Buscar

Capitulo 1 Conceitos Principais

Prévia do material em texto

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

Continue navegando