais; A codificação destes símbolos de forma que possa ser possível a sua transmissão através de um meio físico de interesse; 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Processos de Comunicação A transmissão deste código ao destino desejado; A decodificação e reprodução dos símbolos originais; A recriação da mensagem original, com um nível de degradação aceitável, degradação esta, devido às imperfeições do sistema. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Recursos Primários dos Sistemas de Comunicação Dois recursos Primários são empregados: A) Largura de faixa do canal – Banda de freqüências alocadas para a transmissão do sinal da mensagem; B)Potência Transmitida – Potência média transmitida do sinal. Objetivo Utilizar estes dois recursos da forma mais eficiente possível. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sinais e Sistemas Sinais e Sistemas O que é um Sinal? Sinal é uma grandeza física que varia no tempo ou no espaço. Para o nosso estudo vamos considerar essa grandeza variando no tempo. Matematicamente se expressa como sendo função 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso )(tf Características do Sinal Útil: representa uma certa informação. Perturbação: tem influência indesejada; Classificação dos sinais Os sinais podem ser classificados de acordo com as seguintes variantes: Em função do tempo Em função da amplitude Em função da paridade Em função da periodicidade 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Classificação dos sinais Em função do tempo, os sinais podem ser Contínuos Descretos Em função da amplitude, os sinais podem ser Analogicos Digitais 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Classificação dos sinais Em função da paridade, os sinais podem ser: Pares Ímpares Em função da periodicidade, os sinais podem ser: Periódicos Não periódicos ou Aperiódicos 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sinais Contínuos 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Um sinal é dito contínuo no tempo se, no intervalo de consideração, este for definido para todos os valores de tempo Sinais Discretos 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Um sinal discreto é definido apenas nos instantes discretos de tempo. Neste caso, a variável independente consiste apenas de valores discretos que, normalmente são uniformente espaçados. Sinais Analógicos Um sinal é dito analogico Se for continuo em amplitude 18-May-21 5:34:56 PM By: FranciscoAntonio Niposso A figura ao lado representa um exemplo deste tipo de sinal, no intervalo de contradomínio dado. Sinais Digitais Um sinal é dito digital se for discreto em amplitude. A figura a baixo representa um exemplo típico de um sinal digital. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso f(t) t 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sinais Elementares ? SIM OU NÃO Tipo de Comunicações A. Simplex (SX): Transmissão apenas num sentido B. Full-Duplex (FDX): Transmissão nos 2 sentidos simultaneamente 1 TX e um RX em cada lado C. Half-Dulpex (HDX): Transmissão nos 2 sentidos alternativamente TX e um RX em cada lado 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sinais de Comunicação Microfone produz um sinal eléctrico a partir da pressão acústica da fala; Todos meios de transmissão afectam os sinais de forma diferente; No receptor basta uma aproximação do sinal original. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso The End 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Sistema de comunicações Conceitos bàsicos Comunicação, é o processo mediante o qual um mensagem é enviada por um emissor, por meio de um determinado canal, e entendida por um receptor (Vasconcellos 1972:10). O sistema de comunicação é a rede por meio da qual fluem as informações, que permitem o funcionamento da estrutura de forma integrada e eficaz (Vasconcellos 1972:10). 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Conceitos basicos No sistema de comunicações, deve ser entendido: O que deve ser comunicado Como deve ser comunicado Quando deve ser comunicado De que deve vir a informação Para quem deve ir a informação Por que deve ser comunicado Quanto deve ser comunicado 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Esquemas de comunicação De maneira genérica, existem dois tipos diferentes de formação de esquemas de comunicação numa empresa. São eles: O formal, que é conscientemente planeado, facilitado e controlado. Ele segue a corrente de comando numa escala hierárquica; e O informal, que surge espontaneamente na empresa, em reação às necessidades de seus membros. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Fluxos da comunicação As comunicações na empresa podem ser realizadas por intermédio dos seguintes fluxos: Horizontal, realizado entre unidades organizacionais diferentes, más do mesmo nível hierárquico. Diagonal ou transversal, realizado entre unidades organizacionais e níveis diferentes e; Vertical , realizado entre níveis diferentes, más de mesma área de actuação. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Modelo de um Sistema de Comunicação Fonte– gera a informação (dados) a transmitir; Emissor– converte os dados em sinais adequados ao sistema de transmissão; Sistema de transmissão– transporta os dados sob a forma de sinais; Receptor– converte os sinais em dados; Destino– consome os dados. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Espectro de Frequências Espectro de frequência é a análise de uma determinada variável no domínio da frequência. O espectro pode ser visualizado através de um gráfico da variável pela frequência. Frequências podem ser transportada a partir de ondas eletromagnéticas. Os diferentes tipos de frequências, separados de acordo com o comprimento de onda, são agrupados em zonas chamadas espectros. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Espectro de Frequências As faixas de freqüência estão subdivididas desde baixas até as altas freqüências. As mais baixas são as audíveis e as mais altas os raios cósmicos. As que nos interessam são as faixas de VHF, UHF e SHF 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Frequências VHF – Very High Frequency (Frequência muito alta), faixa: de 30 MHz a 300 MHz; Exemplo : Rádio FM e TV aberta, do canal 2 ao 13; UHF – Ultra High Frequency (Frequência ultra alta), faixa: 300 MHz a 3.000 MHz; Exemplo : Telefonia celular e alguns canais abertos; By: Francisco Antonio Niposso Frequências SHF – Super High Frequency (Frequencia super alta), faixa: 3 GHz a 30 GHz. Exemplo: satélites da Banda “C” e “Ku”, que transportam sinais de TV aberta com conexão internacional e que transportam sinais de telefonia e dados; 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Frequências Os satélites que operam em banda "C" são os que transportam os sinais de TV aberta, permitem conexão internacional e transportam os sinais de telefonia e dados. Os satélites que operam na banda "Ku" são bastante utilizados para programação de TV direta à residência, tipo Sky e DirecTV. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso The End 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Arquitectura de Sistemas de Comunicaca/ Rede de Telecomunicações Arquitecturas de Comunicação AC- Definem interacções entre equipamentos e/ou módulos de programas. Podem ser: Arquitecturas abertas Arquitecturas proprietária 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Arquitecturas de Comunicação Os principais problemas na comunicação entre sistemas relacionam‐se, directa ou indirectamente , com os seguintes aspectos Comunicação entre processos Possibilita a troca de informação e a sincronização de várias actividades Representação de dados Forma de representação da informação trocada entre sistemas. Estabelecer uma sintaxe comum. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Arquitecturas de Comunicação Armazenamento de Dados Estabelecer formas de armazenamento temporário ou não e as formas de acesso remoto a dados Gestão de Recursos e Processos Utilização dos recursos nos sistemas Segurança Definição de procedimentos para autenticação, integridade e confidencialidade na comunicação entre as entidades 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações As redes de telecomunicações são constituídas por uma infinidade de equipamentos baseados numa grande diversidade de tecnologias e em muitos casos concebidos e instalados em épocas muito diferentes. Numa rede de telecomunicações podem-se identificar dois elementos básicos equipamentos: vias de transmissão ou canais de transmissão e elementos de rede designados genericamente por nós. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações As vias de transmissão asseguram a transmissão da informação e a interligação entre os diferentes nós. Os nós (elementos de rede) englobam nomeadamente o equipamento de comutação, o equipamento terminal, os servidores e os sistemas de sinalização e de gestão. Os equipamentos terminais servem de interface entre a rede e o utilizador e têm por objectivo processar a informação veiculada pela rede de modo apresentá-la numa forma inteligível ao utilizador. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações Os sistemas de sinalização e gestão são responsáveis por processarem a informação de sinalização e gestão da rede. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações Rede de Telecomunicações é vista como um sistema que se divide em subsistemas que interagem operacionalmente: Rede de Acesso: suporte físico necessário para a comunicação; Rede de Comutação: equipamentos necessários à selecção do caminho que possibilita a comunicação entre os usuários. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações Rede de Transmissão: suporte físico ou não que permite a propagação da informação. Infra-estrutura para Sistemas de Telecomunicação: sistemas secundários que fornecem apoio aos equipamentos de transmissão e comutação, como, por exemplo, o sistema de energia que alimenta electricamente as partes componentesdos outros sistemas. 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso Rede de Telecomunicações Rede de Comutação Rede de Difusão Rede de Comutação de Circuitos Rede de Comutação de Pacotes Redes nao orientadas a ligacao (Datagrama) Redes Orientadas a Ligacao (Circuitos Virtuais) Rede Telefonica Rede celular Circuitos alugados Redes de transporte (SDH e OTN) Rede de satélites Rede de difusão de televisão e rádio Rede Ethernet CSMA/ Frame relay ATM (Asynchonous transfer mode) MPLS (Multi-protocol label switching Rede IP The End 18-May-21 5:34:56 PM By: Francisco Antonio Niposso
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