Apostila - Diretrizes para a Digitalização das Telecomunicações

GRUPO COORDENADORPARA OPERAÇÃO INTERLIGADA

NOVEMBRO/95

DATAREUNIÃO

APROVAÇÕES

ANEXOS

ÓRGÃO

GTECOMSCCGCOI

DIRETRIZES PARA A DIGITALIZAÇÃODAS TELECOMUNICAÇÕES

NAS EMPRESAS DE ENERGIA ELÉTRICA

SUBCOMITÊ DE COMUNICAÇÕESGRUPO DE ESTUDOS DE COMUNICAÇÕES

RELATÓRIO SCC/GTECOM - /95

~" -..•.~--~-~-------------------':"""Ct

","'"'(;.tte"c'-e,""""ê""(..(;

'""(;"'"c,-.""t.'"C"-"'"'"~""c'"""'"~'"cS

-ANEXO 1 - TRANSMISSÃO DIGITAL... 3

1.1 Conc.itos Básicos .•.••..•••....•...•..••.•..•.•..•......•.... 5

1.2 Estudo da Formacão do Sinal Digital .•......•.... 512.1 Densidade Espectral de Poténcia 512.2 Códigos de Linha...... 712.3 Escolha do Melhor Pulso.. 1112.4 Largura de Faixa do Sinal Digital.. 16

1.3 Puls. Cod. Modulation - PCM ••...••_ ••.•.••.•.171.3. J Quantização .. 1713.2 Codificação dos Valores Quantizados 19

1.4. Adaptiv. DifT.rential PCM ADPCM ......•.• 24

1.5 Multiplexação PCM ......•...•.•••.••.••••.••.••.••••~..• 24J .5.1 Sistema PCM de 24 Canais..... . 2415.2 Sistema PCM de 30 Canais 251.5.3 Hierarquia Digital Assincrona 29

1.6 Modulação QAM - Largura d. Faixa .•....••.. 30

1.7 Sincronismo ....•.••.•••.•...•..•..••••.••.••••..••.....•...... 32

1.8 Embaralhamento (Scrambling) .....•......•...••. 33

1.9 Parãm.tros d. Desemp.nho •••.••••.••••••••..••.•••.331.9.1 Desempenho de Transmissão 3419.2 Recomendações da ITU.TIlTU-R 3519.3 Jitter/WanderJilter . 37

1.10 Transmissão Via Rádio ..•...•.•••••••••••..•••..•••.•381.10.1 Fontes de Degradação.Desvanecimento .. 381.10.2 Técnicas para Melhoria de Desempenho. 42

LU Transmissão Via Fibra. Ópticas .•..•.••...••••••44I. 11.I Atenuação e Dispersão.. . 441.11.2 Codificaçãoffaxa de Transmissão 45

ANEXO 2 - REDES DE COMUNICAÇÃODE DADOS 47

2.1 Introdução ••••••••.•.•.•....•.••.••••.•.....•..••••.•.•••••••••47

2.2 Padrões e Protocolos ....••••••.•.•..•.•.•••••....•...47

2.1 O Modelo OSI .••••••••.•..•.••.••.•.•.•.•..•.•..•••.••••••..482.2.1 O Padrão IEEE 802 492.2.2 TCP I IP............................ . 50

2.3 Tecnologias de Redes Locais .•.•••...•••••••••••.•512.3.1 As soluçães Ethemet 512.3.2 Token-bus.. . 512.3.3 Token. Ring . 522.3.4 FOOI (Fiber Distributed Data Interface) 522.3.5 Cabearnento estruturado 52

2.4 Topologias das Redes ....•..••.••••........••.•.•..••.••• 53

2.4. I Padrào de interconexão dos equipamentosde barramemo 532.42 Padrão de interconexão dos equlpamemosem estrela. . . 532.4.3 Padrão de imerconexão dos equipamentosem anel 53

2.5 Equipamentos de Rede ...•..••••••.•••••.••••..•.....•..532.5.1 Modems 542.5.2 Repetidores 542.5.3 Tranceptores 552.5.4 MAU - (Mediun Access Unit) 55.2.5..5 MSAU (MuJtistation Access Unit) 55 li2.5.6 CAU ("Controled Acess UniC) 55 li2.5.7 ETIfERNET SWITCHJNG .55 II2.5.8 Bridlles.. .. 55 '2.5.9 Rot.;;,dores 562.5.10 Hubs..... .5725.1 J Gateway........... . 57

2.6 Comutação de Pacote ..•.•.•.•••••••••••••••••.•••••••••.572.6.1 Protocolo X.25 ..592.6.2 Frame Relav 612.6.3 ATM (As}'lichronous Transfer Mode) 61

2.7 Sist.mas Op.raeionai •.•.•..•...•••.•.••.••....••..•..... 61

2.8 Bibl iogra fia ..•..••...•••........••..•...••..•••......•...•..... 62

ANEXO 3 - HIERARQUIA DIGITALSíNCRONA (SDH) E HIERARQUIA ,DIGITAL PLESIÓCRONA (PDH)..•.•.... 63 'I

3.1 Introd ução •••.•••.••••••••....•..•..••.•••••.•••••••.•••.••••••63 ii

3.2 Hierarquia Digital Plesiócrona - PDH .....•..• 63

3.3 Hi.rarquia Digital Síncrona - SDH .....••••...•. 6433.1 Capacidade de transpone da SDH: 653.3.2 Padronização Hierarquia Digital Sincrona .653.3.3 Modelo de Camadas 653.3.4 Estrutura básica do quadro SDR. . 663.3.5 Montagem do Quadro Básico 71

3.4 Estrutura do Quadro •..•.....•.......•.•.••...••••••..•.. 723.4.1 "Overhead" de Seção - SOH. ...... 723.4.2 Ponteiro de AU ("Administrative Unit -

Pointer"):. . _ 743.4.3 Carlla Útil ("Payload"): 753.4.4 Est~lUra do quadro STM-N 753.4.5 Overheads" de Via (POH): 753.4.6 Métodos de Multiplexação 763.4.7 NNJ ("Network Node Interface") 77

3.5 Caraet.rí.tieas da SOB ..........•..•.••..•••.•••••...•. 783.5.1 Vantagens: 783.5.2 Desvantagens:. . 78

3.6 Considerações sobre Sincronismo •.••..•••••..•.••78

3.7 Equipam.ntos na SOB ...•..•••...•••.•••_•••..••••••••79

"

IIli

,li- ~.~

371 Equipamentos "Cross-Connect" Digitais .. 803 7 2 Equipamentos TermInais 0plicos 8 I3.7.3 Equipamentos Rádios Digitais 813.7.4 Equipamentos Multiplex. . 823.7.5 TopologIa de Redes.. . 82

3.8 Migração do POH para SOH ..•..•..•.••....••.•..•. 8338.1 Motivação para a Migração.. ... 833.82 Estrategias da Migração. 843.8.3 Convivéncia. PDHJSDH.. . 843.8.4 Gerenciamento da Rede SDH.. . 85

3.9 Condusio •.••••.•..•.••.••••••.••.•••••..•••...•.••..••••••~•. 85

3.1 O Bibliograli ••••••.••..•.•••.••..••.••.•••••••.••.••.•••••.•.••86

ANEXO 4 - NORMAS ERECOMENDAÇÕES APLICÁVEIS 87

4.1 Série G - Reeomend.ç6es sobre hierarquiadigital sineron. - SOR •.••.•••••••••.••.••••.••.••.•••••••.•.•87

4 1.1 Taxas de bit. estrutura de multiplexação edetalhes de mapeamento. . 874.1.2 Caracreristicas gerais e funções... . 874 1.3 Interfaces opticas e elétrieas 8741.4 Equipamentos.. 874 1.5 Objetivos de qualidade e disponibilidade de

redes digitais 87

4.2 Série G - Recomend.cões sobre bier.rqui.digital plesióerona - POR ••..•.•.•••••••••••••••87

4.2.1 Taxas de bit e estrutura de multiplexação .. 87. 4.2.2 Interfaces ópticas e elétricas. secção digital e

sincronismo 874.2.3 Equipamentos 884.2.4 Objetivos de qualidade e disponibilidade de

redes digitais .. 88

4.3 Série V - Comunieação de dados sobre redesIelefOnieas ••••••••••••.••••••••••.••.••••.•••••••••••••.•88

4.3.1 Interfaces e modems em banda de áudio 884.3.2 Modems de banda larga 884.3.3 Controle de erros...... .. 8943.4 Qualidade de transmissão e manutenção 894.3.5 Intetfuncionabilidade com outras redes 89

4.4 Série X - Redes de d.dos .•••.•••.••••••••••..••••••••••894.4.1 Interfaces 894.4.2 Transmissão. sinalização e comutação .:. 9044.3 Aspectos de rede .. 904.4.4 Manutenção 90

4.5 Série Q - Comutaçio telefOn;e. e sinalizaçio904.5.1 IntemationaJ senú~automatic ET automatic

worlting.................. .. 904.5.2 Funcrions and information f10ws for services

in the ISDN. .. 914.5.3 Clauses applicable to ITU-T standard

systems........... 914.5.4 Specifications ofsignalling systems N'4/5. 914.5.5 Specifications ofSignalling Systems N".5. 91

45.6 Specifications Signalling Svstem RI. 924.5.7 Specifications of Signalling System R2 9245.8 Digital exchanges.. 934.5.9 Interworking of signalling systems . ... 934.5. 10 Specifications of SignaJling System N' 7 9445.11 Digital Subscriber S1gnalling System N"I 9645.12 Public land mobile networks... ... 97

4.6 Série M - M.nulenção •.•.••....••.•••••.••.•..••.••...•.974.6.1 Introdução e pnncipios gerais sobre

manutenção e organização da manutenção 974.6.2 Sistemas de transmissão internacional

(analógico). ...974.6.3 Circuitos telefõnicos internacionais 984.6.4 Rede de geréncia de telecomunicações 984.6.5 Sistemas de sinalização canal comum 98

4.7 Série I • RDSI .••...••••••••••••.•••..•••.••••.••••••••••••.•.9847.1 Estrutura geral........... .. 984.7.2 Capacidade de serviços 984 7.3 Funções e aspectos de rede 984.7.4 Interfaces rede.usuário RDSL.. .. 9947.5 Interfaces inter.redes. .. 994.7.6 Principios de manutenção 99

4.8. Recomendações JTU.R ..•...........•.•.•...••••••••.•. 9948.1 Terrnínologia... 9948.2 Caracrensticas Gerais de Sistema 994 8.3 Arranjo dos canais de rádio rrequéncia e

utilização do espectro 1004.8.4 Critérios de Companilhamento 1004.8.5 Coordenação e Cálculo de Interferéncia .. IOI4.8.6 Objetivos de Desempenho. Propagação e

Efeitos de Interferéncia 1014.8.7 Caracreristicas de Interconexão (banda

básica e freqüéncia)............... 1024.8.8 Sistemas de rádio enlace para aplicações

especiais... .. 1024.8.9 Manutenção... .. 102

ANEXO 5 • INTERFACE ELÉTRICA EÓPTICA 104

5.1 Introdução •••••_ •.•..•••••.••.•........••.•.•••••.•••••••.•104

5.2 linterfaee entre Usuários e Equip.menlosOireren les •..•••..••.............•..•......•.••.••••••••.•.•.• 104

5.2.1 Interface para voz 1045.2.2 Interface para transmissão de dados 105

5.3lnterfaee entre Equipamentos Direrentes •••1065.3.1 Interligação entre equipamento analógico e

digital . 1065.3.2 Interligação entre equipamentos digitais .. 106

ANEXO 6 - EQUIPAMENTOS DEACESSO A SISTEMAS DIGITAIS ..•.. 108

6.1 Multiplu Delenninistieo ..•........••••••.••••••••.••l08

/

il

.,.

7.9 Referências Bibliográficas .•...•.•..•.•.••.•.•.•.•..• 139

8.1 Introdução .•.•..••.•.•.•.•••.•.•••.•.•.•.•.•••.•.•••.•.•.•.••140.,. I

8.2 Ambientes de usinas e subestações ...•••••.••••140,I'I8.3 Referências bibliográficas ..••.••.••.••••.•..•••.•.••140,

ANEXO 8 - REQUISITOS DECOMPATIBILIDADE ELETROMAG-NÉTICA ...................................•.......... 140

::

10.2 Iv!ultiplex Estatistico ...........•..••...••...•.......... 108

6.3 Iv!ultiplex Flexível .•..•.••...•...•...•....•...••.•..•....• 108

6.4 C ross-co nneet ..••••...•••••••••.•..•••..••..•••..••.•.•••••109

6.5 Compressão de voz ...•.•.•.....•......••••...•.••.•.•..• 110

7.4 Processamento de Uma Chamada .•.•.•••.•••.•1277.4.1 Processadores de coordenação 1277.4.2 Memótia 12874.3 Petifetia 1287.4.4 Encaminbamento da chamada 129

7.1 Introdução .•...•........•.....•.•..•..•..•.•.••....•••.••...• 117

7.5 Composição de Software ....•..••..•.•.•.••..••••.•••131

7.6 Fac ilid ades •...•••.•..•.•...••.•••.•••..•...•...•.•.•••.•.•.••131

6.7.Sistemas-de-Video-conferência ..•...•.......•..•. 1136.7.1 Configuração do sistema 1136.7.2 Especiricações p/o sub-sistema de áudio. 1146.7.3 Caraeteristicas de intertàce: 1146.7.4 Recomendações do lTU- L 114

6.6 Transmultiplex .........••..••.•.•..•...•.•..•...•..•••.... 11266.1 Aplicações 1126.6.2 Bibliograria........ 112

7.3 Configuração de Processadores ..•.•...•.•.•.•.•• 1247.3.1 Processamento Centralizado: 12573.2 Processamento Disttibuido (Multi-

processamento) t.257.3.3 Exemplos de configurações de Centrais

rngi~s:'....IU

7.2 Centrais Digitais .••...•......•.•.•.•••.••....•.•.•.•.•.•.• 1177.2.1 Memótia de Controle 1177.2.2 Equipamentos de Conexão 1187.2.3 Matriz de Comutação DigitaL 1197.2.4 Ligação entre Dois Assinantes 1237.2.5 Sincronização: 1247.2.6 Disponibilidade: 124

6.8 Transcoder ( Modem de Grupo ).•••.••.••.•.•.•1156.8.1 Desctição funcional: . 115

7.7 Tarifação e Bílhetagem .•...•.•.•.•.•..••..•..•.•••.••132

7.8 Protocolo eotre Ceotrais Telefônicas ••.•••.•••1337.8.1 Introdução 13378.2 Sinalização Telefônica 1337.8.3 Protocolos de Interligação entre Pabx's

Digitais... .. 1377.8.4 Protocolos de Interligação entre Pabx Digital

e a Rede Pública 1387.8.5 Recomendações 138

ANEXO 7. SISTEMA DE COMUTAÇÃODIGITAL 117

~-"-------------lr'll'c Ietcc-c"

--------------------------------~~:;:J:J~

-5::J

A ELABORAÇÃO DESTE _TRABALHO SàMENTE FOI POSSíVEL GRAÇAS A 'JCOLABORAÇAO DOS SEGUINTES PROFISSIONAIS. J

-JJJJ:J,:.;::J

ELETROBRAS - (021 ) 211 5823

ELETROPAULO - ( 011 ) 5343481

EngO FLAVIO GAYA DA ROCHA (COORDENAÇÃO) - CEEE

EngO LUCIANO AssíRIO BOSSI -

Enga ROSANGELA A. REGO

EngO RICARDO SUASSUNA (PARTE)-

EngO EDUARDO V. LOPES FERREIRA (PARTE) -

EngO EDSON PETTERSEN MARCONI -

EngO PLÍNIO CARLOS DO VAL RAMOS-

EngO PAULO MAGALHÃES D. SOBRINHO -

EngO CLAUDIO TRIGO DE LOUREIRO -

CEMIG

CESP

CHESF

CHESF

L1GHT

FURNAS

- (031) 349 3443

- (011) 256 7011R552

- (081) 2270845

( 081 ) 227 0845

- ( 021 ) 211 7154

- (021) 528 5678

( 051 ) 334 0165

-1.1 Conceitos Básicos (1)y(r) = I a k. p(r - kTo)

k

onde:

ia = 1 / To= taxa de transmissão de bitsou digitos;

P (t)= pulso elétrico básico de duração To ;

Y (t) é o sinal existente na interface entre oequipamento Terminal de Dados (DTE) e oEquipamento de Comunicação de Dados(DCE):

a k = amplitude da tensão do k-ézimopulso cuja forma de variação discreta, quepode assumir um número finito de valoresfinitos, define o tipo de padronização deamplitude de pulso.

O sinal y (t) pode ser obtido utilizando-se oseguinte artifício:

Considere um trem de impulsos dado por:

No caso da informação originalmentedo tipo discreta, para cada valordiscreto de informação é associadoum conjunto codificado de digitas.Cada digito, ou bit de informação, érepresentado por um ou mais niveisde amplitude de pulso elétrico básico.

Os digitos de codificação podem serdo tipo: binário (2 dígitos); temário(3 digitos ): etc.

ANEXO 1 • TRANSMISSÃO DIGITAL

• A Informação em sua forma originalpode ser do tipo continua ou do tipodiscreta.

• A Informação originalmente do tipocontinua. também chamadaanalógica, é discretizada por meio deamostragens periódicas as quais são,em seguida, comprimidas equantizadas por aproximação dentrode um determinado conjunto devalores de niveis de tensão. Paracada valor quantizado é associado umconjunto codificado de digitos. Cadadigito, também chamado de bit deinformação, é representado por um oumais níveis de amplitude de pulsoelétrico básico.

•

•

1.2.1 Densidade Espectral de Potência

1.2 Estudo da Formação do Sinal Digital

Seja o conjunto de pulsos, representantesda informação digitalmente codificada, dadopela seguinte expressão:

(2)X(/) = Lak.6(1 - kTo)k

aplicado na entrada de um filtro cuja funçãode transferência P «(j) seja a transformadade Fourier de p (t). Na saida do referidofiltro teremos y (t) conforme a ilustração dafigura 1.1.

Normalmente são utilizados dígitos dotipo binário para a codificação dainformação. Em tal caso, tem-se acomunicação digital binária.

••••

5

••••

---------------------------------------~~

(7)

(8)lP(roWw =

P T-o'"

Wx = Ro +2IRncos nroTo (9)n=l

A expressão (6) também pode ser escrita daseguinte forma:

Considerando que:

R_n = Rn, pois Rx( r) é uma

função par, tem-se:

onde:

e se destacam as seguintes observações:

onde:

- Da expressão (7) observa-se que a

largura de faixa definida por Sy ( (j))é, em geral, amarrada pelo fator,

W p OU W x, de menor largura defaixa.

- A largura de faixa definida em W p

depende do pulso elétrico básico p (t) epode ser minimizada através de escolhaadequada do referido pulso.

6

P (t)

Y (t)P (00)

P (00)

FILTRO.

FILTRO

Figura 1.1

õ (t) -

x (t) _

onde Sx ( (j)) é a densidade espectral de

potência do sinal x (t).

Para se determinar a largura de faixaocupada pelo sinal digital y (t), bastacalcular a densidade espectral de potênciado referido sinal, a qual, é dada peiaseguinte relação:

Sabendo-se que a densidade espectral depotência de qualquer sinal é dada pelatransformada de Fourier de suacorrespondente função autocorrelação, a

densidade espectral de potência Sx ( (j))é determinada resolvendo-se a integral quedefine a referida função autocorrelação eem seguida, calculando-se a suatransformada de Fourier. Assim,substituindo em (3) a expressão de

Sx ( (j)), calculada conforme a seqüência

descrita. tem-se:

11

II

para a extração dade "clock" do sinal

Facilidadeinformaçãorecebido.

o fazem à custa do aumento da largurade faixa.

2.

3. Capacidade para deteção e correção deerros.

4. Densidade espectral de potência igual azero para tíJ = O (componente DC iguala zero) tendo em vista a possibilidadedo acoplamento AC usado emrepetidores.

5. Transparência quanto ao tipo desequéncia de dados. Por exemplo, umalonga sequência de "zeros" ou uma ,i

longa sequência de "uns" não causariaqualquer dificuldade extra para aextração do "clock" do sinal recebido.

Os códigos de linha, também chamados decódigos de sinalização, podem serformados por pulsos que retomam a zeroantes do início do pulso seguinte (RZ -11retum to zero) ou por pulsos que nãoretomam a zero antes do início do pulsoseguinte (NRZ - nonretum to zero)._Os tiposde códigos de linha mais comuns sao:

Unipolar (RZ I NRZ): O dígito "um" étransmitido por um pulso p(t) ( a k = 1) e odígito "zero" é transmitido por nenhu_mpulso ( a k = O). Este tipo de slnahzaçaotambém chamada de on-off , pode serformada por pulsos que retomam a zero(RZ) ou por pulsos que não ret0':1am ~zero (NRZ).Quanto a aplicação, tal cOdlg? enormalmente usado nas transmlssoesinternas do multiplex digital e do rádiodigital.

Polar (NRZ): O digito "um" é transm!tidopor um pulso p(t) ( a k = 1) e o digito"zero" é transmitido por um pulso -p(t) ( a k = -1).

7

- A largura de faixa definida em W xdepende do tipo de padronização deamplitudes de pulso que está sendoutilizada e. em geral, é maior do queaquela que pode ser conseguida em

W p.

1.2.2 Códigos de Linha

Os dados digitais (zeros e uns), para seremtransmitidos, necessitam ser associados apulsos elétricos dispostos de maneiracodificada em relação aos digitos que elesrepresentam. Tais codificações constituem-se nos chamados Códigos de Linha osquais diferem entre si tanto pela formaquanto pelas vantagens e desvantagensque apresentam.

Conforme a expressão (9), w x é umafunção da frequência angular "úJ" e umaescolha adequada para a referida funçãopode minimizar a largura de faixa ocupadapela função densidade espectral depotência Sy ( lü ). Além disso, a função

"li' .< " depende do conjunto de valores Rndado pela expressão (5), o qual, por suavez, é uma função da distribuição estatísticadas amplitudes de pulso definida no tipo decódigo de linha escolhido. É fácil concluirque uma das principais caracteristicas dequalquer código de linha é a largura defaixa que ele implica no sinal digitalconforme demonstram as expressões (6) e(9).

Dentre as propriedades desejáveis para umbom código de linha, cumpre destacar asseguintes:

1. Eficiência na relação entre aprobabilidade de erro e a largura defaixa. Neste caso, busca-se a menorlargura de faixa e a menorprobabilidade de erro apesar docomportamento compensatório doscódigos de linha ou seja: quandoproporcionam reduzidas taxas de erros

---------------------11rle ~ec..c-c.:ec..ec-cc~

c-c"'."(;.:ecc.(;.;

<.:C;,;c

--------------------------------------------....,....--

Bipolar ou Pseudoternario(RZ): o digito"zero" é transmitido por nenhumpulso ( a k = O) e o digito "um" é transmitidopor um pulso p(t) ou -p(t) dependendo seo pulso anterior foi -p(t) ou p(t)respectivamente. Este código é tambémchamado de AMI (Alternate Mark Inversion)e, de acordo com a recomendação G.703do ITU-T, é utilizado para transmissão nataxa de 1.544 Mbitls.

Bipolar Duobinário (RZ): O digito "zero" étransmitido por nenhum pulso e o digito"um" é transmitido por um pulso p(t)ou -p(t) ( a k = 1) ou ( a k = -1)dependendo da polaridade do pulso anteriore também do número de zeros entre eles.Se entre o digito "um" atual e o digito "um"anterior houver um número par de "zeros",então. o digito "um" atual será representadopor um pulso com a mesma polaridade dopulso representante do dígito "um" anterior.Caso contrário, será representado compolaridade negativa do anterior.

Split-Phase ou Manchester (NRZ):Utilizando-se um pulso p(t) com valor médioigual a zero, o digito "um" é transmitidopelo referido pulso p(t) (a k = 1) e odigito "zero" pelo pulso -p(t) ( a k= -1).

HDB • High Density Bipolar (RZ): Tal

código chamado de HDB n é umesquema modificado da codificação bipolar.

A idéia básica do HDB n é que quandouma sequência continua de digitos "zeros",maior do que n ocorre, então, cada n + 1digitos "zeros" consecutivos é substituidopor sequências especiais de n + 1 digitos.Tais sequências são escolhidas de modo ainduir dígitos "uns", a fim de melhorar acapacidade de sincronismo da recepção dosinal. A mais importante codificação HOB éa codificação HOB3.

Como exemplo. no código HOB3, asseqüências especiais utilizadas são OOOVeBOOV.onde as letras B e V simbolizam o bit1. Nestas seqüências. o bit 1 da letra V érepresentado por um pulso cuja polaridade

8

é escolhida de forma a violar a regra dacodificação bipolar a qual determina acontinua alternância de polaridade do pulsop (t). De outra forma, o bit 1 da letra B érepresentado por um pulso cuja polaridadeé escolhida em conformidade com aregra da codificação bipolar. Nestascondições,observa-se que na seqüência BOOV, asletras B e V são representadas pelo mesmopulso (mesma polaridade). A escolha daseqüência OOOVou BOOVé feita de modo apermitir que os pulsos consecutivos,representantes das letras V's, se alternemem sinal a fim de evitar o aparecimento dacomponente DC na densidade espectral depotência do sinal de dados. Para isso aseqüência BOOV é usada toda vez queexistir um número par de 1's. contadosdesde a última seqüência especial. Narecepção. o decodificador tem somente queregistrar cada violação da regra bipolar econtar o número de O's que precedem cadaviolação para determinar se o 1 anterior étambém uma substituição. De acordo com arecomendação G.703 do ITU-T, o códigoHDB3 é utilizado nos sistemas de 2, 8 e34 Mbitls (valores aproximados).

CMI • Coded Mar!< Inversion (NRZ): Ocódigo CMI é um código de linha no qual osdigitos 1's são transmitidos, de maneirasempre alternada, hora por p(t), horapor -p(t). Os digitos O's são. de outra forma,transmitidos por -p(t) na primeira metade deduração do bit e por p(t), na metaderestante de duração do bit. De acordo coma recomendação G - 703 do ITU-T, ocódigo CMI é utilizado no sistema de139,264 Mbitls.

As ilustrações gráficas da figura 1.2 sãoapresentadas com o objetivo de facilitar avisualização e melhorar o entendimento dosreferidos códigos de linha. Nos esboços dasdensidades espectrais de potência,apresentadas na figura 1.3, pode-secomparar as larguras de faixa de cada umdos códigos descritos.

J

,J

.J

1+1+1

9

o

o

o

+

o

BrpOLARDUOS INARIORZ

CUINRZ

SPLIT-PHASE +t1ANCHESTERNRZ

C LOCK rLllflJ-U1JlJ

BIPOLARPSEUDOTERNÃRIOlU

alerTOS /'11110 I o I O I O I1I1 I o I o I o lo I o 1010 I o I o 11 I o I o I a I ali ICODICO8DB3

FIG. 1.2 - Códigos de Linhas

~--------------lrll, I

'2'- I. o o o I

'-' I I I

, ~:~~~~ARTJ'LJj:; I '~

C: NRZ O _.- __ I I i--'----'--...L..--l.I" :::t. :: I, :::

r_ UNIPOLAR + I,: I••••.. OH-OFF I' I

RZ •~ I

IC :e :" + I~' POLAR'-" NRZ oçC

""~c"toCe,(..oe:Co;(.;Co;C

"'-'(;.,"c(..,'""'"c"c(,.;

~{;

"c;;cc

-----------------------------------------------,~

(RZ)

Duobinãrio (NRZ)

:::::I:::::::

)o

ON-OFFNRZ

ON-orFRZ

10

_~ -6fT -41T ~ O,Te Te To To

I I I

-1To-3./o-~ :To

Sy(w)

o 2r (r 2. -I T. T. ~- T.

O f. 2/. f- f. f-

-in- -.'" ~ ~ w_ 2r 'r -To To To To T. T., I

2/.-Z.l,; -.fo O fo 2fo .1'- o l.. f. f-2

S,(COl)

FIG. 1.3 Densidades Espectrais dePotência dos Códigos de Linhas

w

p(w)

_ ~o2

em relação á interferência intersimbólica. aunica exigência da recepção é que nosinstantes de decisão não haja qualquerinterferência de pulsos vizinhos naqueleque se está detetando. para se resolver o "problema em questão basta que cadapulso, além de ser de banda limitada. "possua também valores nulos nos instantesde decisão dos pulsos vizinhos. Seguindoesse raciocínio. Nyquist propôs trêsdiferentes critérios ou métodos para aformação do pulso:

Primeiro Critério de Nyquist

No primeiro método. Nyquist conseguiueliminar a interferência intersimbólicaescolhendo um formato para o pulso, de talmodo que ele tivesse amplitude diferente dezero no seu centro ( t = O ) e amplitudes

nulas para t = +nTa (n= 1. 2, 3 ...) onde

To é o periodo de repetição dos pulsos.Neste caso, é facil observar que cada pulsonão causa qualquer interferênciaintersimbólica em seus vizinhos. Se alémdisso, a largura de faixa do referido pulsofor limitada em lo /2, então, somente umformato de pulso, dado pela função

p(t)=szn1fo t),expressão (10) e

satisfaz as condições

"sampling"

caracterizada pelamostrada na figo1,4impostas.

t

II

Se o pulso p (t) fosse simplesmente umpulso retangular. então, a largura de faixaocupada por esse pulso seria infinita poisqualquer sinal de duração finita possuilargura de faixa infinita. Entretanto.considerando que o canal de transmissão éde banda limitada. as componentes defreqüência mais altas desse pulso seriamsuprimidas pelo canal. Em termos deenergia. a supressão dessas componentesde freqüência não seria significativa masseria suficiente para causar uma distorçãodo tipo espalhamento no pulso e. emconseqüência provocaria a conhecidainterferência intersimbólica.

P ( t)

1.2.3 Escolha do Melhor Pulso

A largura de faixa ocupada pela função

densidade espectral de potênciaSy ( OJ ) ,

do sinal y (t), conforme expressão (6), podetambém ser definida pela largura de faixade P( eú) e portanto pode ~;er minimizadapor meio de uma escolha adequada daforma de onda do pulso elétrico básico p(t).

1

De outra maneira. se o pulso p (t) for do tipobanda limitada. de tal modo que ele possapassar intacto pelo canal sem sofrerqualquer distorção, tal intento, esbarrará noproblema de que todo sinal de bandalimitada é necessariamente de duraçãoinfinita e, conseqüentemente. tais pulsosinterferirão uns nos outros causando ainterferência intersimbólica. Entretanto,considerando que,

FIG. 1.4 - Função Sampling

--~~---------------------

onde To = 1 / fo e p( OJ ), a

transformada de Fourier de p (t), é dadapor:

1 (P(oo) = -n lfo 2

parapara

t:; (l

t:;:!: nT'J (10)Ip(w)1

T.o~ W" ~ ( Wo/2)

I

~,

- -1--Z I

•.....I

W. W.

n (x) = I~1, ' -,1

lt . .> "2

FIG. 1.5 - Representação Gráfica daTransformada de Fourier que satisfaz oPrimeiro Critério de Nyquist

Definindo-se um fator r, chamado de fatorde "roll-of!", dado por r = OJx / (OJo /2)a referida largura de faixa, expressa agoraem função de r, é dada por:

Como exemplos que atendem ao primeirocritério de Nyquist. a figo 1.6 mostra trêsfonnatos de pulsos e seus respectivosespectros de freqüência com oscorrespondentes fatores de "roll-oft" r =O, r = 0,5 e r = 1. É interessante observarque para r = 1 o pulso P (t) apresenta asseguintes caracteristicas: a largura de faixa

atinge seu valor máximo igual a ia; a

amplitude tem valor lo para t = O evalor zero não somente para todos osinstantes de decisão dos pulsos vizinhoscomo também para os pontos médios entreeles; e por último, o pulso decai maisrapidamente do que 1 / t ou seja, da ordemde (1 / t 3 )

J

J

(1 2 )

o 5: r 5:

W 1 = (1 + r)oo o / 2 .

onde

(11)

Assim, observando a figo 1.5, verifica-se quea largura de faixa ocupada por p( W ),

expressa em radianos por segundo, é dadapor:

Apesar da função sinc (fet) satisfazer oprimeiro critério de Nyquist de nãointerferência intersimbólica, na prática,observa-se que pequenos desvios na taxade transmissão ou na taxa de amostragem,bem como pequenas variações dosinstantes de amostragem no receptor (timejitter), podem causar uma interferênciaintersimbólica suficientemente grande parainvalidar a transmissão. Esse tipo devulnerabilidade ocorre em virtude do

decaimento da função sinc(fo t )ser

demasiadamente vagaroso (da ordem de 1/t ). A solução para este problema consisteem se descobrir uma função p (t) que alémde possuir banda limitada e satisfazer ascondições da expressão (10) tambémdecaia mais rapidamente do que 1/ tNyquist demonstrou que um pulso cujomódulo da transformada de Fouriersatisfaça as condições da representaçãográfica da figo 1.5 atende os requisitos denão interferência intersimbólica e, alémdisso, decai mais rapidamente do que 1/ t.

12

,? T"- 'o

para n=3,5,7 ....

p (t)

I,,I,II,,,

r=o

II,I,I,IIII

( nTo)p :tT =0

- 2 To -To

e

Segundo Critério de Nyquist

No segundo critério de Nyquist, o pulso P (t)deve satisfazer a seguinte condição:

Tal condição significa que o pulso devecausar interferência zero nos pontos médiossituados entre todos os instantes dedecisão ;(f = :t 3 To /2,5 To /2, )com a única exceção dos pontos médios

entre ele mesmo e seus vizinhos imediatos

(t = +To / 2). Se, além disso, a largura

de faixa de p (t) for limitada em L,2

então, somente um tipo de pulso, dado

13

Wx= Wo/4 r=ol5CJx = Wo /2. r = 1.

iDEAL Wx =.::>...............

....' .' .' .'.

1~.,.....-~_. ...... ""

• Quanto maior for o fator de "roll-off'escolhido, o qual pode variar entrezero e um,menor será a interferênciaintersimbólica e maior será a largura de

faixa ocupada por Sy ( OJ ) ,

• Pequenos erros na taxa de transmissãode bits ou na taxa da amostragem noreceptor. bem como. "jitter" nosinstantes de amostragem causaminterferência intersimbólica.

FIG. 1.6 - Exemplos de Pulsos quesatisfazem o Primeiro Critério deNyquist

Características do Primeiro Critério deNyquist

• O fator de "roll-off' igual a 1, tambémconhecido como fator de cossenopleno. é o que causa menor

interferência intersimbólica mas o quenecessita de maior largura de faixa

para Sy(OJ).• De acordo com o fator de "roll-off'

escolhido, a largura de faixa pode variarentre lo /2 'e f o Hertz.

f'Ct)

J

.J

..J

w~.z

p (w)

o"-'o-""2t

• De outra forma. se o digito "um" éseguido por outro digito "um", então noponto médio entre os dois digitos oresultado da soma das amplituddes é2(/0 /2)= lo (fig.1.8b).

• Similarmente, se o digito "zero" éseguido por outro digito "zero" então, oresultado da soma das amplitudes é

- lo• No receptor, a sequência de pulsos que

chega é amostrada nos pontos médiosentre os instantes de sinalização dotransmissor. Existem três valorespossíveis de amostragem: io, O, - io .Se o valor amostrado for io ' então, odígito detetado sera "1" e o precedentesera também "1". Se o valor amostradofor - io ' então, o digito detetado sera"O" e o precedente sera também "O".Entretanto, se o valor amostrado for "O", então, o digito detetado sera "1" se oprecedente for "O"e vice-versa.

Uma sequência tipica 110010 e suacorrespondente composição em pulsossequenciais é mostrada na figura 1,8c.

(14)

(13)

p( (j)) é

:2 1'0 COS ir [O tp{t)=-----

1t (1- 4[o 2 t 2 )

2fo'fT

.lo,--~T! '\' II I

II

1

(co) ( co 'IP( co) = cos - rr l---j2fo 2 7t fo

• O dígito "um" é transmitido por p (t) e odigito "zero" é transmitido por - p (t).

• Quando um' digito "um" é seguido porum digito "zero" ou vice-versa, tem-sedois pulsos de polaridades opostas emsucessão e, conseqüentemente, noponto médio entre os dois dígitos oresultado da soma das amplitudes ézero (fig. 1.8a).

onde a transformada de Fourier

dada por:

o esquema de funcionamento destemétodo (segundo critério de Nyquist), podeser entendido como se segue:

FIG. 1.7 • Pulso que Satisfaz o SegundoCritério de Nyquist.

(.)

Caracteristicas do Segundo Critério deNyquist

II!I!1

II,I'I

(c)

(b)

O segundo método de Nyquist apresentauma desvantagem pelo fato do pulso terdensidade espectral de potência diferentede zero em OJ = O, Tal inconveniência écorrigida no método proposto por "Lender"conhecido como Esquema DuobinárioModificado. Neste esquema, a densidadeespectral de potência do pulso transmitido ézero para OJ = O e, além disso, a largura defaixa é 10 /2 para uma taxa de 10 bits porsegundo. A forma de onda do pulsomodificado p (t) é apresentada na figura1.9.

15

interferência

,oIII

Possui baixaintersimbólica.

Fig. 1.8 • Ilustrações do Funcionamentodo Segundo Critério de Nyquist.

• Amostra o sinal recebido (instantes dedecisão) nos pontos médios entre osinstantes de amostragem do sinaltransmitido. O valor amostrado do sinalrecebido determina os, dois bitsadjacentes ao referido ponto médio.

•

• Utiliza o sistema polar (2 niveis) paratransmitir e o sistema duobinário (3niveis) para receber,

• Utiliza a precodificação dos digitaspara eliminar a propagação de erros.

• Utiliza uma largura de faixanumericamente igual á metade da taxade transmissão de bits B: = lo / 2 ,

-c""çcc"~~.0

"ç'""C-CC~

~

"""""""C-""""""""~

""ç

"""""c...""""""""""-""~

"C,\.;~~

'""-ec""

p'(I)

(ai

FIG. 1.9 - Pulso que satisfaz o EsquemaDuobinário Modificado.

Terceiro Critério de Nyquist

Um outro método teórico para eliminar ainterferência intersimbólica. conhecido comoterceiro critério de Nyquist. consiste naformação de um pulso tal que no intervalosimbólico do instante de amostragem a áreasob o pulso é diferente de zero e fora doreferido intervalo a área é zero. No receptora deteção do pulso é conseguida através damedição da área em cada instante desinalização. Em comparação aos primeiro esegundo critério de Nyquist. este métodomostra-se inferior pois é mais vulnerável aoruído.

16

_t..2

(b)

1.2.4 Largura de Faixa do Sinal Digital

Dependendo de qual dos critérios deNyquist está sendo utilizado (primeiro ousegundo) para a formação do pulso elétricobásico p (t). a largura de faixa de Sy{Cil) édada pelas seguintes expressões:

B,=(I+r)~2

B,

---~.

J

-J::;3..;;.,.JJ:;.Jj:5;j:J:l':JjJ.-J-5~

:J:J.J:J):JJ~

JJJJ:J:J':J:JJJJ.JJJ,)

:Jj:JJ

;):JJ

--~

~

Ior

Ior onde

Ior 1.3 Pulse Code Modulation - PCM

B 1 = largura de faixa em Hertz ocupadapor S,(<ll) quando o primeiro critério deNyquist está sendo utilizado.

B 2 = largura de faixa em Hertz ocupadapor S,(<ll) quando o segundo critério deNyquist está sendo utilizado.

r = fator de "roll-ofr'.

f O = taxa de transmissão de bits oudígitos.

Um pulso p(t) que satisfaça um dos critériosde Nyquist pode ser gerado diretamenteutilizando-se um filtro transversal tambémchamado de filtro de retardo. Tal filtro,utilizando linhas de retardo, geradiretamente os valores correspondentes detensão do pulso p(t) em cada um dosinstantes separados por intervalos T"confome ilustra a figura 1.10 .

1.3.1 Quantização

A técnica da modulação por pulsoscodificados - PCM consiste em amostrar osinal analógico a uma taxa maior ou igual aduas vezes a maior componente defrequéncia espectral do sinal analógico.

Cada valor amostrado. representado pelonível de quantização mais próximo, éassociado a um conjunto codificado dedigitas (em geral 8 dígitos). Cada digito, oubit de informação, é representado por umou mais níveis de amplitude de pulsoelétrico básico para em seguida seremtransmitidos por meio de adequadossistemas de transmissão.

Conforme ilustração da figura 1.11, osníveis de quantização são obtidos dividindo-se o valor máximo (pico a pico) de excursãodo sinal em "N" degraus (normalmente 256degraus) onde cada degrau representa umnível de quantização.

••••••••

••••

LINHA DE RETARDO

F.P.B=(o)

FIG. 1.10 - Geração de Pulso por Meio deFiltro Transversal.

17

c.•

(O)

lei Ruído de Q.uantização

-t

IbJSinal PAM

Antes da

rantizaçãODepois da

: Quantização

Saída

o mesmo resultado é obtido comprimíndo-se primeiramente os valores amostradospara, em seguida, submetê-Ios a umaquantização uniforme. Uma relação decompressão aproximadamente logaritímicaresulta em um ruído de quantização quaseproporcional à potência do sinal analógícode entrada. Tal comportamento deproporcionalidade toma a relação sinalruído de quantização (situada próxíma de40 dB) praticamente independente dapotência do sinal analógico de entrada emuma faixa de excursão (faixa dinâmica)razoavelmente grande.Entre as váriasescolhas possíveis, duas leis decompressão têm sido aceitas pelo ITU-T

Entrada

Entrada-

18

Sinal Quantizado

.-- --~!!:'!'_LqÜ&~'l-aJ- _,

Saída -I

_ I

(a) Funçao de transferênciade um quantizador linear

-.n

Erro de ltQuanti2;<\ção

an

FIG. 1.11 - Níveis de Quantização.

o fato de se representar os valoresamostrados por valoresaproximados ( níveis de quantização )causa uma distorção no sinal a qual échamada de ruído de quantização. Se osdegraus fossem todos de mesmo tamanhoentão, a relação sínal ruído de quantizaçã~não seria constante quando a intensidadedo sinal variasse. Neste caso, a relaçãosinal ruido de quantização seria menor paraos ínstantes em que o sinal se tomassemais fraco.

o problema desta relação sinal ruídovariável, conforme mencionado, é resolvidofazendo-se degraus de quantizaçãomenores para as amplitudes instantâneasmenores.

-

o.~

I 0.6y

o.,

0.2

o D.:! o., 0.6 o.~.!!L_no,

1.3.2 Codificação dos Valores Quantizados

FIG.1.12.b

Após a quantização dos valores amostradosdo sinal analógico, o passo seguinte, para aformação do sinal PCM, é a codificação dosvalores quantizados. Cada valor quantizadoé representado por um conjunto de dígitosou palavra de codificação. Tal sequénciaconstitui-se na chamada ConversãoAnalógico-Digital e, no sentido inverso, naConversão Digital-Analógico.

nB1<-m. - A

Lei!!

Lei A

como padrões desejáveis: a lei-!! (figura1.12a) usada nos Estados Unidos eno Japão, e a lei-A (figura 1.12.b) usada naEuropa, no resto do mundo e nas rotasinternacionais.

As leis !! e A são dadas, respectivamente,pelas seguintes funções:

sgn (m) ( m I1y = In (1 + !!) In l1 + !! ~I)m

onde -- s 1m •

l.

l.

lo.

lo,.

••••\",.••••••••lo,.

••••l.

••••lo.

l.

l.

lo,. Y

onde:No processo de geração do sinal PCM, aquantização e a codificação estãointimamente relacionadas e são atualmenteimplementadas em um único dispositivoeletrõnico (chip) por canal de voz.denominado CODEC, que incorpora tanto atransmissão quanto a recepção (codificaçãoe decodificação juntas em um mesmodispositivo elétronico).

Existem várias técnicas ou projetos para seimplementar a conversão analógico-digital.Tais técnicas podem ser agrupadas dentrode quatro diferentes categorias ou classes:

1. Codificação por Contagem ou emRampa.

2. Codificação Serial ou por AproximaçõesSucessivas.

3. Codificação em Paraielo.4. Codificação Hibrida (Série - Paralela).

19

o,~ U,t- O.tI.0.1o

0.2

o.•

0.8

0.6y

valor amostradovalor de pico

m--=mp

m . .- = sinal de entrada nonnahzadom.y = sinal de saída normalizado.

FIG.1.12.a

------~------------------------------------~'--'-

J

•..J

I-;l. ,

Codificação Serial

A codificação serial, também chamada decodificação sequencial, utiliza a técnica daaproximação sucessiva. Neste método, os nbits que formam a palavra de codificaçãosão gerados um de cada vez de maneirasequencial.

Imediatamente após a leitura da palavra decodificação, o contador binário e o geradorde rampa são automaticamente zerados epreparados para reiniciarem o processo dequantização e codificação da amostraseguinte. A freqüéncia do "clock" docontador binário é calculada pela razãonTs I 2n onde nTs é o tempo de duraçãoda palavra e 2n é o número de níveis dequantização. Esta técnica de quantização ecodificação apresenta a vantagem derequerer poucos componentes eletrônicos ea desvantagem de ter sua velocidadelimitada pela velocidade do contadorbinário. Neste tipo de conversão analógico-digital, para que a quantização seja nãouniforme, o sinal analógico deve passarnum compressor não linear (Lei A ou Lei ~ )antes de entrar no circuito "sample andhold".

20

s•••

AmostraCodificada

Sample.ndhold

{(ti

Fig. 1.13 - Exemplo de Codificação porContagem

Conforme a ilustração da figura 1.13, naclasse que utiliza a codificação porcontagem, um gerador de rampa éenergizado e um contador binário é iniciadono mesmo instante em que uma amostra dosinal analógico é tomada. A saída docircuito "sample and hold" é umaaproximação em escada da funçãoanalógica original onde o nivel de cadadegrau se iguala ao valor amostrado epermanece constante durante lodo ointervalo de amostragem. O tempo Ti deduração da rampa, que é igual ao tempo deduração da contagem, é proporcional aovalor da amostra. Isto é verdade porque ocoeficiente angular de cada rampa é umaconstante e é dado pela razão mp I nTsonde: mp é o valor de pico do sinalanalógico (máximo valor amostrado); Ts é otempo de duração de um bit e n é o númerode bits da palavra de codificação (em geral8 bits). A saida do gerador de rampa écontinuamente comparada com o valoramostrado do sinal analógico existente nasaida do circuito "sample and hold". Quandoo valor da rampa toma-se igual ao valor daamostra, então, o valor lido do contador,que pode ser em número binário natural ouem código como por exemplo o códigoGray, é a palavra de codificação querepresenta o valor amostrado.

Codificaçao Por Contagem

---------------------------------------- ~

2\Fig,1 ,14 - Exemplo de Codificador Serial.

.,i

li"

,!

":j

jj

[,

.11i'.'.

SAlDA

"161 TAL

Oockf.

C;l:I?ADOI<DE

PULSOS

Tal lei de formação utiliza a técnica daconvergência, ou seja: os espaçamentosentre os niveis de referência, utilizados nosexperimentos sucessivos. diminuem nasequência do primeiro ao últimoexperimento, para cada amostra do sinalanalógico. No final do último experimentode cada amostra a palavra de codificaçãoPCM correspondente é completada.Dependendo do tipo de distribuição dosníveis de referência dentro dos limites deexcursão do sinal analógico, que pode seruniforme ou não uniforme, a quantizaçãoinerente poderá ser, respectivamente, dotipo linear ou não linear. Se a quantizaçãofor do tipo não linear, também chamada nãouniforme, então, ela deve obedecer umadas duas leis padronizadas pela ITU-T (LeiA ou Lei ~).

resultado do experimento imediatamenteanterior (maior ou menor do que o nível dereferência) e também da lei de formação doreferido algorítmo de geraçâo.

Um exemplo de codificação serial do tipolinear (quantização uniforme) é mostrado nafigura 1.14. Neste exemplo, a palavra decodificação é composta de 4 bits ( n=4) e,consequentemente, o número de níveis dereferência é ( 2n • 1) = 15. Os niveis dereferência são uniformemente distribuídosentre os limites máximo e minimo deexcursão do sinal analógico.

Ay=OV

I?E615 TAAIJOR.PI?,Ofil?AMAIJO

f,n

o primeiro bit da palavra é denominado o bitmais significativo (MSB-MOSTSIGNIFICANT BIT) e os que se seguemsão. em ordem. cada vez menossignificativos. sendo o último deles, omenos significativo (LSB LEASTSIGNIFICANT BIT). Isto é colocado destamaneira porque um erro no primeiro bitcausa um prejuízo maior na comunicaçãodo que no segundo bit e assim por diante.Neste caso, o último bit da palavra é o demenor importância em termos decompreensão da informação que cadapalavra representa.

CIRCUITOSOMAIJOR.

Em cada experimento. a escolha do nivelquantizado de tensão de referência. aser utilizado na comparação. dependedo

A codificação serial compara "n" vezes, demaneira sequencial e experimental, o nívelde tensão de cada amostra com um nivelquantizado de tensão de referência. Cadacomparação é considerada um experimentoque admite dois resultados. a saber: o nivelda amostra é maior ou menor do que o nivelde referência. A cada resultadocorresponde um bit O ou um bit 1dependendo da lógica da codificaçâo. Acodificação serial utiliza ( 2n .1) niveis dereferência distribuidos entre os valoreslimites de excursão do sinal analógico. Taldistribuição, dependendo do algoritmo degeração utilizado, pode ser do tipouniforme (igualmente espaçados) ou do tiponão uniforme (espaçamentos desiguais).

o espaçamento minimo entre dOIS nivelsadjacentes de referência corresponde a1/16 da amplitude "A" de excursão do sinalanalógico (valor pico a pico). Conformemostra a figura, os espaçamentos entre osniveis de referência. utilizados nosexperimentos sucessivos, diminuem, nasequência do primeiro ao últimoexperimento, na razão de A/2n com nvariando de 1 a 4.

o circuito "sample and hold" amostra o sinalanalógico e retêm seu valor de tensãodurante nTs segundos (tempo de duraçãoda palavra de codificação). Durante ointervalo de tempo nTs ' o comparador XYcompara. uma vez a cada Ts segundos, ovalor de tensão X da amostra com a tensãoY resultante do circuito somador. Em cadacomparação ou experimento, se X>Y ocomparador colocará em sua saida um nívelde tensão correspondente ao bit 1. Aocontrário, se Y>X, então um outro nivel detensão correspondente. ao bit O serácolocado. Se a saída do comparador for bit1, então o registrador programado comutasua saída para (+). Se o contrário ocorrer,então, comuta para (-).

r-I

Consecutivamente. o gerador de pulsos. namesma cadência de saida ao comparador.gera os pulsos correspondentes para aformação da palavra digital codificadarepresentante da amostra do sinalanalógico.

Codificação em Paralelo

Em comparação às outras categorias decodificação, a codificação em paraleloapresenta a vantagem de ter operação maisrápida e também de permitir qualquer tipode lógica de codificação. Sua principaldesvantagem ê que, para um grandenúmero de niveis de quantização, elarequer tambêm um grande número decircuitos comparadores ( 2n -1).Exemplificando, para palavras de 8 bits areferida classe de codificação requer 255comparadores.

Conforme ilustração da figura 1.15, ocodificador em paralelo faz uso de umconjunto de comparadores. dispostos emconfiguração paralela, com vaiores dereferência idênticos aos valores dos niveisde quantização adotados no processo. Ovalor de cada amostra é colocado, nomesmo instante, na entrada de cada umdos comoaradores.

CODI FlOl,l)()f(

DI61TAL

1

z

COIVV£RSOR.

PARAL£LO

-v~

Codificador em Paralelo.

22

-••••

Para Ilustrar esta técnica. considere umexemplo que utiliza quatro passos comquatro subniveis por passo. como mostra afigura 1.16. A tensão de entrada amostradado sinal analógico é aqui representada porum número que mantém relação decorrespondéncia com os númerosrepresentantes dos níveis de quantizaçãoestabelecidos no processo. No primeiropasso. o número correspondente à tensãode entrada do sinal analógico é comparadocom os números dos quatro subníveispertencentes ao primeiro passo, de forma alocalizá-lo entre dois subníveis adjacentes.Em seguida. no segundo passo, a faixaentre os dois subniveis adjacentes,localizada no primeiro passo, é dividida emoutros quatro subniveis e, novamente, onúmero correspondente à tensão deentrada é localizado entre os númeroscorrespondentes aos novos subniveis.Seguindo-se o mesmo raciocínio. cumpre-se o terceiro e o quarto passo para alocalização final do nível da tensão deentrada amostrada do sinal analógico.Neste exemplo, cada passo utiliza dois bitstotalizando oito bits no processo.

r-- __ f6

23

r---_IZ8

1.92 1/2 ~Z fI

SINAL

IZS f6 88 ~o.sINA, L

SINALSINAL

ó'l $0 8'1 8'

O 6'( 90 88

+0----,-- __ 25"

Cada comparador compara o valor daamostra recebida com o seu valor dereferéncia e. em seguida. coloca em suasaida um nível alto ou baixo dependendo.respectivamente. se a amostra é maior oumenor do que a referéncia. Por meio de umadequado circuito de COdificação lógica. osniveis altos e baixos das saídas doscompara dores são convenientementeprocessados e codificados. de acordo comuma lógica digital pré-estabelecida. paragerar na saida a palavra PCMcorrespondente. Considerando que oreferido codificador digital funciona comentrada em paralelo e saida em paralelo.para que se obtenha uma saida serial énecessário utilizar um conversorparalelo-série conforme mostra a figura1.15.

Codificação Híbrida

A codificação híbrida é uma combinaçãodas codificações serial e paralela. Elarequer menor número de componenteseletrõnicos do que a COdificação emparalelo e pOde operar com freqüéncia de"clock" menor do que aquela necessáriapara a codificação serial.

Fig. 1.16 Exemplo Ilustrativo daCodificação Híbrida.

••••

••••

--------------------------------------------~

1.4. Adaptive Differential PCM ADPCM

Existem dois processos de multiplexação

1.5 Multiplexação PCM

:JJ;J:JFJ':)':).J:JJ:).:;;:J'3:)

J.,5.J;),53Jo)':5J

Considerando que cada amostra érepresentada por 8 bits codificados,então, cada um dos conjuntossequenclals de amostras seráconseqüentemente representado por umconjunto de 24 x 8 = 192 bits.

o sinal de voz de cada canal éprimeiramente limitado em banda por umfiltro passa baixo de modo que somente afaixa de 300 a 3.400 Hz seja transmitida.

1.5.1 Sistema PCM de 24 Canais

De maneira sequencial, com uma taxa de8.000 amostras por segundo, faz-se aprimeira amostragem do canal 1, a primeirado canal 2 e assim, sucessivamente, atécompletar os 24 canais formando oprimeiro conjunto de amostras. Emseguinda, faz-se a segunda amostragem docanal 1, a segunda do canal 2 e assim,sucessivamente, até completar outra vez os24 canais formando o segundo conjunto deamostras. Tais sequéncias são, destamaneira, repetidas ao longo do tempo.Continuando o processo, as amostras decada um dos conjuntos de amostras sãotemporariamente armazenadas em circuitodo tipo "hold", Em seguida, são quantizadase codificadas em palavras de 8 bits ondecada palavra representa uma únicaamostra.

padronização européia. Na padronizaçãoamericana, num grupo de 24 canais de vozde 4 kHz são aplicadas, conjuntamente. astécnicas PCM e TDM para formar o primeironivel hierárquico digital da referidapadronização com taxa de 1544 kbitls. Demaneira similar, na padronização européia.um grupo de 30 canais de voz de 4 kHz éutilizado para formar seu primeiro nivelhierárquico que, neste caso, possui taxa detransmissão de 2048 kbitls.

Conforme a ilustração da figura 1.17, napadronização americana, os 24 canais devoz são digitalmente multiplexados daseguinte forma:

segueadotadosegue

digital primária: aquele quepadronização americana, tambémno Japão, e o que

Devido á natureza gradual da variação dosinal analógico. quando as amostrassucessivas são quantizadas no processoclássico de modulação PCM, uma grandequantidade de informação redundante étransmitida. Por exemplo, quando um sinalsenoidal é quantizado, as amostrassucessivas próximas do pico da ondasenoidal vanam muito pouco em amplitudede uma amostra para a seguinte. Assim, aoinvés de transmitir uma longa palavra digitalpor amostra, a mesma informação pode sertransmitida por meio de uma pequenapalavra digital que somente indique avariação de amplitude entre a dada amostrae a amostra imediatamente anterior. Estamaneira mais eficiente de quantização é aessência do PCM diferencial a qual.logicamente. conduz para taxas de bits porcanal de voz mais baixas do que aquelasresultantes do método PCM original. Ainclusão de um circuito de previsão do tipoadaptativo (adaptlve predictor circuit) que,de maneira estatistica, percebe a tendênciade variação das amplitudes das amostrasdo sinal analógico, pode melhorar aindamais a eficiência da transmissão digital.resultando com isso, em taxas de bits aindamenores.

Utilizando-se uma taxa de amostragemigual a duas vezes a maior componente defreqüência do sinal analógico, bem comouma codificação de 8 bits por amostraquantizada, um sinal de voz de 4 kHz paraser modulado pelo esquema PCMnecessita de uma velocidade detransmissão de 2 x 4 x 8 = 64 kbitls.

Para se transmitir vários canais de vozsimultaneamente, utiliza-se a técnica daMultiplexação por Divisão no Tempo - TDMonde os canais são amostrados de maneirasequencial e intercalada para formar umconjunto básico primário de canaisdigitalmente multiplexados.

---------------------------------------------

bttseMbobli fi

,6 I r I

~

5 I.J

O sinal de voz de cada canal éprimeiramente limitado em banda por umfiltro passa baixo de modo que somente afaixa de 300 a 3400 Hz seja transmitida.

Estas paiavras. de acordo com a formaçãodescrita, representam apenas a informação

Na padronização européia. os 30 canais devoz são digitalmente multiplexados daseguinte forma:

De maneira sequencial, com uma taxa de8000 amostras por segundo. faz. se aprimeira amostragem do canal 1, a primeirado canal 2 e assim, sucessivamente, atécompletar os 30 canais formando o primeiroconjunto de amostras. Em seguida, faz.se asegunda amostragem do canal 1, asegunda do canal 2 e assim,sucessivamente, até completar outra vez os30 canais formando o segundo conjunto deamostras. Tais sequências são, destamaneira, repetidas ao longo do tempo.Continuando o processo, as amostras decada um dos conjuntos de amostras sãotemporariamente armazenadas em circuitodo tipo "hold". Em seguida, são quantizadase codificadas em palavras de 8 bitsformando conjuntos sequenciais depalavras de 8 bits onde cada palavrarepresenta uma única amostra.

1,5.2 Sistema PCM de 30 Canais

Na formação das palavras de alinhamentode "frame" (101010) e "multiframe" (001110)os bits são tomados dos "frames" impares epares respectivamente.

4

Ch2 I I, 0124 112 13 14 15 16 Ir 18 Ih' 11 12 13 14 15 16 Ir 18 I

25

321

n, 011 'I'IF 11 12 13 14 15 16 Ir 18 11

011 012 Ch24

/, I' I 1-1 -----

IF!l 1213141516 Ir 18 11 12 13 14 15 16 Ir 18 lu. 11 12 13 14 15 16 Ir 18 I--...- "'-'""---------.,- . ""-'

l'-......-..---~ """....'-. ,,-.--/bI,.. •••...•••• frwne '• mulII'rwne bb d. ~

FratM n"'.

Frwna n.',1, 13"18••

Todos os fnItnes0lliJIC:01,7. 13, 10 ••

bI ,.. ••• &,*•• d. hme•••••••••••

Para atender à necessidade desincronismo na recepção, um bit,chamado de bit de sincronismo, éacrescentado em cada um dosreferidos conjuntos de bits para formar"frames" (quadros) de 193 bits, cadaum com duração de 1 / 8000s = 125 ~s, resultando numa taxa de 193 /125 ~s = 1544 kbiVs.

bis •••••• " o

Fig. 1.17 • Composição Digital do SistemaPCM de 24 Canais

Para atender à necessidade de sinalização(pulsos de discagem, sinalizações dechamada e de telefone ocupado), utiliza-seo bit menos significativo (oitavo bit) de cadasexta amostra de cada canal. Assim, cadasexto "frame" contém 24 bits desinalização, 7 x 24 = 168 bits deinformação e um bit de sincronismo.Nos "frames" restantes ocorrem 192bits de informação e um bit desincronismo. Os bits de sinalizaçãoocorrem a uma taxa de 8000 / 6s = 1333bits/s.

eet-

"~c"-{;c"-eCc"c..(.ce"-"""c..C

"C"ce(;-<..:

"C Cada conjunto de 12 "frames" éC considerado um "multiframe" com duraçãoC de 1,5 ms. O mencionado bit de[' sincronismo, colocado no inicio de cada'" "frame", é utilizado na formação das" palavras de alinhamento de "frame" eC "multiframe" com as quais se consegue

obter o referido sincronismo na recepção.C" As palavras de alinhamento de "frame" eC "multiframe", compostas de 6 bits cada

uma, são geradas pela reunião sequencial" dos bits de sincronismo tomados na relação" de um bit por "frame".

CCCece

---------------------------------------~~~~---~--~-

de voz que entra em cada um dos 30 canaistelefônicos~ Para permitir astelecomunicações nos referidos canais. énecessario acrescentar outras informações,tais como informação para alinhamento ousincronismo. informação de serviço einformação de sinalização. Tais informaçõescomplementares, digitalmente codificadasem palavras de até 8 bits, sãoconvenientemente multiplexadas no tempocom aquelas que representam asinformações de voz para formarem "frames"e "multiframes". Cada palavra, seja deinformação complementar ou de voz, apósserem multiplexadas, ocupa, no dominio dotempo, um espaço denominado "time slot".

Um "frame", com duração de 125 ,",s, éconstituído por 30 x 8 = 240 bits deinformação + 16 bits que são utilizados parasincronismo. sinalização e serviço,totalizando 256 bits ou 32 "time slots" por"frame". Em cada "frame", os "time slots"são numerados de O a 31. O "tíme slot" O éreservado para conter informações dealarme e de alinhamento ou sincronismo do"frame". O "time slot" 16 é reservado paraconter informações de alinhamento ousincronismo do "multiframe" e também desinalização de cada um dos 30 canaistelefônicos. Cada "multiframe", com duraçãode 2 ms, é constituido de 16 "frames". Oobjetivo da formação de "multiframes" épermitir a transmissão da sinalização paracada um dos 30 canais telefônicos duranteum "multiframe" completo. Considerandoque a duração de um "frame" é de125 '"'S, a taxa de transmissão debits é 256 bits I 125 ,",S = 2048 kbitls. Ainformação de sinalização para cada canaltelefônico é processada no conversor desinalização, o qual converte a referidainformação em um maximo de 4 bitscodificados. Estes bits são inseridos no"time slot" 16 de cada "frame" PCM exceto o"frame" número O.

Os 16 "frames" de cada "multiframe" sãonumerados de O a 15. Assim, considerandoque em cada "frame" (exceto o de númeroO)é inserida a informação de sinalização de2 canais telefônicos, as informações desinalização dos 30 canais telefônicosestarão completamente contidas em um"multiframe" .

26

Composição Digital do Sistema PCM de30 Canais

A composição dos "frames" e "multiframes"é mostrada na figura 1.18. Os detalhes deum "multiframe". no "time slot" O e no "timeslot" 16, são mostrados na figura 1.19.

A palavra de alinhamento do "frame"(Y0011011), denominado FAW (FrameAlignment Word) , é transmitida no "timeslot" O de todos os "frames" pares. Os bitsde serviço (Y1ZXXXXX) são transmitidos no"time slot" O de todos os "frames" impares.A palavra de alinhamento do "multiframe"(OOOOXOXX)é transmitida no "time slot" denúmero 16 dos "frames" de número O.

As informações para sinalização dos paresde canais 1 I 16, 2 I 17, etc.. sãotransmitidas respectivamente no "time slot"16 dos "frames" numerados de 1 a 15.

Processo de Alinhamento de Frame

A estratégia utilizada no processo dealinhamento de "frame" do sistema PCM de30 canais é mostrada no diagrama da figura1.20. Conforme o diagrama, a perda dealinhamento de "frame" (FA-Frame AlarmState) somente sera alarmada se ocorrer 4erros de alinhamento de "frame"consecutivos (FAE-Frame Alignment Error).Em contrapartida, a normalização dosistema. somente é conseguida se 3acertos consecutivos de alinhamento de"frame" (FAC-Frame Alignment Correct)forem detetados. Por exemplo, se o sistemaesta no estado normal N e uma palavra dealinhamento de "frame" for recebidaincorreta, então, o sistema passa para oestado de pré-alarme F1. Se a próximapalavra de alinhamento de "frame" forrecebida correta, o sistema volta para oestado normal N, entretanto, se continuarincorreta, o sistema passa para o estado depré-alarme F2. Uma outra palavra incorretaleva-o para o estado de pré-alarme F3.Neste ponto, uma palavra correta leva osistema de volta para o estado normal N euma palavra incorreta. que seria a quarta,leva o sistema para o estado de alarme FA.

J

o.:.;..J:J:>:j:JJJJJ,)

Fig. 1.18 • Composição dos "Frames" e"Multiframes"

......... _ .... ,- .... , 1[1'------------------ ..1,') 1101111121111.115

Legenda:

Fig. 1.20 • Estratégia de Alinhamento de"frame"

fAC

FAC = Alinhamento de "frame" corretoFAE = Alinhamento de "frame" erradoN = Estado normalFA = Estado de alarmeF1, F2, F3 = Estado de pré-alarmeA1, A2, A3 = Estado de pós-alarme.

No procedimento passo a passo mostradona figura 1.21, o receptor identifica aspalavras números 1 e 2 para alinhamentode "frame" e se considera alinhado emrelação aos "frames" que estão chegandoapós 3 identificações corretas consecutivas.

27

.• I 5 I 6

1 __ ----,Palavrade alinhamentodemultilrame(primeiros4 dlgltos)=l=penladealin~

demuftiflame Frames1 a 15

I ~ ":_-,Digites 1 a 4 Olgltos5 a 8pala sinalizaçao para sinalizaçãonoscanais 1a 15 noscanais 16a 30

,o

FRAKE TIKE SLOT o TDIE SLar lOHO BIT NO BIT NO1234567. 1 2 ]; 4 5 & , a

o YOOIIOl1 o o a o x z x X1 YIZXXXXX SIC: CU! SIC: CBI62 Y o o 1 1 o 1 1 SIC at2 SIc: al17, Ytzxxxxx SIc: al3 SIC QUI• Y o o 1 1 o 1 1 SIC ar. SIC: CH19• YIZXXXXX SIC 015 SIC: aaoO Y o o 110 1 1 SIC: 016 SIC CB217 Y 1 Z X x x x X SIC an SIC: Ql22• y o o 1 1 Q 1 1 SIC 018 SIC: CB23• Y 1 Z X x x x X SIC al9 SIc; Ql2410 Y o o 1 1 o 1 1 SlC: auo SIC: aas11 y 1 Z X x x x x SYC cru SIC CID'12 Y Q o 1 1 o 1 1 SIc: 0112 SIC 0127" Y 1 Z X x x x X SIC CRU SIC: aI2.14 Y o o 110 1 1 SIC Q{14 SIC CB29,. y 1 Z X x X x X SIC QllS SIC: aDO

Palavra nO1 dealinha-mentode trame

~ .......,Palavra nO2 de alinha- Framesmentede trame alternados

~ .-.JL. 1 • Penla de alinhamento

detrame

30canais devoz

~~:S~~_.:.:.---------- _32Umeslols

Fig. 1.19. Composição dos bits nos "timeslots" O e 16 de um "multiframe" emcondição de não alarme.

Notas:1. Bits X são reservados para uso

nacional. Para tráfego internacionalsão colocados iguais a 1.

2. Bits Y são reservados para usointernacional futuro. Por enquantosão colocados iguais a 1.

3. Bits Z são usados para informarperda de sincronismo. Em condiçãode alarme, são colocados iguais a 1.Caso contrário, são mantidos iguaisaO.

--eêt-e,t;cCc;Cc-cc(;)cccc(;

c-c(.;c~.

c"t.:'""c\,...(;.

'-i"ec~

".(;.ccct-ecc"cee

A partir desse ponto. ele sabe quandocomeça e quando termina cada "frame"embora ainda não possa identificar qual"frame" é o de número zero, qual o denúmero um e assim por diante.

Sei 'o'.~uma pallMa de 8 bits(bl,1>2,•..I>8)_ dos bisque_~lCIo

Fig. 1.21 - Alinhamento de Frame

28

Após conquistar o alinhamento de "frame",conforme descrito. o receptor mantém-seem continuo processo periódico deverificação da ocorrência da palavra númeroum de alinhamento de "frame" nos instantesesperados. Se a palavra de alinhamento de"frame" for recebida errada 4 vezes-consecutivas. então. o alinhamento de"frame" é considerado perdido e, nestecaso, o processo de alinhamento éreiniciado. Esta espera por 4 recebimentosincorretos consecutivos. conformemencionada, toma o sistema menossensivel á distúrbios e. em operaçãonormal. o realinhamento será raramenterequerido.

Processo de Alinhamento de "Multiframe"

Conforme já mencionado. o alinhamento de"frame" não confere ao sistema acapacidade de identificar qual "frame" é ode número zero, qual o de número um eassim por diante. Este tipo de conhecimento. somente é adquirido após o alinhamento do"multiframe". Tal alinhamento é conseguidoquando o receptor encontra a palavra dealinhamento de "multiframe" ( b1 b2 b3 b4 =OOOO ) a qual deve vir sempre localizadano "time slot" 16 do "frame" número O.

Considerando que a palavra de alinhamentode "multiframe" ( O O O O) não podeaparecer no "time slot" 16 de qualquer outro"frame" que não seja o de número O.Considerando tambem que o alinhamentode "frame" já foi conseguido e, por isso, oreceptor reconhece o inicio e fim de cada"frame". então, basta que se encontre areferida palavra de alinhamento na primeirametade do "time slot" 16 de um determinado"frame" para que esse "frame" sejaconsiderado o de número O e, portanto, osistema considerado alinhado. O contráriodeste raciocinio seria de possibilidade deocorrência bastante remota, considerandoo requisito de que a combinação (O O O O)nunca seja usada para sinalização. Oalinhamento de "multiframe" seráconsiderado perdido se duas palavrasconsecutivas de alinhamento de"multiframe" forem recebidas incorretas.

-- --,.F----

29

II

.,i.I:.

,li

EstadosUnidos

Nrvet deQuintaOrdem

Nlvel deQuartaOrdem

2 - Multiplex digital assincrono

Dependendo da maneira de se organizar ostributários, o multiplex digital pode serclassificado em duas categorias:

1 - Multiplex digital sincrono

No multiplex digital síncrono os tributáriossão todos sincronizados por um únicorelógio mestre e, em consequência, ointercalamento dos bits tributários ocorresempre de maneira casada. De outra forma.no multiplex digital assíncrono, cadatributário tem seu próprio relógío operandoem frequência nominai comum a todos ostributários. Assim, no caso assíncrono,como os relógios não estão sincronizadosuns aos outros, apesar de operarem comfrequência nominal comum. sempre ocorrepequenos desvios de frequência de uns emrelação aos outros tomando o sistemaquase síncrono ou plesiócrono. Comoconsequêncía. no caso assíncrono. ointercalamento dos bits tributários nãoocorre sempre de maneira casada e, parasuperar tal problema utiliza-se a técníca dorecheio posítivo de bits também conhecidacomo justificação positiva. ;

':.752

Nrvel deTen:eiraOrdem

1IIIIIIII~~IIIIIIIIIIII~111111111111.•ao CB 1••0 CB ~160 caJapllo

32.064MbI • ".'2aMb/_ K4 '91.2Mb/.IIIIIIIIII IIIIIIIIIII IIIIIIIIIII0.152 G.152

Nlvel Nrvel dePrimaria Segunda

Ordem

3. ClI 120 ai "oca 1920 CB ""0 CB Europa••• 2.0U.Hb/ • •• e.448MbI •• lf.JUMb/ • Ui.2UMbI • 5"'.192MbIG.U2 l;.742 G.1S1 G.1U<0.115 G.l44 G.153 G.754C.736 G.7fo$c.137

1.5.3 Hierarquia Digital Assincrona

Os sistemas PCM de 24 e 30 canaisconstituem-se, respectivamente, nasmultiplexações digitais primárias ou deprimeira ordem das padronizaçõesamericana e européia. A necessidade de setransmitir, simultaneamente, um maiornúmero de canais do que os previstos paraos multiplexes primários ( 24 ou 30 ).originou as multiplexações de ordemsuperior nas padronizações americana,européia e japonesa conforme a ilustraçãoda figura 1.22.

Os canais de ordem inferior que formam umdeterminado nivel hierárquico digital sãodenominados de tributários do referidonível. Por exemplo. o sinal multiplexado desegunda ordem de 8 Mbitls (valoraproximado) é formado por 4 tributáriosde 2 Mbitls ( valor aproximado ).

Um nivel de multiplexação digital de ordemsuperior é construido por meio damultiplexação intercalada de um conjuntode canais digitais situados num nível deordem hierárquica imediatamente inferior.Por exemplo. a saída de um multiplex desegunda ordem na padronizaçãoeuropéia (8, 448 Mbitls) é gerada pelamultiplexação intercalada das saidas de 4multiplexes primários de 2.048 Mbitls.

Fig. 1.22 - Hierarquia Digital Assíncrona

-ee("tCC

"~cc-ceeecc-ccc-Ct.:~~

cee"c"c(;;

(;.)<;;.>(.;(;eo~êCe~

c\.)~t;,eee

Em relação ao processo de intercalamento,existem duas técnicas principais para amultiplexação dos sinais digitais tributarias:

1 - Multiplexação usando intercalamento bita bit.

2 - Multiplexação usando intercalamentopalavra a palavra,

No intercalamento bit a bit, um bit ésequencialmente tomado de cada tributariapara compor o sinal digital multiplexado. Demaneira similar, no intercalamento palavra apalavra, um número específico de bits queforma a palavra é tomado de cada tributariapara compor o sinal digital multiplexado.

o intercala menta palavra a palavra, usadonos sistemas sincronos, impõe algumasrestrições para as estruturas dos "frames"dos tributarias e, além disso, requer grandecapacidade de memória. De outra forma, ointercalamento bit a bit é muito mais simplespois independe das estruturas dos "frames"dos tributarias e requer pouca capacidadede memória. O intercalamento bit a bit éportanto geralmente usado nos sistemasassíncronos.

A saída de um multiplex assíncrono deordem superior é constituída em forma de"frames" sucessivos. Cada "frame" contémespaços reservados para as seguintesfunções:

1 - Bits de alinhamento do "frame"

2 - Bits de serviço (alarmes)

3 - Bits para controle dos bits de recheio

4 - Bits de recheio ( stuffing bits)

5 - Bits tributarias

Em decorrência desta necessidade de seacrescentar os bits extras para alinhamento,serviço, controle e recheio, a taxa detransmissão do sinal multiplexado, nossistemas assíncronos, é sempre um poucomaior do que a soma das taxas dostributarias que o compõe. Como exemplo, ataxa de 8,448 Mbit/s é maior do que duasvezes 2,048 Mbit/s.

30

10: importante observar que os bits de saidade um multiplex de ordem superior.estruturados em forma de "frames"sucessivos, são todos considerados bitstributarias ( bits de informação ) quandousados para multiplexação de ordemsuperior mais elevada.

1.6 Modulação QAM - Largura de Faixa

Considere o sistema esquematico detransmissão e recepção QAM conformeilustração da figura 1.23, onde:

y(t) = IakP(t - k Ta}k

<D( t ) = Sínal de dados modulado emquadratura de fase com M estados,Fazendo, por motivo de simplicidade. t = Oem cada instante de amostragem, osinal <D(t) é dado por:

<D(t)= b, p'{t) COS(Olpt)+c, p (t) sen(Olpt)

<D(t)= ri p'{t)COS(Olpl+ 8,)

O número n de bits defíne um número Mpossível de estados ou combinaçõesbinarias dado por M= 2n onde, para cadapossível seqüência de "n" bítscorresponde dois pares de valores

(bi , c,) e (r; • ai)' os quais podem serrepresentados graficamente em forma deconstelação (constelação de M pontos)conforme a ilustração da figo 1.24.

Assim, além de satisfazer o critério deNyquist, p' (t) é gerado no modem para sertransmitido a uma freqüência de

(n~JHz = (~) Hz

A largura de faixa ocupada por p' (t) é dadapor:

B__(I + r)fo---- Osrsl

2n

onde r = fator de "roll-oft" ja mencionado.

Fig. 1.23 - Esquemático Ilustrativo paraTransmissão e Recepção QAM.

31

I

q,(t) !,

iQo ,I,I

I

l~'

'riP E <.. o o I r- ((:./'oe n..~( 't)' ,'I,oe. ,,)I

PUl-SOs,. !l

PAR"LE:LO-S<2<1.IG: !I

,!

'I"

FIl.TRO

PA'Sfil"\ l3AI¥-O

F I L í RO

PASSA (1"1)0.0

x

Cc p'( t)

bt p'(t)

C.Cso (W,. t)

x

x

Rl£t:u P«!.RAOC'R.oe.

POn.T" Dc RA

COOIFICAOOR

DEPU L SOS

SÉRIE-PARALELO

~(t)

y(t)

---eeecc,"t.t-e"e(;c;.c"oceeCoe"""'"(;.,c'"to(;;

e"-'\.;C~C(.,)(;\J(;;;t-ê;(;~

c~

"ce

90'90'

,~-Lo'90' 5

135' 4S'135' 45'

'8 '00"3

225'270' 270' 225' 3t5-

I, I 1'1270.Ic)

Fig. 1.24 - Diagrama Espacial. (a) 4800bis; (b) 7200 bis; (c) 9600 bis.

Considerando que cada parcela de <IJ ( t )corresponde a um sinal modulado emamplitude do tipo OSS. Então. a largura defaixa ocupada por <IJ( I ) é dada por:

W=2B= (1+r)/on

onde lo = taxa de transmissão de dadosem y(I).

1.7 Sincronismo

No processo de transmissão de dados. doisimportantes requisitos devem ser atendidos.O primeiro. é que o receptor seja capaz deidentificar cada bit (zero ou um) dentro daforma de onda elétrica que ele estárecebendo. O segundo requisito refere-seà capacidade do receptor em localizar cadabit dentro da mensagem. ou seja. qual bit éo primeiro bit da mensagem. qual bit é osegundo e assim por diante.

Cumpre observar que tal capacidade paraa identificação dos bits dentro damensagem toma-se mais complexa quandose trata de um conjunto de mensagens dediferentes origens e multiplexadas nodominio do tempo.

o primeiro requisito, exigido tanto nastransmissões sincronas quanto assíncronasé normalmente atendido por meio d~circuitos do tipo "phase locked loop" queajustam o clock do receptor às transiçõesabruptas que ocorrem entre os bits "zeros"e os bits "uns" e vice-versa. Apósestabelecida a marcação temporal de cadabit. a decisão sobre o tipo de bit (zero ouum) existente em cada um dos Instantesmarcados é feita por meio dos chamadosfíltros casados ou circuitos de decisão.

o segundo requisito pode ser atendido dedois modos. No primeiro modo, utilizado nastransmissões assincronas. a mensagem ésegmentada em caracteres onde cadacaracter é precedido por um "start" bit (bitzero) e terminado por um "stop" bit (bit um)de tal forma que sob o aspecto dosincronismo. cada caracter é tratado demaneira independente um do outro. Nestecaso, os caracteres podem ser transmitidosde maneira continua ou descontinua. Nosegundo modo. utilizado somente nastransmissões sincronas. a mensagem ésegmentada em blocos de caracteres aosquais são agregados bits de sincronismobits de endereço e bit de deteção o~correção de erros para. em seguida,formar quadros ou "frames" que sãotransmitidos de maneira continua atécompletar a transmissão de toda ainformação.

32

"--. ~....-------------------------------------------

A forma de organização dos referidosquadros é definida nos vários protocolos decomunicação existentes.

Os parâmetros. essenciais de desempenhode redes dIgitais de telecomunIcações sãomostrados na figura 1.24.

Na recepção. os dados que chegaramembaralhados. são desembaralhados demaneira inversa àquela utilizada natransmissão.

PLANO DETRANSMJSSÁOI

TRANVQRIIIAçAO AID.

ilDesempenhO

I:,

'lETAIl:OO

REDUNOAMO'"

MAlfTI!NAIltLlDAeE::

Figura 1.24 - Parâmetros dede Redes Digitais.

- Disponibilidade: A disponibilidade dasconexões e equipamentos depende daconfiabilidade dos mesmos. da organizaçãoda manutenção e da redundância da rede.Péssima qualidade de transmissão podetambém ser entendida comoindisponibilidade.

- Confiabilidade é um parâmetro que estárelacionado com a qualidade dosequipamentos e redes. e não sofre nenhumaalteração conceitual das já conhecidasquando são analisados equipamentosdigitais.

O desempenho da rede dependeprincipalmente da disponibilidade dasconexões e do desempenho de transmissão.

- A Organização da Manutenção, sistemasde supervisão e localização de falhas,centros de armazenamento de peçase módulossobressalentes, bem como a capacitação depessoal de manutenção também influenciamnadisponibilidade.

O Planejamento da Rede tambéminfluencia a disponibilidade. Os serviçosmais importantes devem ter normalmenteduas rotas independentes e uma falha nãodeve atingir severamente a conexão comoum todo (redundância).

33

básicos,como a

parâmetrosparâmetros

Antes de serem transmitidos. os dadosbinários são embaralhados de maneirapseudoaleatória segundo uma formaçãopredeterminada.

Desempenho de Rede (DR) apresenta-secomo o mais adequado para fins de projetode uma rede digital. O Desempenho deRede considera três parâmetros básicos .Velocidade, Qualidade e Confiabilidade.

1.9 Parâmetros de Desempenho

O Livro Azul do ITU- T apresenta doisconceitos para áreas de desempenho emredes digitaIs que são: Qualidade de Serviço(QS) e Desempenho de Rede (DR).

Qualida~e de Serviço (QS) define o grau desatJsfaçao do usuário com o serviçoprestado.

1.8 Embaralhamento (Scrambling)

Os "SCRAMBLERS" ou embaralhadores debits são utilizados para tomar os dadosdigitais binários mais aleatórios evitandoassim as longas sequências de "zeros" ou"uns" indesejáveis ao processo detransmissão. Entretanto. apresenta adesvantagem de gerar erros múltiplos paracada bit recebido errado.

Baseados nessesderivam-se outrosdisponibilidade.

ctt;

"e(,;.

"~~e"t-eccCi~

""e,(;.;

GC

'"<.,;(;.;

C

"(;.t,.;

"(..;(;.;

c~(.;:c~~

cc.",Ct:eeec{,

1.9.1 Desempenho de Transmissão

De forma geral. o desempenho dos enlacesde telecomunicações está basicamenteligado ás necessidades dos usuários. Dadaa imperiosa necessidade intemacional deintenigação interurbana das várias nações.ao longo dos anos. diversas normas sobre odesempenho mínimo para astelecomunicações foram elaboradas porórgãos como a ITU-T. Por outro lado, devidoa razões- de caráter político-econômico. nãofoi possível estabelecerem-se padronizaçõesintemacionais com pormenores a nivel dosequipamentos.Os desempenhos dos sistemas detelecomunicações devem, basicamente,obedecer aos critérios de tempo fora do ar,taxa de erro e interconexão com outrossistemas.O desempenho de transmissão éinfluenciado, adicionalmente aos critérios dequalidade normalmente empregados numcanal analógico, pelas características darede puramente digital ou mista(analógica/digital) .Os parâmetros mais importantes dedesempenho de transmissão estãoindicados na figura 1.24, destacando-secomo primordial o desempenho em relaçãoaos erros.O critério principal para os sistemas detransmissão digital tem sido a Taxa de Errode Bit (TEB/BER). A medida da TEB édireta. quer seja usando teste sequencial,monitoração de bits fixos no quadro,monitoração do código utilizado ou pelautilização de bits livres no quadro. Osignificado da TEB está baseado napremissa de que os erros são distribuídosaleatoriamente. Os erros ocorrem, naprática, em rajadas. Os bits errados emsistemas rádio, são normalmente causadospor distúrbios ou desvanecimentos.Se há uma quantidade de erros considerávelem um sistema de cabos (especialmente emcabos ópticos) há geralmente algo errado. ATEB pode ser satisfatória, mesmo que osistema possa estar inadequado, duranteparte do tempo para uma operação normal.Embora a definição de um bit errado sejamuíto fácil, a identificação de parâmetrosadequados é mais complicada. Os conceitosde taxa de bits errados a longo prazo (operiodo de longo prazo não está definidopela ITU-T, uma vez que o período depende

34

da aplicação do equipamento. porém ésugerido como referência o periodo de 1(um) mês) e probabilidade de erro sãolargamente usados, mas estas medidas porsi só, não contém informações relativas àdistribuição dos erros no tempo. Para muitosserviços a distribuição dos erros é tãoimportante quanto o número de erros.A ITU-T desenvolveu três paràmetros paradescrever o desempenho de erro deconexões em RDSI a 64kbitls:

Minuto Degradado (MD)

(O período de 1 minuto observado a curtoprazo no qual a taxa de bits errados, excede10-6). Este parâmetro é mais apropriadopara telefonia. A TEB de 10-6 é o límiarentre uma transmissão virtualmente intacta eo inicio de um prejuizo maiS significativo,percebido de uma forma subjetiva.

Segundo com erro (SE)

(O período de um segundo que contém umou mais erros). Para seviços de dados ainformação ê geralmente transmitida emblocos contendo mecanismos de deteção deerros. Os blocos recebidos com um oumais erros de transmissão são sujeitos aretransmissão. A maximização dodesempenho (throughput) requer porconseguinte a minimização dos blocos comerro; o período de um segundo ê adotadocomo solução de compromisso para com otamanho de blocos de dados.

Segundo Severamente Errado (SSE)

(O periodo de um segundo observado acurto prazo no qual a taxa de bits erradosexcede 10-3). Levando em conta qUE!alguns minutos degradados possam ocorrer,considera-se necessário o estabelecimentode outros limites quando da ocorrência derajadas mais severas de erros. SSE éconsiderado particularmente apropriado parasistemas digitais que operam virtualmentesem erros na maioria do tempo, mas queapresentam ocasionalmente rajadas de errocom grande intensidade. Este parâmetro éconsiderado como o meio de controlar aocorrência de perdas de alinhamento dequadro em multiplex e outros equipamentosda rede.

CLASSIFICAÇAO I OBJETIVOSDE DESEMPENHO

Menos de 10% dosMinutos degradados intervalos de um

minuto têm TEBoior Que 10-6Menos de 8% dosintervalos de um

Segundos com erro segundoapresentam errosem relação aos92% dos segundossem erroMenos de 0,2%

Segundos dos intervalos deseveramente um segundo temerrados TEB olor Que 10-3

Tabela 1.1 - Desempenho dos Erros emConexão RDSI Internacional.

A distribuição dos requisitos de desempenhoentre as diversas partes da rede é feita pelaITU- T, levando em conta os seguintescritérios:

- Quando forem divididos os requisitos entreas diferentes partes da conexão, somente orequisito de percentual de tempo é dividido .- A divisão dos minutos degradados e dossegundos com erros é feita da mesmamaneira.- O limiar de TEB não foi dividido. Istobaseia-se no fato de que o desempenho daconexão normal é melhor que o limiar dominuto degradado.- A acumulação de erro do sistema decomutação digital ou do equipamento demultiplexação digital não foi levada em con!apois as TEB dos sistemas de transmlssaodigital são maiores.

A conexão hipotética de referéncia paraanálise de desempenho de erros em bits émostrada na figura 1.17.

A conexão é dividida em três classes dedesempenho. A porção internacional de25.000 km é a de mais alta categona. Emambas as extremidades da conexão estãoas categorias intermediárias e as categoriaslocais, que possuem um compnmento de1.250 km. Os minutos degradados e ossegundos com erro foram totalmente

35

estãodo

- Tempo Dísponível

1.9.2 Recomendações da ITU-T1ITU-R

Um método para descrever o desempenhode uma rede é o de dividir o tempo total emdiferentes categorias.A G-821 da ITU-T define o limiar em tempo.entre a indisponibilidade e o desempenhodegradado, como sendo de 10 segundos.Isto significa que se a TEB exceder 10-3 pormais de 10 segundos consecutivos, aconexão é considerada indisponível naqueleintervalo de tempo. Se o período de tempofor inferior a 10 segundos, a conexão éconsiderada disponível, mas comdesempenho degradado.

A contagem dos minutos degradados é feitasomente enquanto a conexão estádisponivel: os segundos severamenteerrados são excluídos dessa contagem detempo. O tempo indisponivel começa a sercontado quando a TEB excede 10-3 durante10 segundos consecutivos. O tempoindisponivel termina, quando a TEB caiabaixo de 10-3 em todos os 10 segundosconsecutivos. Estes últimos segundos, ondea TEB é < 10-3, são contados dentro doperíodo de tempo disponível.Os requisitos de disponibilidadedivididos entre disponibilidadeequipamento e da conexão.

- Desempenho de erros

A Recomendação G.821 da ITU-T, trata dodesempenho de erros da conexãointemacional da RDSI, que é baseada numaconexão comutada por circuito a 64kbitls(usada para trafegar voz e dados) eoperando numa conexão hipotética dereferéncia totalmente digital. O propósitodessa recomendação é de definir a TEB e adistribuição dos erros no tempo. Adistribuição no tempo é definida pelosminutos degradados, segundos com erro esegundos severamente errados. Aespecificação desses limites é mostrada natabela 1.1.

"\..f..,.\,,;C\",.

"-'"t"t,;

""""'"'"',"~'"',(;.,;

'"~\..<;;t:~\.;t..••••t,.

'"'C

""-\...,;(,;;,

'"''"(;"'""ç~

"~.~

(;t.,~

"~

------------------------------rlf

EQUIPAMI!!:NTO tIIUL T1PlEX ClGlTAL DE PPl:1MSllA OPl:OSl

seÇAo DE MOIO DlClTAL

64 kbllls

64 kbllls

64 kbllJl ,

(1 'OU'''.'.'''.UL ""'-E>" o•••• 'U"""O' CO",OO.' .""'OUIALJ RI!:COIIIlI!HDADA Pl!LO rt\l.T

ri' .... , .- .-- '. - . r' . . '{'J.,+- j" J>L .r ~.r~+~- - ~.~ ~_,~.-".,i..!. L"-:""U LU u~ "-'__L _

subdivididos entre as várias porções. adivisão dos segundos severamente erradose diferente, toda porção de 0,2% éigualmente dividida. porém uma metade(0,1%) é dividida na mesma razão que osoutros parámetros e o restante (0,1%) édividido pelas porções das categorias alta eintermediária devido a ocorréncia ocasionalde condições adversas na rede (no pior mésdo ano - o pior mês do ano é definido naRecomendação 581 da ITU-R), conformefigura 1.25.

1.210 K'"

%1.100 1(",

I

c. I c. I~- -LLf4-J

MDI u,~ru,1--"---1t,l' 9.., iSI: 1.r.'o I u", I 3,%'1o j 1,%% I t.r~ !saa O,D1I'loj 0.011% I 0,04'10 I 0,01''10 I 0,011'/0

A B C 181"LEQDlDA:A:.~LOCIII8: C"'ON ••••nnMllÍnIc: c..we" ••.•• ltrl••••••• 1II1CL: Ce •••• LHaI

Figura 1.25 Definição Hipotêtica deReferência da ITU-T.

A Recomendação 556 da ITU-R define oEnlace Hipotético de Referência parasistemas rádio digital com capacidade acimada 2a hierarquia que deve obedecer osobjetivos de performance da categoria alta(internacional nhigh-graden), conformeG.821 da ITU-T, e pode ter 2500km decomprimento, conforme mostrado na figura1.26.

Figura 1.26 Circuito Hipotético deReferência para Sistema Rádio Digital comCapacidde Superior á 2a Hierarquia eComprimento 2500 km.

CLASSIFICAÇAO OBJETIVOSDEDESEMPENHO

TEB=10-o por nomáximo 0.4% de

Minutos degradados qualquer mês;tempo deintegração: umminuto (ver nota1).Não deve exceder

Segundos com erro 0.32% de qualquermês.TEB= 10-" por no

Segundos máximo 0,054% deseveramente qualquer mês;errados tempo de

integração: umsegundo (ver nota1)

NOTA 1: tempo de integração é o períodode amostragem em que se faz a observaçãoda taxa de bits errados.

A Recomendação 594 da iTU-R trata dosobjetivos que devem ser atingidos para oEnlace Hipotético de Referência da figura1.18, que são os Indicados na tabela 1.2.

Tabela 1.2 - Desempenho de Erros paraEnlace Hipotético de Referência.

A Recomendação 634 da ITU-R trata dosobjetivos para um enlace real entre 280 e2500 km, que são os indicados na tabela1.3. Para enlaces menores ainda nãoexistem Recomendações

.J

36

~,-------------------------

De~do ao fato de que os sistemas de longadistancia por fibra optica devem competircom sistemas tradicionais via rádio ou cabocoaxial. os critérios de desempenho sãobaSicamente os mesmos.

CLASSIFICAÇAO OBJETIVOSDE DESEMPENHO

TEB>=1O-o pornão mais de

Minutos degradados O,4xU2500 (%) dequalquer mês;tempo deintegração: umminuto (ver nota1I.Não mais de

Segundos com erro O,32xU2500 (%)de qualquer mês(ver nota 1).TEB>=1O-'; pornão mais de

Segundos O,054xU2500 (%)severamente de qualquer mês;errados tempo de

integração: umsegundo (ver nota1)"

NOTA 1: L = comprimento do enlaceTabela 1.3 - Desempenho de Erros para umEnlace Real.

1.9.3 Jitter/WanderJitter

Jitterlwander Jitter é definido comovariações rápidas dos instantes significativosde u':l sinal. digital, em relação às suasposlçoes IdeaiS no tempo, isto é, descreve ainstabilidade no tempo nos momentos decruzamento do zero do sinal digital. Quandoesta modulação de fase interferente excedelimites de tolerância definidos não é maispossivel reconhecimento se;" erros narecepção. E necessário, portanto, conheceros valores de jitter do sinal digital e ocomportamento quanto ao jitter dosequipamentos de transmissão.O jitter pode irse acumulando até um ponto em que osseguintes prejuizos podem ocorrer:- Umaumento da probabilidade de introduçãode erros em sinais digitais em pontos deregeneração de sinal, como resultado dossinais estarem deslocados de suas posiçõesIdeais no tempo.- A introdução de slips

37

(escorregamentos) incontrolados em sinaisdigitais através de transbordamento oudepleção de dados em certos tipos deequipamentos tenninais com circuitos deannazenamento intennediário ecomparadores de fase. tais como redutoresde jitter e certos multiplexadores digitais.-Uma degradação da infonnação analógicacodificada digitalmente como resultado damodulação em fase de amostrasreconstituídas no circuito de conversãodigital/analógico no ponto final de conexão.O desempenho de jitter em uma rede deveser definido, utilizando os seguintesprincipias:- Recomendar um limite máximo na redeque não deverá ser ultrapassado emnenhuma interface da hierarquia.-Recomendar uma estrutura de quadroconsistente para a especificação dosequipamentos digitais individualmente.-Promover infonnações e orientaçõessuficientes às empresas para quequantifiquem e estudem a acumulação dejitter em qualquer configuração da rede.AITU-T especificou os limítes superiores paraas interfaces da rede em todos os niveishierárquicos de 64kBitls para cima. Esteslimites são válidos ao longo de toda a rede.Atolerância em relação ao jitter do sinal deentrada em várias interfaces digitais já foidefinida; a especificação do jitter de entradaindepende do tipo deequipamento. Especificações de jittertambém são definidas para equipamentosmultiplexadores e de transmissão digitais. Ojitter acumulado na rede pode ultrapassar oslimites especificados mas isso pode serreduzido por equipamentos especiais debanda estreita chamados de redutores dejitter.O jitter pode ter diferentes origens. Porexemplo. se a frequência de oscilação livredo circuito de extração de relógio em' umregenerador é diferente da frequêncianominal e o sinal a ser regenerado contémuma longa sequência de zeros, então afrequência do sinal de relógio tende adeslocar-se até que novos pulsos parasincronismo sejam novamente recebidos.Jitter ocorre também em multiplex digitais,onde sinais não síncronos na entrada temque ser combinados sem perda deinfonnação, nesse caso, técnicas especiais(stuffing) são necessárias. resultando emjitter na saída do multiplex digital. O jitter

iI.I~

',I'I,

"

_ .. _-'-/ -

A seguir estão descritas as 4 (quatro)causas básicas:

Existem fundamentalmente quatro causasde desvanecimento devido ao ambiente queinfluenciam fisicamente o feixe de ondas,provocando consequentemente os dois tiposde desvanecimento possíveis do ponto devista do espectro de frequência do sinal, atabela 1.4 relacíona cada causa e cadaefeito na onda, resultando em cada tipo dedesvanecimento.

fase à frequências muito baixas. chamadasde jitter de tempo de espera.Os equipamentos multiplexadores digitaisplesiócronos especificados pela ITU-Toperam como filtros passa baixa para o jitter.Os PLL (phase lock loop) nosdemultiplexadores filtram as componentesde alta frequéncia de jitter. acumulando poroutro lado os jitter de baixa frequénciaproporcionalmente ao número deequipamentos digitais de multiplexagem.Equipamentos multiplex sincronos não sãofontes de jitter.Como as especificações de jitter nãodependem do uso que se dá á rede. mas datecnologia utilizada, elas são igualmenteadequadas para redes privadas.

o".JJ5:JS:JJ

-Jj-.)~J:.;J:JJJ:J:J.J'.J:JJj:.JJ:jJJJ~:';:

JJ:5~.)J

Degradação-

1.10 Transmissão Via Rádio

1.10.1 Fontes deDesvanecimento.

Wander é definido como variações lentas alongo prazo dos instantes significativos deum sinal digital. em relação às suasposições ideais no tempo. É. na realidade,um jitter muito lento. O wander é aprincipal fonte de escorregamentos na rede.Os nós da rede que requeiram operaçãosincrona devem ter as fases dasinformações de tempo ("timming") dentro delimites especificados. Se os limites foremultrapassados ocorrerão escorregamentos(slips). O wander é causado pelas variaçõesnos osciladores dos relógios dos nós darede e pelas variações do retardo com atemperatura nos enlaces de.transmissão.As caracteristicas de wander e de slip sãoos pontos principais de atenção quando seplaneja o sincronismo de uma rede ou deconexões isoladas.

38

A seguir são descritos três tipos de flutuaçãode fase:

pode ocorrer também devido à interferénciasexternas. como diafonia. Uma das principaisfontes de jitter são os repetidores digitaisnos equipamentos de transmissão emultiplexadores digitais.O jitter aumenta nos repetidores digitais.proporcionalmente à raiz quadrada donúmero de repetidores. Os repetidoresexistem principalmente em cabo de paresmetálicos. A utilização desses cabos erepetidores em Empresas de Energia ébaixa sendo que o jitter proveniente dessasfontes é pouco significativo. Sistemasópticos não possuem repetidores a não serem enlaces longos. Sistemas rádio possuemestações repetidoras, mas as caracteristicasde jitter dos terminais ficam confinadas aosequipamentos multiplexadores digitais.

- jitter sistemático: também chamadojitter dependente da sequência de bits oujitter condicionado pelo sistema. Tem grandeinfluência na qualidade da transmissão poisconstitui a porção principal do jitter total. Écausado por desajustes dos circuitos derecuperação do relógio ou por equalizaçõesincorretas nos cabos, produzindointerferência inter-simbólica e conversão AM-PM nos regeneradores. O jitter sistemático écorrelativo, havendo uma acumulação daflutuação de fase de regenerador emregenerador, a qual, em certos casos, causauma amplificação do jitter ao longo docaminho de transmissão.

- jitter não-sistemático ou aleatório: écausado por sinais interferentes internos ouexternos, tais como ruido em repetidores,diafonia e reflexões. Este tipo de jitter não écorrelativo, não se acumula ao longo docaminho de transmissão e é independenteda configuração do trem de pulsos.

- jitter de "tempo de espera" (waiting timejitter): é produzido pelo processo dejustificação, quando se multiplexam sinaisdigitais plesiócronos (por exemplo, os váriostributários na hierarquia multiplex). Omultiplexador insere alguns "bits deenchimento" (stuffing bits) para compensaras diferenças absolutas entre os relógiosdos vários tributários. Como a sequência dejustificação é irregular. surgem variações de

39

Tabela 1-4 - Relações de causa e efeito em propagação

DESVANECIMENTO DESVANECIMENTOCAUSA PLANO SELETIVO

(LENTO) (RÁPIDO)Atenuaçâo por dissipação(chuva)

ABSORÇÃO Degradação da XPD(Discriminação de Polarização

lCruzada)OBSTACULOS Atenuação por obstrução (até

!,interruocão) !

Atenuação por divergência ouconvergência (atenuação

devido àsDUTOS negativa) ou por região cega InterferênciaDegradação da XPD por multiviasmultivias

REFLEXAO Degradação da XPD por Interferência por multiviamultivia

.I'

edificios, árvores e até mesmo a própriasuperfície terrestre. Isto se explica pelo fatode que a trajetória de um raio varia ao longodo tempo por causa da efratividade do ar.que é um fenômeno variável aleatoriamente.sendo assim possível perceber que um feixede raios cujo caminho estava totalmentelivre, pode ser parcialmente obstruido. Seisto ocorrer. parte da frente de onda ficaobstruida. atenuando o sinal de microondasna estação receptora. Se a trajetôria por suavez, continuar variando no sentido deobstruir o feixe de raios ainda mais. atransmissão pode ficar interrompida e oreceptor "silenciará".

Desvanecimento devido a dutos: o duto éum fenômeno de inversão térmica. queocorre paralelamente à superfícieterrestre podendoatingir distância da ordem de dezenas dekm. É capaz de alterar o curso de um feixede ondas, e de mantê-lo "canalizado" emparte. dai o nome duto.

Absorção: é a atenuação causada nasondas de rádio pela ação de chuvas.cerração. neve. moléculas de gás. etc.presentes no caminho de propagaçãoatravés de absorção ou espalhamento dosraios. No caso de chuva. as transmissõesem faixas maiores do que 10 GHz ficammuito prejudicadas por ser esta a maiorresponsável pelos desvanecimentos devidoá absorção. chega-se a perder. por exemplo.cerca de 2dBlkm (na célula de chuva) parauma frequência de 12 GHz e intensidade dechuva igual a 50 mm/h. enquanto que parafrequências abaixo de 10 GHz. aatenuação causada pela chuva épraticamente nula.

Atenuação devido à obstáculos: no cálculode um enlace devemos considerar possíveisobstáculos no caminho do feixe de ondas.eXistem critérios especiais de cálculo dealtura de antenas para garantir que umdeterminado feixe de raios não sejaobstruido. Mesmo tendo-se tomado asreferidas precauções os obstáculos podemaparecer. e são os mais variados: morros,

Em outras palavras. possui a característicade provocar partições dos raios de modo aaesVlar uma parte. e "canalizar" a outra partedos mesmos raios. O duto provoca oaparecimento de um fenômeno que orareforça, ora atenua a frente de onda,chamado de convergência e divergênciarespectivamente e que por ser uma simplesatenuação ou reforço do sinal em todo oespectro é classificado comodesvanecimento plano. O duto provocatambém uma alteração nas característicasde amplitude e fase na recepção, é ofenômeno das multitrajetórias ou multivias.Este fenômeno provoca o aparecimento dainterferência inter-simbólica que é umdesvanecimento do tipo seletivo, ou seja, aatenuação localizada em apenas uma dasfrequências do espectro.

Reflexão: em lances sobre o mar ousuperficies terrestres é comum aparecer ofenômeno de reflexão, com um ou mais raiosde um feixe lançado a partir de uma antenatransmissora. Neste caso ocorrerá ofenõmeno das multivias econsequentemente haverá interferência narecepção entre raios que pecorremcaminhos de comprimentos diferentes, comono caso que também ocorre nos dutos.

A probabílidade total de interrupção de umsistema rádio digital é a soma daprobabilidade de interrupção devido adesvanecimento plano e probabilidade deInterrupção devido à desvanecimentoseletivo.A probabilidade total de interrupçãotransformada em porcentagem deve sercomparada com o objetivo de performanceestabelecido pela Recomendação 634 doITU-R.easo a probabilidade total deinterrupção calculada seja maior do que oobjetivo minímo recomendado deve-serecorrer à técnicas de melhorias tais comoequalizadores (dominio da frequência edominio do tempo), diversidade (defrequência e espaço) e FEC (Forward ErrorCorreclion).

A seguír é feita uma comparação de comoos tipos de desvanecimento influenciam orádio digital e o rádio analógico:

a) Para Sistemas Digitais:

~o

-Desvanecimento Plano: causa degradaçãoda TEB por aumento de ruído térmico e deinterferência.

-DesvanecimentoSeletivo: causadegradação da TEB por causa dainterferência intersimbólica cujacaracterística é o atraso em amplitude e faseem função da frequéncia Isto se deve àinterferência entre dois ou mais raios.

b) Para Sistemas Analógicos:

-Desvanecimento Plano: diminuição darelação sinal/ruído. E o tipo dedesvanecimento mais importante parasistemas analógicos. Pois "derruba" o sinalem todo espectro.

- Desvanecimento Seletivo: causaintermodulação, que é um efeito secundáriose comparado ao desvanecimento plano.

O desvanecimento seletivo (porinterferência) no rádio analógico passarapidamente pela banda que é menor e maisconcentrada. Para o rádio digital ocorre ainterferência intersimbólica que confunde oscircuitos de decisão, portanto o sinal digital érecuperado com erros bastante perceptíveis,pois seu espectro é mais espalhado euniforme, assim, o sistema rádio digital émuito mais sensivel ao desvanecimentoseletivo.

Uma outra comparação é entre os rádiosdigitais de baixa e alta capacidade. O efeitodo desvanecimento seletivo é prejudicial aqualquer rádio digital, porém, rádios digitaisde baixa capacidade sofrem influênciasmenores do que rádios digitais de altacapacidade, isto ocorre porque os rádios debaixa capacidade possuem largura de bandamenor que os de alta capacidade eprocessos de modulação mais baixos sãomais imunes a interferências intersimbólica,ruido térmico, etc.Interferências: As interferências podem sercausadas por sinais de mesma frequêncíade portadora ou por sinais de frequências deportadoras adjacentes, com polarizaçõesiguais ou ortogonais. Na entrada do receptor,uma soma de sinais interferentesacompanha o sinal desejado. Para fins deplanejamento, todos os sinais interferentessão reunidos em um valor de potênCia de

'../ -

J

J-'.J

Figura 127 Principais Fontes deInterferência de RF

ruído efetiva. Se a relação entre o sinaldesejado e essa potência efetiva de ruídocai abaixo de um determinado limite.'característica de cada tipo de modulação.ocorre uma interrupção. A partir desse limitepode ser derivado o valor de interferênciatoleravel.Nos casos de interferência co-canal. o nível efetivo de interferênciadepende exclusivamente de mecanismos dedesacoplamentos externos. como porexemplo discriminação de polarizaçãocruzada (XPO). atenuação angular dasantenas ou condições topogrilficas doenlace interferente. Para a supressão deinterferências de canais adjacentes, influemfundamentalmente todas asseções dos filtros que se encontram noç~;curso do sinal (filtros de canal. filtros deFi, filtros de RF).Cada receptor de uma redede radioenlaces digitais esta exposto asinais interferentes que degradam aqualidade (figura 1.27).

Distorções de eco devido a reflexões emedificios ou sobre o terreno. e aquelascausadas por reflexão dupla no percurso dosínal RF (antena, guia de onda) não podemser desprezadas em sistemas QAM deordem superior.Interferências Entre Canais (figura 1.28) sãocausadas pela operação paralela de co-canais com polarização cruzada e por canaisadjacentes com polarização cruzada ou não.Considerando-se a tendência de maioraproveitamento da banda RF, é de seesperar que a interferência entre canais terauma importância determinante nodesempenha de erros de bit. Um valor tipicopermitido para a degradação da relaçãosinal/ruido é 1 dB. porém podem ser aceitasdegradações maiores,se os objetivos do sistema sãoatendidos. Outra possivel interferência ê aproduzida entre transmissores e receptoresdos canais centrais. Uma vez que este tipode interferência pode ser controlada porfiltros apropriados. a degradação resultantepode ser considerada desprezivel.

TR ~AC

J~!I (~-RhJ~CX AX~--

AC - Canal adjacente, mesmas polarizaçóes .AX - Canal adjacente, polarizações cruzadasex-Co - canal. polarizações cruzadasTR - Transmissor / Receptor dos canais internos

Figura 1.28 - Interferências Entre Canais

Interferências Entre Enlaces (figura 1.29)pode ocorrer devido as interferências frente-costa ou modal. a partir de lancesadjacentes. e devido a interferência desobrealcance. A relação sinal/ruído édeterminada pela discriminação angular dasantenas, e pode diminuir em período ~edesvanecimento.Para manter a degradaçaoinferíor a 1 dB. é necessario um cuidadosoplanejamento de enlace e frequência.

~l

Intta.olotêm/cas• Ruldo• Imperfeições• Eco

t

ExIlIJ •• lshlm/cas• Outros sIstemas deradloen/8ce• Sistemas satélite

• • Rodor-,R~ T~ _-1==1--T-R- -

T- R- _ -

== ===.. -R....: T - -

Entre canais• Canal adjacente• Co - canal.polarização cruzada

• Trsnsmlssor receptor• Emissões espúrias

Entre lances• Frente-costs• Sobreslcsnce

"ccccC:

"-C-CC

"CCC

"CCC(..

<.:-

""\,.(;;C-C

"(..ecc...(..

(.. Interferências inerentes ao sistema são" geradas no canal de radio pelo ruído têrmicoC do receptor. imperfeições do sistema ej' distorções de eco. Uma vez que o ruido••• térmico tem efeito importante. os outrosC efeitos são frequentemente relacionados a" curva de TEB do receptor. como função daprelação sinal/ruido.As degradações devido a••• imperfeições do sistema são tipicamente daC ordem de 1 dB para TEB de 10-3. porém" podem ser maiores para TEB de10-11.

(;;;CCecc"e

o 1 o , , o

Frente. costa em lance oposto

:JJ~

:JJ:Jv~

:.:;JJo.J'J:J:JJ..J,;j:)j:J'J:JJ:JJ:J

"j

j:J-.JJ5,)joJ___3.

V

J

----_~ __ .•••• m~~~----......."

R• .urado d. comDtnK.lo IH.mba: •• NIdu d•• .,.rwn.r.

------~ .•••• m~------ .~-----. - .-An-•••-.-.-,..,-_-- ••-.,n'~.(COmbin~.,)

Antena •Receptora 1

AntenaReceptora 2

---~ .•..- .----- -

AntenaTransmissora

Figura 130 Equalização Adaptativa(tempo e frequência) num Sistema deTransmissão Digital.

- Técnicas de DiversidadeEstas técnicasestão citadas no Report 338-6 da ITU-R.São técnicas que procuram reduzir osefeitos dos desvanecimentos. usando maisde um receptor em caso de regiões comdesvanecimento profundo combinando-osou selecionando-os mutuamente para obtera melhor recepção possivel.Estes receptoresdevem ter pouca correlação entre si emtermos de qualidade de recepção, ou seja,os mesmos não podem sofrer deterioraçãode qualidade ao mesmo tempo. Paraimplementar esta técnica de mais de umarecepção, muitos são os recursos possiveis.Por exemplo: recepção por diferentesantenas (em diferentes posições); diferentesfrequênclas de RF, sempre com as mesmasinformações de banda basica: e tambémdiferentes polarizações. ângulos deincidência ou rotas.Estas técnicasenumeradas acima, são conhecidasrespectivamente como: Diversidade deEspaço (posições diferentes de antenas) eDiversidade de Frequência (diferentesfrequências; mesma bandabasica).Diversidade de Espaço: A técnica dediversidade de espaço convencionalconsiste em se colocar duas antenas derecepção, uma principal e. outra auxiliar,num mesmo Plano Vertical. Ou seja, aantena principal no ponto mais alto e aauxiliar alguns metros mais abaixo.montadas na mesma torre. Veja figura 1.31.

.•••• m---~--- ......

."Anrm. t IVCepç40 de enndl

Figura 1.31 - Exemplo de Diversidade deEspaço.Quanto maior a diferença de posições entreas antenas, a correlação entre as mesmasvai ficando pequena, isto é, pequena é aprobabilidade de que as duas antenasestejam sob o mesmo tipo dedesvanecimento ao mesmo tempo (a

~2

deMelhoria

~'"I ,

\11

Frente. costa

---Sobrealcance

1.10.2 Técnicas paraDesempenho.

. X(aJ) C(QJ) PulsoEnVIO de --- de

Pul~ Linha .de~L..EqUalizadoJ _t)emoctUladorl!1idaTra,!s~.~sao J - __ '! _ rrecebi

8n [x (I)} X(I) (C(I)) Y(t)do

I I

Frente. costa em lance opostoFigura 1.29 - Interferência Entre EnlacesInterferências Externas ao Sistema podemser causadas por canais de radio de outrossistemas digitais ou analógicos, por canaisde satêlitli! que operam na mesma faixa defrequência, ou tambêm por transmissõesfora da banda de outros tipos de sistema deradio (p.ex.radar). Não ê disponivel umaprevisão em separado para esse tipo deinterferência.

Existem basicamente dois tipos decontramedidas: Equalização Adaptativa eTécnicas de Diversidade.- EqualizaçãoAdaptativa.Os equalizadores convencionaisaos quais estamos acostumados, possuemuma função de transferência fixa da entradapara a saida, com o intuito de compensardistorções em amplitude e fase.Um equalizador adaptativo, por sua vez,possui a capacidade de mudardinamicamente a função de transferência desua rede, fazendo isso no sentido decompensar a distorção da forma de onda. oude espectro, que esta passando naquelemomento pelo equalizador do equipamentode recepção procurando manter a respostaplana (figura 1.30). Atualmente, varios tiposde equalizadores adaptativos sãoimplementados, os quais trabalham ou nodominio da frequência, ou no dominio dotempo.

Sistema total de transmissão M ( Q») [ h (t) ]

------------------------------------------------

't

CI'aIWI • =0• .." fie"••••. -

bd

Antenaprincipal

(Receptor)

12-T-M----

-"-R-O-

"

O' M

Ant ••••dlvenli~ -" - R -0--

( Combinado, de Bit)

(Transmissor)

--M'-T-f1

c_, ••• ".reM 0IIt

."-O-R---- 12

( Comblnador de Bit)

ser reduzida selecionando-se o melhorcanal de RF. Isto é chamado diversidade defrequéncia.

Antenaprincipal

Quando diversidade de frequência éutilizada. a eficiência de utilização defrequência diminue porque uma rota reserva(standby) com frequência diferente dafrequência de trabalho é requenda. Paradiminuir esta deficiência. geralmente êutilizado um sistema no qual várias rotas detrabalho são chaveadas para uma rotareserva (standby) comum, figura 1.34. Estechaveamento é feito no estágio de bandabase.

Dado __ ::~ _ DadoTranamttldo,----..Reservat; .. - -Reaervat- Recebido

01 ., Prtn~"1 ~_ ;~~ _ Prtn~lpalt-- 01

~--~ ---02---. ~ipll ~_- - - _ P"";lplll t---02

"

Figura 1.33 - Diversidade de Espaço Usandoo Sistema de Comutação tipo "hitless" emBanda Básica.

Figura 1.34 - Configuração de Diversidadede Frequência.

OM • Prtn~ipal ; Prtn~lpa'I oM

Quando ê utilizada diversidade defrequência, se a perda de bit ou inserção debits extras ocorrer durante o chaveamento,pode ocorrer perda do frame desincronização no equipamento multiplexassim como no estágio de chaveamento nadiversidade de espaço. Para diminuir estadeficiência, ê utilizado o chaveamentohitless para acertar (setar) o tempo de atrasodas linhas de trabalho e reserva (standby)então o chaveamento é feito e asincronização é mantida. Este chaveamento

43

-!i!-R" __f2' 11--R"e-12:

c-C;..

'? Figura 1.32 - Diversidade de Espaço UsandoC; Combinação de Fase na Faixa de FI

(;,; Diversidade de Frequência: Quando ocorreC;; fading, a probabilidade de dois diferentesC canais de RF serem interrompidosC simultaneamente é geralmente baixa.C Portanto. deterioração por fading pode

CCee

cecç probabilidade de ocorrer a mesmaç interferência com a mesma intensidade êC menor quanto maior a distância entre as

antenas).Existem dois tipos de diversidade'" de espaço a saber: Seleção do melhor sinalC recebido entre as diferentes antenasr. (comutaçã? em diversidade de espaço) e•••• Comblnaçao dos dois (ou mais) sinaisC recebidos. (ê o que mostra o exemplo daC figura 1.31. para duas antenas dep recepção).Para combinar dois sinais de RF•••. não ê necessário possuir o recepto~C completo para a antena de diversidade.C Contudo ..complica-se o mêtodo de deteçãop. d.e qualidade bem como são exigidos•••• circUitos de grande tamanho pois na maior" ;éér~ese constituem de cavidades e guias dec.;; c!';ca. pa~a RF (microondas).Já para a

combJnaçao ou seleção de dois sinais em"FI, ê necessário que o receptor deC dlvers~dade esteja equipado atê o estágio de'CC deteçao de FI Com ISSO, ê maior a~ facilidade de implementação, isto é." construção de combinadores rápidos e deC menor tamanho. graças ao desenvolvimento,de novas tecnologias de fabricação,"portanto. a combinação em FI toma-se aC opção mais econômica.

'? Por outro lado existe também a diversidadet. tipo seleção (comutação) em banda básica." onde a deteção de qualidade é mais fácil."Contudo nesta situação recairemos num

c caso semelhante a diversidade de'-i frequência." Os diagramas em bloco que exemplificam ost. dois sistemas acima estão respectivamente_ representados nas figuras 1.32 e 1.33.

(j.;,; Antena f1._ principal _ _ ~ Antena

(;... - f2 prtncJpal

C -M--T'-f1'

ej_o, _ .Corrminedor CorrminHor_w --º..'-: de de - o -

R "Anmna R--1f" --rz-:dlversid8de--12-~-' -

hitless pode ser rapido o suficiente paraevitar erro de bit durante o chaveamento.

;~M-T- M 14-T-M=[j': '1- - - -

I~M-T-f2 f5-'"T_' -M , j:-.J = = FV1.1'1 FUS.,. : = = :-M-T---:f3 f6~T-M-

Os dois tipos principais de fibra existentessão o monomodo e o multimodo. Quando onúcleo da fibra é pequeno o bastante,somente um modo de luz se propagaatravés do núcleo. Este tipo de fibra é

APllCAÇOES

FIBRA PADRAO PARA ITElECOMUHICAÇOES I

i MELHOR DESEWENHO i! A DOBRAMENTO IENLACES LONGOSI -SUBMARINO

I -LINHA TRONCO

7,5 """

FIBRA MONOMODO 15MI

i PERFIL INOtCS DIÂMETROI REFRAeAo I CAMPO MODAL i

I

FlBRA MUL nMODO (MM)

TIPOO£ I PERfIL INDlC8 OlMENSOES IAPUCAçOESFIBRA I REFRAc:Ao I NÚa.EOICASCA ~

INDlCE I -...r'L I : USO GERALGRADUAL 50"25 ~ I (ENLACES CURTOS),

INDlCEI f\ I i FlEDES LOCAIS IGRADUAL I 62.51125 l'lJ1 I

\ TIPO DE: FIBRA

11.3~SM I fi i! ,- -- ,11.3~DC~M! _,_ iIICASCA I' ~ I 1 -',. REBAIXADA) ........; U i

11••••••• OS-SMI /\ I'

(DJSPERSAO I r-J \....1LDESLOCADA r

Figura 1.36 - Tipos de Fibras Monomodo

Figura 1.37 - Tipos de Fibras Multimodo

1.11.1 Atenuação e Dispersão

chamada fibra monomodo. Na fibramultimodo. diversos modos podem coexistir.cada qual com diferente percurso no núcleoóptico.As fibras monomodo e muitimodo sãomostradas nas figuras 1.36 e 1.37.

A atenuação do sinal na fibra monomodo ésignificativamente mais baixa do que namultimodo. Esta é a razão pela qual a fibramonomodo é preferida nas aplicações emlongas distâncias. Pequena atenuaçãosignifica menos repetidores, e portanto,custo mais baixo. O espaçamento entrerepetidores utilizando-se fibras monomodopode atingir mais de 100 km em condiçõesusuais de projeto, dependendo da taxa a sertransmitida. A atenuação tipica da fibramonomodo no comprimento de onda 1,3!UTlé menor do que 0,4 dBlkm. e nocomprimento de onda de 1,55!J.m,menor doque 0,25 dBlkm.O fenõmeno de dispersão em uma fibraóptica, resultado dos diferentes atrasos depropagação dos modos que transportam aenergia luminosa, tem por efeito a distorçãodos sinais transmitidos, impondo, portanto,uma limitação na sua capacidade detransmissão. No caso de transmissão digital,a mais usual, o espalhamento dos pulsosópticos resultantes da dispersão, determinaa taxa máxima de transmissão deinformação por unidade de tempo (bitls)através da fibra. Existem três mecanismos

" •• 1"2.1')--"•. '5,F&AmenapnnelPlt

Combinação de Diversidade de Espaço eFrequência: Quando as condições depropagação são particularmente severas.diversidade de espaço e frequência podemser usadas em combinação. Umaconfiguração tipica é mostrada na figura135.

Figura 1.35 - Uso Combinado de Diversidadede Espaço e Diversidade de Frequência.

FEC: Uma técnica simples de pré-correçãode erro (FEC) é incorporada no demodulador64 QAM, utilizando os sinais já disponiveis,tais como o bit de verificação de paridade ea chamada informação suave em cadasimbolo, empregando bits extras fomecidospelo conversor A/D.Esse simples código de bloco, baseado em"decisões suaves", não requer queredundáncias adicionais sejam incorporadasna sequência de simbolos. Portanto,nenhuma modificação é necessaria notransmissor/modulador.Apesar de sua simplicidade, esse FEC atuamuito bem com uma TEB primária baixa, e oequipamento de comutação de proteção(N+1) pode ser ativado antes que qualquererro de bit possa ocorrer nos dados de saidacorrigidos.

1.11 Transmissão Via Fibras Ópticas

_14 -' •• ~- t1 _

H_--comi>_R- Am••••••. "~c Com'. -

. ~- FI =:'4 _ OIVtlf'lldKl.~""'_R'_'_' _-,,-º--~f5 - t'2=--

_~R- f2~"~'-i ' J2..- FI :-=15- _-:-_ T-'-' _~I -R •• - f3_~

--R- -R~_: ---t-Q. Comb. =:16 13= CO~b. _-º--- FI -R-- --R- __Chave Hitless - Chave Hitlesspara fading para fading

dispersão total, está portanto no controle dadispersão por guia de onda. Pelo fato de seruma dispersão de sinal negativo em toda afaixa de comprimento de onda. permite.quando somada a dispersão material.deslocar o comprimento de onda dedispersão total nula que ocorre na janela de1,3!-Lmem fibras normais para a janela de1.55!-Lm.O controle da dispersão por guia de onda éconseguido através de alterações dodiâmetro do núcleo e perfil de indiceiderefração.

No caso de transmissão analógica,.' adistorção do sinal óptice transmitidotraduz-se numa limitação da bandapassante (Hz) da fibra ótica.A fibra monomodo apresenta maiorcapacidade de transmissão em relação àmultimodo. Esta última é principalmenteusada em redes locais (LAN) em virtude doscomponentes ópticos para fibras multimodoserem mais baratos do que para fibrasmonomodo,A dispersão e atenuaçãodeterioram a forma e a potência do pulso.limitando o comprimento do enlace. Quantomaior a velocidade da informação a sertransmitida, mais curto deve ser I! ocomprimento do enlace. 1.11.2 ~I

'I1.11.2 CodificaçãolTaxa de Transmissã~,

'IEntre as codificações existentes a maisutilizada é a m8n8. por exemplo ascodificações 1828 e 3848.A codificação 1828 apesar de ser umacodificação de baixa eficiência, pois dobra ataxa de transmissão, é utilizada paravelocidades baixas e o custo deimplementação dos circuitos também sãobaixos. Sua construção é possivel utilizando~se somente circuitos lógicos.A codificação3848. possui um fator de eficiência maior, oque eleva sua confiabilidade. Aimplementação é simples, apesar de maiscomplexa que o codificador ,1828. Usamemórias programáveis do tipO PROM,cujas posições de memórias contenhampalavras correspondentes às palavrasoriginais. efetuando o mapeam~nt~determinado pelo código. Essa codlficaçao eutilizada em equipamentos com velocldad~sde transmissão maiores.

~5

resultadadoao

Dispersão Modal ou Intermodal: apareceapenas nas fibras multimodo e resulta dosdiferentes atrasos na propagação. numaúnica frequência óptica (compnmento deonda), de cada modo individual.

Dispersão Material: ocorre porque o indicede refração do material que compõe umafibra óptica tem, via de regra, umadependência não-linear com o comprimentode onda ou frequência óptica transmitida.Isso implica diferentes atrasos (velocidades)de propagação para os vários componentesespectrais de um dado modo depropagação. A diversidade de componentesespectrais nos modos transmitidos é impostapelas fontes luminosas que se caracterizam,de uma maneira geral, por várioscomprimentos de onda em tomo de umcemprimento de onda central.

Dispersão do Guia de Onda:principalmente da dependênciafrequência normalizada caracteristicaguia de onda luminoso com relaçãocemprimento de onda da luz transmitida.

-------------------r--TêCt.:C:" básicos da dispersão em fibras ópticas com" implicações distintas segundo o tipo de fibra:

""C-Cê

"O<;;;

"-CCC

"C.t.-e.

"C<:-(;..,C Para sistemas de altissima capacidade (>C 1Gbitls) em enlaces de longas distâncias (>

50km) sem regeneração, a utilização de'" fibras monomodo normais incorre emC algumas limitações. A elevada dispersão no" comprimento de onda de 1.55!-Lm. mesmo

com a utilização de laser monomodo DF8.'" passa a ser um fator limitante da distãncia" máxima de transmissão sem regeneração.C Neste caso. é necessário a utilização de- uma fibra com baixa dispersão neste4.,. comprimento de onda. Para isto foramC. desenvolvidas as fibras com dispersão'~ deslocada.~ A sua concepção surgiu da possibilidade det, atuar-se efetivamente sobre a dispersão"cromática. Esta dispersão é resultante dap soma de d_oisefeitos: a dispersão material e"" a dispersa0 de gUia de onda. Como aC dispersão material é propriedade inerente doC; material da fibra e a dispersão por guia de., onda ocorre devido a velocidade de grupo

~ ser uma função não linear da frequência eC também com a estrutura do guia de onda.C isto é. diâmetro do núcleo e perfil de indiceC de refração, a técnica para se controlar a

ece

46

12. Manuais de Cursos- NEC do Brasil

13. Catálogos Wandel & Goltermann

Communication

2. Digital. Analog, and Data CommunicationWilliam SinnemaTom McGovern

10. Digital Microwave Radio - TechnicalInformation on NEC's DMR. NECCorporation.

11 Sistemas de Radioenlaces Digitais.-SIEMENS

Bibliografia

1. Modern Digital and AnalogSystemsB. P. Lathi

9. Catálogo - Fibras Ópticas - Estado Atual eNovas Tendências.Pirelli Cabos S.A. Divisão deTelecomunicações.

7. Relatório SCC/CENT - 08/92Grupo Coordenador para OperaçõesInterligadas Subcomitê deComunicações.

8. Fibras Ópticas - Tecnologia e Projeto deSistemas.- William F. Giozza- Evandro Conforti- Hêlio Waldman

5. Digital and Communication SystemsMartin S. Roden

4. Telecommunication Transmission SystemsRobert G. Winch

3. Modern Communication SystemsLeon W. Couch 11

6. Relatório SCC/GTECOM 01/93Utilização de Fibras Ópticas em Linhas deTransmissão e Distribuição em Empresasde Energia.Grupo Coordenador para OperaçãoIntertigada-Subcomitê de Comunicações.

----------------------------------------------ANEXO 2 - REDES DECOMUNICAÇÃO DE DADOS

2.1 Introdução

Uma rede de computadores é formada porum conjunto de módulos processadorescapazes de trocar informações ecompartilhar recursos, interligados por umsistema de comunicação.

O sistema de comunicação tem topologiadefinida (estrela. anelou barra) interligandoos modulos processadores através deenlaces físicos (meios de transmissão) e deum conjunto de regras para organizar acomunicação (protocolos).

A arquitetura de rede de computadores é oprincipio filosófico que vai modelar aestrutura funcional da rede.

Atualmente, a idéia em destaque é deestruturar a rede como um conjunto decamadas hierárquicas, cada uma sendoconstituída utilizando as funções e serviçosoferecidos pelas camadas inferiores.

A arquitetura é formada por níveis,interfaces e protocolos. Cada nível ofereceum conjunto de serviços ao nivel superior,usando funções realizadas no próprio nivel eserviços disponiveis nos níveis inferiores. Oslimites entre cada nível adjacente sãochamados interfaces. Protocolo de nivel N éum conjunto de regras e formatos(semântica e. sintaxe) no qual informaçõesdo nlvel N sao trocadas entre as entidadesdo nível N, localizadas em sistemasdistintos, a fim de executar as funções queImplementam os serviços do nível N. Um oumais protocolos podem ser definidos em umnivel.

As redes de comunicação de dados sãodenominadas segundo suas abrangéncias,como segue:

• Rede Local (LAN- "Local Área Networ1<")permite a interconexão de equipamentosde comunicação de dados em distânciasentre 100m e 25 km, utilizando altas taxasde transmissão (0,1 a 100 Mbps) e baixastaxas de erro (10" a 10.1')

.17

• Rede Metropolitana (MAN ."MetropolitanArea Network") em geral cobre distânciasmaiores que a LAN operando emvelocidades maiores.

• Rede de Longa Distãncia (WAN ."WideArea Networ1<")surgiu da necessidade de IIse compartilhar recursos especializados;por uma maior comunidade de usuários,geograficamente dispersos.

2.2 Padrões e Protocolos

Para permitir a comunicação entrecomputadores de fabricantes distintostomou-se necessârio definir uma arquiteturaúnica, ..aberta e pública. Com esse objetivo aISO (International Standard Organization)definiu o modelo OSI (Open SystemsInterconnection) estruturado com 7 il niveis.Este modelo pode ser usado em LAN's eWAN's.

O conjunto de Recomendações IEEE 802elaborado pelo Institute of Electrical andEletronics Engineers (IEEE) define padrõespara os níveis físico e enlace de redes locaisde computadores.

Os protocolos representam um :acordo '.entre os vários elementos da rede para'que as informações sejam transportadas e'estendidas com sucesso. Sua função é ,icompatibilizar um processo para que as'mâquinas conversem. II

Os componentes dos protocolos sãosintaxe. semântica e temporização.

A sintaxe especifica os níveis de sinais aserem usados e o formato no qual osdados serão enviados.A semântica define a estrutura deinformações necessária para acoordenação entre os equipamentos epara o tratamento de dados. iiA temporização determina os ajustes develocidade de transmissão e a seqüênciaapropriada dos dados.

Para a interconexão das redesheterogêneas é utilizada a arquiteturaInternet, baseada na família deprotocolos TCP/IP ("Transmission ControlProtocoll Internet Protocol ")

liil'I

,11

ilil

2.1 O Modelo OSI

A ISO sediada em Paris desenvolve padrõespara comunicação de dados a nivelintemacional e nos Estados Unidos aentidade nacional de padronização é o ANSI(American National Standards Institute).

No inicio dos anos 70, a ISO desenvolveuum modelo padrão de sistema paracomunicação de dados denominado ModeloOSI.

o modelo OSI, constituido por 7 camadas ouniveis funcionais, descreve o que ocorrequando um tenninal conversa com umcomputador ou quando um computadorconversa com outro. Especifica condiçõesque devem ser implementadas parapossibitar a troca de mensagens entremáquinas.

O modelo OSI foi cnado para facilitar oprojeto e viabilizar a interoperabilidade desistemas nos quais equipamentos dediferentes fabricantes possam se comunicar.

Os modelos disponíveis no mercado paracomunicação de dados até então eram dosproprietários, como por exemplo: o SNA("Systems Network Architecture") da IBM e oDNA (DEC Network Architecture) da DigitalEquipment Corpo

Essas empresas passaram a adequar seusmodelos ao OSI prometendo (mas nemsempre atingindo) compatibilidade entreeles.

As Camadas do Modelo OSI

O modelo OSI é constituído por 7 camadasou niveis funcionais conforme descritos aseguir.

• Camada Física

A camada fisica é o nivel funcional quefomece conexão elétrica e sinalização. Sãoutilizados cabos e conectores especificos.

Fazem parte dessa camada, por exemplo, opar trançado. a interface ElA RS-232, o cabo

~8

de fibras ópticas o cabo coaxial. o conectorRJ-45 e outros.

Provavelmente o padrão mais utilizado nacamada fisica é a RS-232 sendo queeventuaimente a RS-422 e a RS-449 asubstituem com vantagem em algumasaplicações. Na Europa utiliza-se o padrãoITU-T V.24 em substituição a RS-232, asquais são eletricamente equivalentes.

A camada fisica conduz os sinais para todasas outras camadas.

Camada de Enlace

A camada de enlace controla o fluxo dedados em processamento local e remoto.Esse nivel funcional organiza os caracteresem palavras para fonnar mensagens,fazendo verificação antes de enviá-Ias.

A camada de enlace executa procedimentoem conjunto entre a extremidade local eremota para confinnar se uma mensagemtransmitida foi recebida com sucesso oureconstitui-ia quando houver problemas comos dados.

Entre os protocolos orientados a essacamada estão o HDLC (High-Ievel Data LinkControl) e o ADCCP (Advanced DataComunicativos Control Procedures)

Exemplo: programas de comunicação dedados, inclusive via linha comutada, queutilizam algontmos para deteção de erros eretransmissão de mensagens.

• Camada de Rede

A camada de rede decide qual o caminhodefinido na camada fisica que vai transportaras palavras de caracteres montados pelacamada enlace, baseada nas condições darede, prioridade de serviços e outros fatores.

Em sofisticadas redes de comunicação dedados o software da camada rede éexecutado nos serviços próprios da rede.

Os protocolos Meridian LANstar da NorthemTelecom e IPX (Intemetwork PackageExchange) são exemplos de protocolosde camada de rede.

--

2.2.1 O Padrão IEEE 802

• Camada de Aplicação

il,III

I,I

ri

II'I

II,

riI,

!

III"I

I

.I

II

I

, i

iI,

ri

II

II

ili

liII"II

II

decomo exemplocamada.

protocolos desta

I

IIA camada aplicação serve ao usuário. Nela'estão o sistema operacional e os programasaplicativos. II

liComo exemplo podem ser citados (I SAA(System Application Architecture) da I,BMe a,Recomendação X-400 da ITU-T paracorreio eletrônico. II

IIli

Com o objetivo de elaborar padrõ~s pararedes locais nasceu. em fevereiro de In980, oProjeto IEEE 802. a cargo de um CO,lnitê_daIEEE Computer Society,. Estes padroes,foram adotados pelo ANSI e posteriqrmenterevisados e republicados pela ISO ~com adesignação ISO 8802. O Projeto IEEE 802foi publicado com as seguintesespecificações: II

II• Padrão IEEE 802.1 .• descreve orelacionamento entre os diversos padrõesIEEE 802 e o relacionamento deleS.com omodelo OSI. Contém também padrõespara o gerenciamento da r~de einformações para a ligação inter-re~es.

II• Padrão IEEE 802.2 .• descreve a

"subcamada superior do nível de ,enlace.que utiliza o protocolo Logical Link'Control Protocol. II

11

• Padrão IEEE 802.3 .• baseado naespecificação da rede Ethemet puplicadapela Xerox, Digital e Intel em 19801defineredes em barra utilizando o CS1"1A/CD(Carrier-Sense Multiple Acess; wlth ••Collision Detection) como método de'acesso. Especifica redes em ~bandabásica operando em 1 e 10 M,bitls eredes em banda larga a 10 Mbitls. O

,. ~ -padrão IEEE 802.3 define vanas ,!Jpço.esde meio fisico e taxa de transl)1lssaO,como: 10 BASE 2 (significa velocid.ade de10 Mbitls, técnica de sinalização é' bandabásica e comprimento máxi~o do'segmento de 200m) com cabo ,p0axlal '

II

II""II

• Camada de Sessão

As principais aplicações de rede queestabelecem comunicação através dacamada transporte são os programas de"gateway".

Entre os protocolos mais utilizados nessacamada estão o TCP ("Transmission ControlProtocol"), o NETBIOS e o SPX (SeqüencialPackage Exchange).

A camada transporte é responsável pelocontrole de qualidade e certifica que osdados recebidos estejam no formato eordem corretos. Em sua função de qualidadeverifica as conexões entre máquinas e se ofuncionamento da rede for interrompido. osoftware da camada transporte busca rotasalternativas ou grava os dados até que aconexão seja restabelecida, para entãotransmiti-los.

• Camada Apresentação

Os protocolos ISO 8327 Connection _Oriented Session Protocol Specification éum exemplo de protocolo de Camada deSessão.

A camada sessão executa as funções quepermitem a comunicação entre duasaplicações através da rede. Entre essasfunções estão as de segurança, deidentificação, de conexão e deadministração.

• Camada de Transporte

O software dessa camada gerência oscódigos de controle, os gráficos de altaresolução e os conjuntos de caracteresespeciais e controla impressoras, plotadorase outros periféricos.

A camada apresentação é responsável pelaformatação de telas e de arquivos para queo produto final tenha a aparência que oprogramador ou usuário deseja.

Podem ser citados o Windows daMicrosoft e o Presentation Manager da IBM

Ct.CÕcc,(.,cC>t:-ec(;)ecc(.:eec(;c;:,c,c(;;(.c-Cc.(;;;;ccecct;(;;t:c.;;ee~ee(;;!

ce

fino (<I> = 0.5cm) de impedância 500: 10BASE 5 com cabo coaxial grosso (<I> =1,2cm): 10 BASE T com par trançado(Twisted pair) conforme especificaçãoEIAfTIA 568: 10 BASE F com fibra óptica62.5/125um conforme Especificação IEC793-2.

• Padrão IEEE 802.4 - define redes embarra com sinalização em banda largautilizando a passagem de permissão(Token Bus) como método de acesso.Foram definidos 4 tipos de nivel fisico:

a) transceptor de FR com portadora de5MHz modulada em FSK fasecontinua. taxa de transmissão de 1Mbps, sinalizaçâo em códigoManchester e meio de transmissão emcabo coaxial 75 O.

b) transceptor de FR com portadoras de 5MHz ou 10 MHz modulada em FSKfase coerente, taxa de transmissão de5 Mbps. sinalização em codificação desímbolos MAC (Medium Acess Contrai)e meio de transmissão em cabocoaxial 75 O.

c) transceptor de FR em banda larga comlargura de canal de 1,5 MHz em 1Mbit/s,6MHz em 5Mbit/s e 12 MHzem 10Mbit/s alocados nas faixas de59,75 a 71,75 MHz e 252 a 264 MHz,taxa de transmissão de 1,5 e 10 Mbps,modulação AM/PSK duobinâriamultinivel. sinalização em codificaçãode simbolos MAC e o meio detransmissão em cabo coaxial 75 O.

d) transceptor óptico com portadora entre800 e 910nm. largura de banda de270nm, modulação ASK, taxa detransmissão 5.10 ou 20 Mbps, e meiode transmissão em fibra óptica.

• Padrão IEEE 802.5 - define redes emanel utilizando passagem de permissão(Token Ring) como método de acesso.Especifica redes em banda básicaoperando em 4 ou 16 Mit/s utilizandocomo meio de transmissão o partrançado.

• Padrão IEEE 802.6 - define ascondições para transporte de dados em

50

alta velOCidade em uma regiãometropolitana. A especificação DaDB(Distributed aueue Dual Bus) consiste emtopologia com duas barras unidirecionaisinterconectando ponto-a-ponto vâriosnós. As barras suportam a comunicaçãoem direções opostas, oferecendo umcaminho full-duplex entre qualquer par deestações. O nível físico é constituido portrês sistemas de transmissão:

a) taxa de 45 Mbps em cabo coaxial 75 Oou fibra óptica (ANSI DS3).

b) taxa SDH de 155 Mbps em fibra ópticamonomodo (ANSI SONET STS-3 eITU-T SDH STM1 ).

c) taxa de 34 e 140 Mbps (CCITT G.703).

Os principais serviços oferecidos peloprotocolo DaDB são: serviço isócronoque suporta a transferência de bytes comtempo constante entre recepções eserviço assincrono que suporta atransferência de dados em canaisvirtuais.

As outras especificações quecomplementam o Projeto IEEE 802 são:

• Padrão IEEE 802.7 - Banda Larga

• Padrão IEEE 802.8 - Fibra Óptica

• Padrão IEEE 802.9 -Interface LAN deIntegração Voz e Dados

• Padrão IEEE 802.10 - Padrão deSegurança para Interoperabilidade deLANS

• Padrão IEEE 802.11 - LAN sem fio

2.2.2 TCP I IP

A arquitetura TCP IIP baseia-se em umserviço de transporte orientado a conexãoTCP ("Transmission Contrai Protocol ") eem um serviço de rede não orientado áconexão IP ("Intemet Protocol ") . E um

-

padrão de fato para transporte deInformações que opera nos níveis OSI 3( camada de rede) e OSI 4 (Camada detransporte) apoia-se na camada físicacomo Ethemet. Token Ring e outras. OTCP garante a confiabilidade detransmissão e o IP cuida da comutação edos endereçamentos.A arquitetura é direcionada a interligaçãode diferentes tecnologias de rede. A idéiabaseia-se no fato de não existir tecnologiade rede que atenda aos anseios de toda acomunidade de usuarios. Assim, énecessário viabilizar a conexão de redescom diferentes tecnologias. Para isso énecessário conectar um gateway ou routeras redes.Os softwares TCP 1 IP são muitoutilizados porque funcionam bem e estãodísponiveis para varias marcas decomputadores.

2.3 Tecnologias de Redes Locais

As redes locais - LAN's podemadotar uma arquitetura par-a-par ("peer topeer"), onde qualquer computador da redepode fomecer ou receber serviços ou umaarquitetura cliente-servidor, na qual háservidores dedicados fornecer determinadosserviços aos demais computadores da rede,sendo esta última a mais utilizadaatualmente, inclusive apresentando maioresfacilidades para comunicação com sistemasmain -frame.

O objetivo maior das LAN's é aapresentação de serviços em rede de formaíntegrada a uma corporação, sendo, muitasvezes. necessária a conexão entre diversasredes locais.

As tecnologias mais difundidas pararedes locais são a Ethernet e Token-Ringou variações das mesmas, sendo tambémutilizadas as tecnologias Token-Bus e FDDI.

2.3.1 As soluções Ethemet

Inicialmente desenvolvida pela Xeroxe posteriormente com participação da DEC eIntel, foi normatizada através do IEEE802.3/0S1 8802.3, baseando-se emprotocolo CSMA/CD-Escuta da portadoracom acesso múltiplo e Deteção de colisão,com as seguintes características:

a) Padrão 10 base 5

51

• MbiUs• Cabo coaxial grosso• Segmentos ate 500m• estações• Uso de Transceptores• Topologia em barra

b) Padrão 10 base 2 ("Cheapemef')

• MbiUs• Cabo coaxial fino• Segmentos até 180m• estações• Uso de repetidoras a cada 300m• Topologia em barra

c) Padrão 10 base T

Este padrão e atualmente o maisusado. por apresentar baixo 'custo. ,:confiabilidade e facilidade para "gerenciamento, operação e manutenção, ,Icom desempenho compatível com 10 base5, com as seguintes características:• MbiUs• Pares trançados• Topologia em estrela• nós sucessivos 'i• metros entre nós '1

Já existem no mercado II parestrançados (tipo V) que permitem utilizaçãodesta tecnologia a 100 Mbps. II

"d) Padrão 10 base F

Este padrão está sendo cada vezmais utilizado como meio físico detransmissão via fibra óptica, com as"seguintes caracteristicas:• Mbps• Fibra óptica multimodo• Topologias em estrela• Até 3 Km entre nós

Esta tecnologia está avançandorapidamente e tem-se prevlsao develocidades maiores, acima de 20 Mbps comalcance superior a 10 km utilizando fibrasmonomodo.

2.3.2 Token-bus

Desenvolvida pela IBM! foinormatizada pelo IEEE 802.4 1 ISO 8802.4,utilizando o protocolo tipo "passagem de

!I"

2.3.3 Token - Ring

bastão" com topologia em barramento.apresentando as seguintes características:• 16 MbiVs• Cabo coaxial• Topologia em barramento• Mais cara que a solução Ethemet• Segmentos de até 300 m

O ANSI formou em 1980 um grupo detrabalho (X3T9. 5) com o objetivo dedesenvolver uma rede de alto desempenhode propósito geral. Nasceu em 1983 aarquitetura FDDI que adotou a estruturado Projeto IEEE 802 para redes locais.Utiliza o protocolo tipo "passagem debastão" com topologia em anel sobrefibra óptica, apresentando as seguintescaracteristicas básicas:

Estes cabos são aplicáveis à distância deaté 100 m para atendimento a redes locais.As bitolas mais comuns são 22 e 24 AWG,sendo utilizados cabos de 4 pares o par acabeação horizontal. isto é. entre astomadas de usuários e o distribuidor.

O cabeamento estruturado segue a NormaEIAITIA 568 e seus principais suportesfisicos de transmissão são os cabos depares trançados, os cabos coaxiais e asfibras ópticas.

O cabo de pares trançados, blindados ounão. é o suporte mais adequado. podendoapresentar caracteristicas elétricas que vãodesde a faixa de telefonia até serviços deredes locais que são classificados conformeo desempenho assegurado. A NormaEIAlTIA 568 estabelece as categorias doscabos conforme relações abaixo:

Os cabos ópticos utilizados em redes locaistransmitem uma banda de passagem daordem de 1Ghz em distâncias de 1 a 3 Km,sendo normalmente utilizados fibrasmultimodo, indice gradual 62,5/125um. Suasaplicações são utilizadas para ligaçõeslongas, com conexões entre prédios ouligações que requeiram isolamentogalvânico.

A utilização de cabos ópticos em redeslocais está evoluindo com a utilização defibras monomodo 9/125um parautilização em distãncias de até 40 km.

• categoria 3, freqüências até 16 Mhz• categoria 4, freqüências até 20 Mhz• categoria 5, frequências até 100 Mhz

O cabo coaxial pode atingir taxas detransmissão de 100 MbiVs para distâncias de1 Km. tendo suas aplicações voltadas paraEthemet. Cheapemet e Token-passing eredes de terminais IBM 3270.

Na cabeação vertical, podem ser usadoscabos múltiplos de 4 pares entre os armário~de distribuição de blocos ou pavimentos. Ecomum também utilizar-se cabos coaxiais eópticos na cabeação vertical entre blocos epavimentos.

52

Data

ópticas

Distributed2.3.4 FDOI (FiberInterface)

2.3.5 Cabeamento estruturado

Desenvolvido pela IBM foinormatizada pela IEEE 802.5 / ISO 8802.5,utilizando protocolo tipo "passagem debastão" com topologia lógica em anel,apresentando as seguintes caracteristicas:• 16 MbiVs• Pares trançados blindados• Topologia lógica em anel• Mais cara que a solução Ethemet• 250 estações por anel

• MbiVs• Transmissão em fibras

multimodo• Topologia em anel• Alcance 10 Km entre estações

O cabeamento estruturado segue afilosofia de instalações prediais pré-cabladas. onde toda cablagem do prédio éprojetada para automação predial e todos ostipos de serviços que serão instalados,tomando-o um "edifício inteligente" .Apesar de um maior custo inicial esteapresenta vantagens quanto aogerenciamento operação e manutenção darede é grande flexibilidade.

-2.4 Top%gias das Redes

.••••

2.4.3 Padrão de interconexãoequipamentos em anel .

dos

••••

.'-I~1 _~ .

Nesta topologia os equipamentos sãoligados em anel. estes anéis normalmentesão em pares trançados blindados. caboscoaxiais ou fibras ópticas . sendo utilizadasas tecnologias Token-Ring e FDDIobedecendo aos padrões IEEE 802.5 epadrão ANSI respectivamente.No caso de utilização de tecnologia Token-Ring sempre e necessáno o uso de MSAU'sou CAU's. Os equipamentos de tecnologiaFDDI já possuem interface para fibrasópticas.

•dos

----.-~:,-.\BOCOAXIAL

SERVIDOR

2.4.2 Padrão de interconexãoequipamentos em estrela.

Fig. 2.1 - Rede em Barramento••••

Nesta topologia os equipamentos estãotodos ligados em uma barra comum que econstltuida de cabos coaxiais. podendo seraplicadas as tecnologias Ethemet e Token-bus. obedecendo os padrões IEEE 802.3 eIEEE 802.4.

2.4.1 Padrão de interconexão dosequipamentos de barramento.

••••••••

••••

-~ Nesta topologia os equipamentos estão• todos ligados radialmente, estas radiais-; normalmente são em cabos de pares-' trançados ou em fibras ópticas sendo__ aplicadas sempre a transmissões do tipo

CSMA/CD. obedecendo aos padrões IEEElo.. 802.3. Utiliza sempre um Hub para formar a•••. configuração em estrela.•...

Fig.2.3 - Rede em Anel

2.5 Equipamentos de Rede

Equipamentos de rede são aquelesque permitem a retransmissão. derivação,inserção e roteamento de sinais digitalizadosde dados. voz e imagem formando redeslocais ou remotas permitindo a interconexãodos diversos usuários.

,-'

A informação a ser colocada poruma Estação na rede. de um modo geral,passa por uma interface, que coloca ;j

informação na forma padrão da rede. e porum transmissor que controla e organiza ofluxo de sinais na rede, temporizando astransmissões ou solicitando retransmissãoquando deteta algum tipo de falha ..

Muitas vezes é necessário intertigar-se duas redes locais que se encontramdistantes, sendo necessário lançar mão deequipamentos de telecomunicações. Estetipo de rede de longa distancia recebe onome de WAN (WIDE ÁREA NETWORK)podendo ser constituida de equipamento detransmissão analógicos. digitais ou ambos.

53

-..--..'- k'if2!'

---F?]! .

~lff&I

••••

,•••. Fig.2.2 - Rede em Estrela!..

Enquanto os agregados resultantes demultiplexação de canais de equipamentosdigitais de telecomunicações que compõema rede WAN possuem as seguintesvelocidades e seguem os padrões listadosabaixo:

Chamamos a atenção para o fato deque os padrões de transmissão dosequipamentos de rede LAN são diferentesdos padrões de transmissão utilizados porequipamentos de rede WAN.

As redes LAN possuem as seguintesvelocidades e seguem os padrões listados aseguir::

Citamos aqui somente o padrão europeuque foi adotado principalmente pelasempresas ligadas ao grupo Telebras e quede certa fonma ditaram os padrões defabricação de equipamentos nacionais e querecentemente foram padronizados peloMinistério das Comunicações através daportaria n° 216 de 19/04/94.Como podemos ver não e" tão fácilinterfacear equipamentos de transmissãosendo necessário quase sempre inseriralgum dispositivo que execute estainterface.A seguir são descritos de fonma sucintaalguns equipamentos de rede decomputadores.

~

J:):J.'\~3:5.):3:;

. .)),j:JJ:J~}~

J5~:)):)j,.~

:J.):)');)jj.;)J:JJ&:>j

2.5.1 Modems

2.5.2 Repetidores

São equipamentos que são usados emredes de computadores simplesmente paraaumentar o alcance da rede, Eles recebema mensagem e a retransmltem, nãorealizando filtragem de trafegoSão elementos de nível físico, que atuamregenerando o sinal entre diversossegmentos em uma mesma rede local,possuindo as seguintes caracteristicas:• Cada segmento da rede deve possuir omesmo tipo de método de acesso,• A eficiência de sua operilção influi nocomportamento do metido de acesso,o Não possuem armazenamento demensagem,o Não são individualmente endereçáveis.o São particularmente úteis em redes dotipo CSMA/CD,

• Os repetidores podem ser multi portarecebendo o sinal e repetindo emdiversas direções comportando-se comouma unidade de derivação digital.

• A interconexão de redes CSMAlCO dediferentes tipos é teoricamente possivelporem pouco utilizados na prática,

• O numero de repetidores numa rede elimitado porque a cada repetição einserido um retardo na mensagem e oemissor da mensagem sempre esperauma quitação desta dentro de um tempopre-determinado (Time-out) e mesmo quese aumente o tempo de time-out istotomara o sistema muito lentoinviabilizando a rede local.

Existem dois tipos de Modems, os modensanalógicos e os Modens de banda básica.Os modems analógicos fazem a conversãoA/O e D/A a fim de transmitir sinais digitaisem sistemas de transmissão analógicos eredes telefônicas de cobre,

Os modems de banda básicareforçam os sinais digitais para vencerdistáncias de ate 10 Km em redestelefônicas de cobre,Já existem modems no mercado que temsaída óptica, para serem aplicados sobrefibras ópticas multimodo em distancias deaté 1,5Km a velocidades de até 100 Kbitls ede até 3 Km a 19,2 Kbitls"

IBM

IEEE 802.5OSI

IEEE 802.4OSI

Padrões

G702/G703G702/G703G702/G703

16 Mbps

10 Mbps IEEE 802.3OSI

100 Mbps

Taxa de transm. Padrões

2 Mbitls34 Mbitls140 Mbitls

Taxa de Transmissão

Rede

Ethemet

Token-Ring

Token-Passing 16 Mbps

8802.5

8802.3

8802.4

FOOI

---------------------------------------------

I

altas

2.5.3 Tranceptores

Os. Transceptores normalmente sãoutIlizados para inter1igar meios físicosdiferentes (cabo coaxial a par trançado. partrançado a par coaxial, cabo coaxial a fibraOptlca. etc.) podendo também criar enlacesredundantes.Os transceptores não inter1igam redes depadrões diferentes tipo CSMA/CD a Token-ring por exemplo.As normas aplicáveis a estes equipamentosnormalmente são IEEE 802.3/0SI 8802.3 eIEEE 802.5/0SI 8802.5.

2.5.4 MAU - (Mediun Access Unit)

Designação genérica dos equipamentos quefazem acesso aos meios de transmissãoutiliza~os principalmente na ligação deestaçoes com portas tipo AUI a parestrançados.Estes equipamentos normalmenteobedecem o padrão IEEE 802.31 OSI8802.3

2.5.5 MSAU (Multistation Access Unit)

Este equipamento e utilizado em redesToken-ring, são elementos necessários paraformarem o anel da rede, possuindo asseguintes características básicas:

o E um concentrador passivo.o Permite bypass automático de elemento

por corrente fantasma.o Pode ser cascateado com outros

elementos do mesmo tipo.o Procedimento de back-up e manual.o Podem ser formados anéis com ate 24

MSAUS.o Suportam ate 260 estaçõeso Par trançado, cabo coaxial ou fibra.o O maior comprimento do cabo de ligação

é de 100m.o O maior comprimento do cabo tronco é

de 200m.o O comprimento total dos cabos

dependem do numero de MSAU'S, donumero de estações e do comprimentodos cabos individuais.

55

2.5.6 CAU ("Controled Acess Unit")

Equipamento semelhante as MSAU'sdiferindo nas seguintes características:11

'Io É um concentrador de fiação inteligente e

ativo.o Possui funções de gerenciamento

proprietários.o Faz recuperação automátíca de falhas

nos cabos.

2.5.7 ETHERNET SWITCHING ~li

São equípamentos que dividem a redEi emvários segmentos. para melhoraproveitamento. Estes equípam~ntosobedecem ao Padrão IEEE 802.3 epossuem as seguintes caracteristicas;

o Operam na camada de enlace.o Dividem a rede em vários segmentos

para evitar congestionamento. ,i• Permitem múltiplos e simultâneos

caminhos de comunicação entresegmentos.

• Permitem comutação e avelocídades.

• Cada caminho possui toda a capacídadedo meio físico.

2.5.8 Bridges

São equipamentos usados em com afinalidade de inter1igar redes locais ou redesdistantes (WAN). As bridges isolam o fluxode dados entre redes distintas. podendointer1igar redes de arquiteturas diferentes,ETHERNET a TOKEN-RING, ETHERNET aFDDI e TOKEN RING à FDDI. As Bridgespodem também fazer conversão ,r deprotocolos permitindo a inter1igação de redesque se utilizam de protocolos decomunicação diferentes suportandoprotocolos OSI, TCP/IP, DEC neto LAT,Netware e outros. :

As bridges trabalham na camada deenlace normalmente utilizando-se da sub-camada MAC ( " Medium Acess Control " )para fazer o endereçamento da estações .

Quando utilizamos uma bridge paradividir uma rede LAN em duas. i'quetrabalharão conjuntamente. a performanceda rede aumenta uma vez que o trafego, nos

III,'I.11'Ii~

=I:ilI11

il,I

barramentos diminui. reduzindo o número decolisões e retransmissões.

São elementos que, permitem ainterconexão de um numero limitado deredes com diferentes métodos de acesso.Possuem capacidade de armazenamento demensagens.Seu comportamento influi na qualidade doserviço vista pelo usuáno da rede local. masnão no desempenho do método de acessodas redes locais interconectadas.Sua operação e controlável por função degerenciamento.Do ponto de vista do usuário, as redesinterconectadas se comportam como únicarede local.

Cada usuário possui um únicoendereço,

Endereços de grupos e de"Broadcasting" são validos para todoambiente interconectado; suportatransmissões de quadros de usuános nomodo comando sem resposta, semduplicatasEndereçamentoTemos basicamente dois tipos deendereçamento utilizado nas BridgesSPANNING TREE ROUTING e SOURCEROUTING . Em ambos os casos as Bridgesassumem endereço único das estações, nãopossuem informação da rede e permitemque as estações possam mudar de local.

2.5.9 Roteadores

São equipamentos que sãoutilizados como nó de redes.Os roteadores possuem a função de

controladores do fluxo de informação nosnós de rede, orientando o fluxo deinformação conforme a necessidademomentânea do sistema.

Os roteadores utilizados em sistemasde teleprocessamento são elementoscomputacionais que tomam decisões sobrea rota pela qual uma mensagem deve serencaminhada. A decisão baseia-se noendereço da rede da mensagem e noestado atual das vias de comunicações.Portanto, estes roteadores atuam nacamada de rede e examinam o protocolode rede, Entre estes roteadores temosaqueles que são utilizados como nó derede de mesma arquitetura, aqueles quesão utilizados como nó de redes dearquiteturas diferentes e aqueles que,

S6

além disso. fazem a Interface LAN I WANpossuindo protocolos de comunicação dotipo T1, E1, 13. E3 etc...Normalmente os roteadores são poliglotas.permitindo a interoperabilidade de redesdiferentes com protocolos diferentes.

Os roteadores atuando nacamada de rede tem por função possibilitara troca de informações entre entidades detransporte, mascarando as diferençasexistentes entre os meios de comunicaçãoe as sub-redes interconectadasexecutando as seguintes funções:

- Roteamento- Multiplexão da conexão de Rede- Segmentação e Blocagem.- Deteção Recuperação de Erros- Sequenciação- Controle de fluxo- Reiniciação- Gerenciamento de camada de rede

Todas as redes são tratadas comosub-redes de uma rede global sendoportanto necessário um plano denumeração muito bem definido de todos osusuários.

A interconecção entre sub-redes só épossivel se as mesmas oferecem serviçosequivalentes sendo necessário definir umconjunto minimo de serviços comuns aestas sub-redes ou complementá-los paragarantir equivalência entre os serviçosoferecidos pelas sub-redes.

Os algoritmos de roteamento sãoutilizados para atuarem;Na mensagem transmitida, quando a

sub-rede não é orientada a conexão.- No estabelecimento do circuito virtualquando a sub-rede é orientada a conexão.

Os principais objetivos destes algoritmossão minimizar o atraso dos pacotes eaumentar a vazão das sub-redes.

Os algoritmos de roteamento podem seragrupados em duas classes: nãoadaptativos e adaptativos, sendo que osadaptativos consideram as alterações detráfego e topologia na determinação dasrotas,

j

.;;;.,

J

:5:J,.:]

";<:)J:JJ~:5jO:;'j-:):):5

-

Os roteadores suportam vários"SOFTWARES" de roteamento egerenciamento de rede entre elesdestacamos o SNMP e o CMIP.

\,.. 2.5.10 Hubs

Designação dada a um equipamento\", ou a um conjunto de equipamentos que são\", colocados em um "rack" com o objetivo delo. se conseguir um ponto de concentração e

distribuição de canais de dados.\", Normalmente junto aos hubs é\", colocado um painel de distribuição (path\", panel) de linhas que permite os diferentes

conexão de diferentes tipos de interface decomunicação de dados.

Podemos ter um hub "Stand Alone"que permite concentrar vários canais.lo.podemos ter estes equipamentos utilizando

'- a tecnologia de empilhamento onde estes'- são colocados uns sobre outros aumentando

o número de portas disponiveis e podemos'- ter hubs modulares onde cada módulo••• possui funções especificas e se interligam'- via barramento de alta velocidade podendo

adquirir as mais diversas configurações.\", Os hubs tipo modulares são mais'- flexivels quanto as funçõeslo. desempenhadas. os tipos de interface

permitidos. e os protocolos de comunicação,~ mas normalmente são usados com um\,.. painel distribuidor de linhas.lo. Nos hubs modulares temos dois tipos

de mÓdulos básicos:•••

Módulos de InterfaceMódulo processador

lo. Os módulos de interfaces são\,.. responsáveis peja interface entre os

terminais da rede local e os servidores,\,..podendo possuir interface para ETHERNET,

\,.. TOKEN.RING e FDDI com conexão\,.. adequada a cada uma destas tecnologias.

Podem existir também módulos de interface\,..para equipamentos de telecomunicações

•••. com saldas T1, E1, T3, E3 etc ....

o módulo Processador é onde residelo.< a CPU da hub que é responsável pelo\,.. gerenciamento e controle do tráfego e\", também pela conversão dos diversos

protocolos suportados.'""\,..Iw

'""~

57

Em alguns hubs. as funções deroteador e de ponte estão alocadas emmódulos Independentes e em outros estaspodem estar incorporados nos módulosprocessadores.

Os hubs modulares podemcaracterizar.se também quanto a suaarquitetura podendo possuir inteligénclaconcentrada ou distribuida. Na inteligénciaconcentrada teremos sempre um únicomódulo CPU enquanto que no modointeligência distribuida os diversos módulosterá uma CPU responsável pelas diversastarefas atribuidas a aquele módulo.

2.5.11 Gateway

Equipamento tradutor ou conversor deprotocolo para conexão entre redes decomunicação de dados com diferentesprotocolos de comunicação.

Os gateways são classificados em dois tiposconversores de meio (media-conversiongateway) e tradutores de protocolos(protocol translation gatewway).

Os gateways conversores de meio ouroteadores atuam no nivel rede do modeloOSI direcionado a transmissão dasmensagens ou pacotes conforme o destinoprogramado.

Os gateways tradutores de protocolos atuamtraduzindo mensagens de uma rede emmensagens de outra rede. com a mesmasemântica de protocolo .

2 .6 Comutação de Pacote

A comutação numa rede de telecomunicaçõespode ser do seguinte tipo:

. comutação de circuitos

. comutação de mensagens- comutação de pacotes

Uma rede de telecomunicações comutadaconsiste de uma série de nós de comutaçãointerconectados. onde voz el ou dados sãotransmitidos da fonte ao destino através destesnos.

.-\ comunicação através de comutação decircuitos implica que haja uma conexãodedicada durante a ligaçãoA cOnlunicação pode ser espacial onde umavIa de comunicação hsica e continua(geralmente metálica) e reservadaexclusivamente para a ligação durante a suaduração. A comutação pode também sertemporal onde a via de comutação existe porpequenos e regulares intervalos de tempo.Esta última é usada nas centrais telefônicasdigitais atuais por programa armazenado -CPA- T. A comutação de circuitos digitais étratado na Anexo 8.A comutação de circuitos é usada nacomutação de voz e para os casos onde hajauma transferência continua de dados.Na comutação de mensagens não é necessárioestabelecer um circuito dedicado entre as duasestações. Se uma estação deseja enviar umamensagem, o endereço de destino é enviadojunto com a mensagem. A mensagem, então,atravessa a rede de nó para nó. Em cada nó, amensagem inteira é recebida, armazenadatemporariamente e então transmitida para o nóseguinte. A mensagem sofre um retardo emcada nó. necessário para receber e armazenartodos os bits que compõem a mensagem emais o devidos a espera numa fila para poderretransmitir para o nó seguinte. Este sistema éconhecido como sistema de mensagens "store-and-forward".Dentre as vantagens sobre comutação decircuitos podemos citar

-maior eficiência da linha. uma vez queo canal pode ser compartilhado por váriasmensagens.

- quando o tráfego é elevado aumentao retardo na transmissão não havendobloqueio (ocupado) como no caso dacomutação de circuitos.

existe um controle de erro e processode transmissão da mensagem.

A principal desvantagem da comutação demensagem é que ela não é adequada paratráfego em tempo real ou interativo. O retardoé relativamente longo e variável. Não pode serusada, portanto, para conexões de voz. bemcomo. não e adequada para conexõesinterativas computador central-terminal.

58

.-\ comutação de pacotes representa umatentaltva para combinar as vantagens decomutação de circuitos e de mensagem.

A comutação de pacotes é uma evoluçãológica da comutação de mensagens.Ao inves de enviar uma mensagem completapara o nó seguinte e assim progressivamenteaté o seu destino finaL a mensagem e divididaem pequenas unidades. chamadas pacotes, ecada pacote é enviado individualmente atravésdos diversos nós da rede. O comprimento dopacote é um compromisso entre o retardo esobrecarga. Pacotes menores diminuem oretardo da fila em cada nó, mas aumenta opercentual do pacote alocado aos bits decabeçalho ("header bits") onde o endereço dedestino está contido.

Há dois modos de transmissão na comutaçãode pacotes:

Circuito datagrama;Circuito virtual.

No circuito datagrama, cada pacote é tratadoindependentemente, tal como a mensagem étratada na comutação de mensagens. Cadapacote contém o endereço de destino sendoencaminhado separadamente dos outros, cadapacote seguindo através de rotas diferentes. ÉpossiveL assim, que os pacotes cheguem no nóde destino numa sequência' diferente daquelaque foi enviada. É necessário que os pacotessejam reordenadosO modo datagrama é vantajoso quando aquantidade de pacotes a ser enviada épequena.No circuito virtual, uma conexão lógica éestabelecida antes dos pacotes seremenviados. Os pacotes não necessitam de.endereço de destino e sim um identificador docircuito virtual bem como dos dados a seremtransmitidos. Cada nó na rota pré-estabelecidasabe para onde encaminhar os pacotes, nãosendo necessária decisão de roteamentoA qualquer tempo, cada estação pode ter maisde um circuito virtual para outra determinadaestação.A principal caracteristica da técnica docircuito virtual é que a rota entre as estações éestabelecida antes da transferência de dados.Isto não significa que exista um circuito

dedicado como na comutação de circuitos. Ospacotes continuam a ser armazenados em cadano e colocados na tila para seremretransmitidos. A diferença do datagrama éque o nó não precisa decidir sobre oroteamento para cada pacote Ela e feitasomente uma vez para cada ligação.

O modo circuito virtual é o modo decomutação de pacotes mais comuns nas redesmodernas. Ela é adequada quando o volumede dados a ser transferido entre as duasestações não é peq~eno

As caracteristicas principais do circuito virtualsão:

- Sequenciamento. uma vez que os pacotesseguem a mesma rota. chegando no destino.consequentemente. na ordem original.- controle de erro. que assegura a todos ospacotes chegarem sem errocontrole de fluxo. que não deixa a estação detransmissão enviar os dados com uma taxasuperior a capacidade de armazenamento do"buffer" da estação receptora

Corno vantagens na utilização da comutaçãode pacotes podemos citar:

- alta conectividade- compartilhamento de recursos

computacionais e facilidades de transmissãoentre usuários

- padronização de acesso a rede- independência de soluções

proprietárias de um único fornecedor- uma rede de gerenciamento e

controle- custos mats reduzidos que na

comutação de circuitos para a maioria dasaplicações de transmissão de dados, pois osrecursos da rede são compartilhados entrevários usuarios.

2.6.1 Protocolo X.25

O protocolo X25 emergiu como o padrão decomunicação internacional para a conexão determinais de dados e computadores com asredes de comutação de pacotes. Em 1976. a

59

CCITT (atualmente !TU T) ratificou aRecomendacão X 25. que especifica umconjunto de 3 protocolos para a conexão determinais de dados e computadores com asredes de comutação de pacotes. X.25 emergiucomo o padrão internacional formado a basede comutação de pacotes (e asRecomendações relacionadas \':3.X28.X 29X32. X75. X96 e x.121)

O titulo da Recomendação X25 é "Interfaceentre Equipamento Terrntnal de Dados (DTE)e Equipamento Terminal de Circuito (DCE)para Terminais Operando no Modo de Pacotese Conectado a Redes Públicas de Dados porCircuitos Dedicado". Embora X. 25 sejatTeqllentemente usado entre os nós da rede depacote. ele não necessariamente aplica-se aoprotocolo usado internamente na rede. X 25especifica a interface entre o terminal de dados(DTE no modo de pacote) e o nó da rede depacote (DCE) para acesso a rede pública ouprivada através de linhas dedicadas.

Os três protocolos definidos no X.25correspondem aos três primeiros niveis oucamadas (J ,2.e 3) do modelo OS!. O modeloOSI destina as tarefas de transmissão e redepara estas 3 camadas. Uma correspondênciaentre os protocolos da Recomendação X25 eas três primeiras camadas do modelo OSI émostrada na figura 2.4

Camadas OSI Camadas ITU-T

Rede - Camada de Pal.'Otes .\.-25 Camada 3

Enlace - LAP.B Camada 2

Flsica - :\:-11bis ElA 232-C Camada 1

F 2.4 - Camadas do Protocolo X2519.

A camada 3. protocolo de camada de rede.gerência a transferência dos pacotes de umaextremidade de uma conexão X .25 a outra. Afigura 2.5 mostra o alcance do protocolo derede comparado com o alcance dos protocolosde camada 1 e .2

HoSl commtroace no

modo pamo;tDTE :'\..25)

Rede de comutaçàod.... pacúl •...~ :\..:~

~óX.:'5

..:amada 2

"m,,",~Temunal d..:

dados nomodo P3C'Ot~

(DTEX25!

e procedimentaIs da comunIcação Osprotocolos da camada I comumente definem

o tipo de conector da interfacerestabelece a transmissão quando o problemano enlace é corrigido e para os casos onde háum meio de transmissão redundante uma rotaalternativa e automaticamente selecionada Arede de pacotes. assim. fornece um alto graude disponibilidade

- os níveis de tensão dos conectores- a identificação dos pinos nos conectores esuas funções- os procedimentos pelos quaIs os sinais nosterminais de conexão são usados para gerênciao transporte de bits através do meio detransmissão.A Recomendação X.25 especifica umprotocolo de camada de fisica chamada X.21para camada I na rede pública comutada dedados. X.21 é uma interface síncrona a 8 fiosusada nas redes comutadas de dados naEuropa, mas não nos Estados Unidos. Paraatender as necessidades norte-americanas, olTU- T especifica um padrão de camada fisicachamada X21 bis. conhecida nos Estadosl"nídos como EIA.232C (ou mais comumenteRS23 2C) Esta interface, um padrãoespecificado pela Eletroníc IndustriesAssociation (ElA). e amplamente usado pelosfabricantes de equipamentos de dados norte-amencanos. Qualquer dispositivo que sejacompauvel com EIA232C é compativel com oprotocolo X.25 na camada I.

.-\ camada I é um protocolo de camada fisica eespecIfica os aspectos elétricos. mecânicos

A camada 2. conhecida como camada deenlace. especificada na X.25 é chamada LAP-B("Link Access Produre-Balanced'') Oprotocolo de camada de enlace gerência atransferéncia de unidades de dados chamadasde quadros de um sistema aberto para outro.As funções principais da LAP-B são

- gerenciamento do enlacecontrole de errocontrole de fluxorestabelecimento devido a falhas

""o gerenciamento os comandos contidos nosquadros garantem a manutenção do enlace taiscomo aceitar ou rejeitar quadros de dados.desconectar o enlace etc. O controle de errogarante transferência de dados confiável. Casohaja um erro na transmissão. o quadro éretransmitido. O controle de fluxo não deixaque o nó transmissor envie quadros além dacapacidade de armazenamento do nó receptor.)io restabelecimento devido a falhas o LAP-B

Fig . .2.5 - Protocolo de Rede Comparadocom Protocolos de Camadas

Os protocolos fisicos e de enlace funcionamrespectivamente numa base conexão aconexão e enlace a enlace. enquanto oprotocolo de camada de pacote numa base fima fim. conectando dois DTE através da redecomutada de pacotes.Suas funções refletem. ponanto. seu papel derede. A camada de pacote tem como funções:

- estabelecer conexões fim-a-fim-endereçar e rotear fim-a-fim- fazer controle do fluxo fim-afim- liberar conexões de rede- restabelecer a ligação a partir de

folhas ocorridas na camada .2

60

-

•••

- fornecer facilidades de rede OPCIOnaiS- tornecer diagnosllCo da rede .

Para o caso do modo de circuito virtual. oestabelecimento da conexão e realizadoatraves de pacotes que contem o endereço dedestino estabelecendo o circuito virtual entreos dois DTE l'ma vez estabelecido não emaIs necessano os pacotes conterem oendereço de destino. O protocolo de camadaneles chamada de número do canal lógicoEste numero ocupa muito menos espaço nopacote do que o endereço de destino. Paradesconectar a ligação são enviados pacotescom informações de desligamento

2.6.2 Frame Relay

O CCITT (Atual ITU-T) publicou em 1988 arecomendação 1222 que especifica oprotocolo Frame Relay O objetivo eramelhorar o desempenho da interface X25. oque foi conseguido fazendo o Frame Relayatuar apenas nas camadas I e 2 do modeloOSI.O Frame Relay deixa as funções de correçãode erros. controle de sequêncla.reconhecimento e retransmissão de quadropara os protocolos de níveis superiores nasestações terminais e aloca no nivel 2 domodelo OSI as tecnícas de roteamento que noX.25 estão no nível 3. O protocolo utilizado eLAPD ("Link Access Produre for Data") Ainterface fisica utiliza canais digitais decomunícação de 56kbit' s a 2Mbit' sO frame Relay utiliza a técnica decomutação de pacotes com tamanhovariável. fazendo alocação de banda pordemanda (bandwidth on demand), ou seja,de acordo com a necessidade do usuário. oqual é conectado a rede através de circuitosvirtuais permanentes]

2.6.3 ATM (Asynchronous Transfer Mode)

O ATM e um protocolo de comutação depacotes que permite ao usuário ter umaconexão virtual na rede com uma taxa efetiva

61

de transmissão atnbuida dinamicamente a cadaInstante. de acordo com a sua necessidade.

O ATM foi projetado para transporte de umagrande variedade de informações digitais adiferentes velocidade como voz. dados evideo.

O ATM e uma alternativa a tecnologia SM.(Svnchronous Transfer "'1ode) na qual osusuários tem uma taxa fixa de transmissão.por exemplo 2!1<lbit's. independentemente deutilizarem ou não o canal ao longo do tempo.

Assim. em uma rede ATM o usuano podetransmitir pacotes tão frequente quantoprecise pois a taxa efetiva de transmissão ealocada dinamicamente conforme suanecessidade e não fixada em determinadovalor como ocorre na tecnologia SM.

2.7 Sistemas Operacionais

Os usuários dos primeiros computadoresprogramavam as aplicações em linguagem demaquma. interagindo diretamente com ohardware. Percebeu-se que algumas tarefasbásicas se repetiam nas mais diversasaplicações. Surgiram. então. os sistemasoperaCIOnaIS.Sistema Operacional local (SOL) e umsoftware composto por um conjunto derotinas ou modulos que fornecem serviçosbasicos de uso geral que simplificam autilização dos recursos de hardware de umamáquina Entre os serviços básicos destacam-se: gerenciamento do uso do processadoralocação dos programas em execução namemória principal. controle do acesso aosdispositivos de entrada e saida. alocação deinformações nos dispositivos dearmazenamentoSistema Operacional de Rede (SOR) é umaextensão dos SOL. complementando-os comum conjunto de funções básicas necessárias áoperação das estações de trabalho. de forma atornar transparente o uso dos recursoscompartilhados Entre as funções básicasdestaca-se o gerenciamento do acesso aosistema de co-municação para conexão ás

estações remotas. para utiiização dos recursosde hardware e software.Em redes homogêneas de comunicação dedados o Sistema Operacional mais difundido fio l'<"ETWARE da 1\ovell

2.8 Bibliografia

- Curso de Redes Locais: Uma abordagemprática lJFPB- ministrado no 110 SimpósioBrasileiro de Telecomunicações

- Dados de Catalogo da CRIBA - Grupo Cribade Engenharia.

- Dados de Catálogo da Cabletron Systems- Dados de Catálogo da Wellfleet.- Dados de Catálogo da AT & T NetworkSvstem.

- The Basics Book of X25 Pocket Switching(Motorola University Press PublishingCompany Eddison - Wesley - 1991

- Data and CompUler ComunicationsWillian Stallings - Ed \lacmillanPublishing. CO-1988

Conceitos para Planej e Proj de RedesDigitais para Empresas de Energia -SCC/GTCOM /92 - CENT

-~J""'\

J'<Õ-~

.J

j.-:;.,

J".)

J

,.J...Jr~....J

,.)~..J

Ô~.:;:,

,.)

-JJ.J2J>j=J

.-JJ.J--" ...,;.-J.~,

J

J-J

:J.):J_.JJ,:)...;;):.;21:JJ"

J

,)O~-"'J:J

62 JGJ

JJ

I '

i! I

A taxa E5 nao e padronizada pela I1U T.

II

II

Denomi Taxa Formação No. de-nação (kbps) Cllnais

EO 64 - I! 1

E1 2.048 32 x EO 1130

E2 8.448 4x E1 ,120

E3 34.368 4 x E2 ,~80

E4 139.264 4 x E3 1•.920

E5 565.992 4x E4 7í.680.1- -

uma hierarqUia digitai sincrona (SDH), comas facilidades "Add/Drop". "Cross-Conection", Gerência de Rede e com umaflexibilidade que permite integrar ashierarqUias existentes e, possibilitandO umacompatibilidade entre os vários fomecedoresde equipamentos e conseqüente diminuição

"do custo final da rede 'III

3.2 Hierarquia Digital Plesiócrona - jlDH

Na Hierarquia Plesiócrona. a cada pas'so demultiplexação. a taxa de transmissão de umsinal tributário individual é controlada dentrode limites especificados, e não sincronizadadiretamente com o relógio do equipamentomultiplex. Desta forma. este tipo de mUltiple-xação é referido como sendo plesiócrpno -que significa "próximo do sincrono"l' Ostributários individuais são colocados emsincronismo com o equipamento, a Ilcadapasso de multiplexação, pelo processo dejustificação de bit. II

, IIPor exemplo. em um equipamento queforma um feixe de 8 Mblt/s a partlri,de 4feixes de 2 Mbit/s. cada um destes feixes de2 Mbit/s tem esta taxa nominal, porém ~ão énecessário que eles estejam em sincron.ismoentre si. O equipamento se encarrega deacertar a sincronrzação utilizando a té~nicade inserção de bits de enchimento ("sÍ\Jffingbit") denominada justifiCação POSitivad, bits.

Atendendo a interesses distintos, ~oramcriadas três tipos de hierar~uiasplesiócronas de sistemas digitais: II

- A européia. padronizada pela ITU-T edenominada Hierarquia GEPT("Conference Européenme lidesAdministrations des Postes. étTélecomunications"), onde foram defiridasas taxas: il

63

ANEXO 3 - HIERARQUIA DIGITALSíNCRONA (SDH) E HIERARQUIADIGITAL PLESIÓCRONA (PDH)

3.1 Introdução

As redes de telecomunicações têm se carac-tenzado por uma crescente diversidade dosmeios de transmissão. Com o avançotecnológico ocorrido nos últimos anos, ossistemas digitais passaram a ter umasignificãncia substancial nas redes detelecomunicações.

Em vista deste cenário. a decisão da maioriadas empresas de telecomunicações. a nívelmundial, foi de digitalizar suas redes detransmissão, tendo como conseqüênciasurgimento de equipamentos de transmissãode comutação totalmente novos.

Atualmente, as redes de transmissão de altacapacidade são baseadas numa hierarquiade sinais digitais multiplicados. As taxasmais baixas (como 2 Mbits, por ex.) sãomultiplexadas em passos fixos atê uma taxamaior de transmissão.

Com a necessidade de capacidades detransmissão maiores ainda (limitada em 45Mbit/s na hierarquia americana e de 140Mbit/s na européia) os fabricantes deequipamentos desenvolveram sistemas demaiores capacidades porém com estruturasfechadas e protocolos proprietários. o quetem prejudicado a interconectividade einteroperabilidade das redes

Este padrão visava compatibilizar asinterfaces ópticas dos diversos fabricantes eeliminar as dificuldades apresentadas nospontos de derivação, onde era necessária ade multiplexação e remultíplexação até onivel de acesso desejado.

A partir da SONET, a ITU-T iniciou umestudo de padronização com a criação de

Com a crescente evolução dos sistemas_ó.ticos, a ANSI (Estados Unidos) padronizou

uma hierarquia denominada SONET ("RedeÓptica Sincrona"), adotando-se no 1° niveluma taxa de 51,84 Mbit/s e com fatores demultiplicação para os níveis superioresiguais a 3, 9, 12, 18,24,36 e 48,

---------------~-_r,1II

III'1II,

'liI

li'Ii

;!

,ilI

.1,

-

x4

: 97 728 k 1----1397 M

- A amencana. padronizada pela ANSI("Amencan National Standard Instltute") eacatada pelalTU- T. definiu as taxas:

32064 k

44 736 k

34368 k

x3

x6274 M

140 M

EUA

x4565 M

JAPÃO

BRASIL

EUROPA

/

1a Ordem 2a. Ordem 3a. Ordem 4a. Ordem 5a. Ordem

Figura 3.1 - Estrutura das Hierarquias Oigitais Plesiócronas

Oenomi- Taxa FormaI

No. denacão (kbitls) cão canais

I TO (OS-O) 64 - 1,1

T1 (OS-1) I 1.544 I 24 x TO 24T2 (OS-2) 6.312 4 x T1 96T3 (OS-3) 44.736 7 x T2 682T4 (OS-4) 274.176 6 x T3 4.092

• A taxa T4 não é padronizada pelaITU-T.

- A hierarquia japonesa. que coincide com aamencana até o 20 nivel. definido astaxas:

Oenomi- Taxa Formação No. denacão (kbitls) canais

TO 64 - 1

T1 I 1.544 24 x TO 24

T2 6.312 4 x T1 96

T3 32.064 5 x T2 480

T4 97.728 3 xT3 1.440

No Brasil foi adotada a mesma hierarquiautili-zada na Europa, existindo hoje, muitosequipamentos digitais (Rádio, Multiplex eELO), instalados nas redes públicas e nasredes privadas.

A figura 3.1 mostra a estrutura das Hierar-quias citadas.

64

3.3 Hierarquia Oigital Síncrona - SOH

Os trabalhos de padronização iniciaram nogrupo de estudo XVIII do CCITT em 1986(hoje ITU-T) O objetivo era produzir umpadrão mundial para sistemas detransmissão síncronos. os quais proveriamás operadoras com um sistema flexivel eeconômico .

Em novembro de 1988. foram aprovadas asprimeiras normas visando definir as taxas detransmissão. formato do sinal. estrutura demultiplexação e mapeamento do sinaltributário para a Interface de Nó de Rede(Interface padrão intemacional para SOH).

Em 1990, foi acertado um padrão demultiple-xação que atendia aos desejOS dossistemas europeus, americanos ejaponeses. detentores de padrões própriosde transmissão de sinais digitais.

O conceito do sistema de transportesíncrono, baseado no padrão SOH, vai alémda necessidade básica do sistema detransmissão ponto a ponto. incluindopossibilidades de re-roteamento,transmissão e controle da rede. Ascaracterísticas mais importantes são:

-O padrão é mundial e permite compatibilizaras hierarquias existentes:

-/

/

---------------------

•••. -Existe capacidade de transmissãosuficiente em cada estágio demultiplexação para as necessidades deoperação e manutenção da rede;

¥ -Compatibilidade com as técnicas ATMIw ("Assynchronous Transfer Mode");

•••• -Flexibilidade para prover serviços com'- taxas variáveis;

•••• -Acesso direto aos tributários de baixastaxas sem passar pelos estágiosIntermediários superiores;

•••. -Facilidade para aumentar as taxas detransmissão com a evolução tecnológica;

A ITU-T definiu. através das recomendaçõesG.707. G.708 e G.709. toda a estrutura daHierarquia Digital Síncrona - SDH. Asrecomendações G.781, G.782 e G.783detalham as estruturas de multiplexação e aG.784 a estrutura de gerência de rede.

Nivel Taxa Ikbitlsl ;

STM-1 155.520STM-4 622.080STM-16 2.488.320

SONET I SDH , Taxa Ikbltls)I

aC-1 - I 51.840OC-3 STM-1 I 155.520OC-9 - 466.560OC-12 STM-4 622.080OC-18 - 1.244.160OC-24 - 1.866.240OC-48 STM-16 2.488.320

- Camada de circuito ("Circuit Layer");- Camada de via ("Path Layer");

3.3.3 Modelo de Camadas

As camadas da estrutura SDH são:

Foi esoecificado um módulo de transportesincrono,s"1'SM4 ("Synchronous TransportModule"), com uma taxa no 10 nivel de155.520 kbitls (STM-1), e niveis superioresmúltiplos inteiros, com fatores iguais a 4 e16. do módulo básico. A tabela a seguirindica as taxas que constituem a HierarqUiaDigital Síncrona.

Existe uma tendência de se utilizar. nasredes SDH. a taxa de 51.840 kbitls.denominando-a de STM-O.

O padrão SDH é uma estrutura e,TIcamadas. voltada para o transporte deinformações. onde uma camada superiorpresta serviços á camada imediatamenteinferior Assim uma camada superior éservid~ra da c~mada imediatamente inferiore, consequentemente, uma camada inferioré cliente da camada imediatamente superior.

Os niveís da hierarquia digital sincronacoincidem com os níveis intermediários dapadronização americana. A tabela a seguirmostra a comparação entre as hierarquiasda estrutura SDH da ITU-T e a SONET daANSI.

STM-M - "Synchronous Transport Module" -nível M

OC-N -" Optical Carrier - nível N

65

••••.3.3.2 Padronização da Hierarquia Digitali,.., Síncronai,..,

lo.

l.i,..,

l",.

i,..,

•••l.l"..

-Redução dos custos da rede através do uso\.. dos multiplex sincronos e das facilidadeslo;,. de "cross-conection" e "add-drop" .

••••i,.., 3.3.1 Capacidade de transporte da SDH:i,..,1.. Todos os sinais tributários que aparecem

nas redes plesiócronas atuais podem ser'- transportados sobre a SDH. A lista inclui:•••• CEPT 2. 34 e 140 Mbitls. ANSI DS1, DS2 el".. DS3 (1.5 . 6 e 45 Mbitls). Isto significa que a

SDH é comple-tamente compativel com as'- redes existentes.l.'- Além disso. a capacidade de transporte da

SDH tem flexibilidade para acomodar osi,.., mais avançados sinais para serviços1.. partlcuiares esperados no futuro. como: ATM'- . FDDI . DODS, etc.

i,.., Com a definição de uma interface de redel".. padronizada (a NNI), os sistemas SDH

permitirão a interconexão direta de\.. equipamentos de transmissão de diferentesi,.., fornecedores e possibilitarão a conexão'- destes diversos tipos de sinais á rede SDH.

- Camada de meio de transmlssão-("Transmisslon Media Layer");

é dividida na camada de secão de multlplexe de seção de regeneraaor

A camada de circuito é a camada por ondese dá o acesso aos tributários da hierarquiaplesiócrona, definidos na Recom. G.702 daITU-T. que serão multiplicados na estruturaSDH. Nesta camada que são formados os"Containers", que serão definidos á frente.

A figura 3.2 apresenta um modelo de redede camada.

3.3.4 Estrutura básica do quadro SDHCAMADA DE CIRCUITO(TRIBUTARIOS PDH)

I, '

c." .• I', !I CAMADA DE' MBO FislCO J. \ --~-----'-- --

Para agregar feixes de informações PDH de2 Mbit/s, 34 Mbit/s e 140 Mbit/s ao quadroSDH são efetuados os passos seguintes:

- estes feixes são empacotados emmódulos denominados "Contaíners - C".Após serem mapeados e rotulados. recebema denominação de "Virtual Containers - VC".

A estrutura de montagem do quadro detransmissão SDH foi baseada no conceitode montagem de blocos de informações cUJadenominação difere das estruturasconvencionaiS. Estas estruturas sãoapresentadas na figura 3.3 e são aquidescritas.

Primeiramente é descrito como é o processoglobal e, posteriormente, é comentado cadabloco da estrutura.

,

dzl"1-, ,.~,'~ +-VC-4 I

,CAMADA DE SEÇAO

DE REGENeRADOR

, ,CAMADA DE SEÇAO

DE MULTIPLEX

if Ordem I\S..upenor! VC.3

\ordem/lnferior

CAMAoÀDE W)

CAMADA D~, SEçAo

Figura 3.2 - O Modelo de Camadas

Na atual estrutura SDH. não está previsto oacesso do tributário de 8 Mbit/s da hierarquiaeuropéia. uma vez que os acessos a estataxa não aproveitariam a estrutura do feixebásico de modo eficiente. Além disso. estataxa pode ser desmembrada em feixes de 2Mbit/s, na maiona das aplicações.

Vários VC's são multiplicados em "TríbutaryUnits - TU" Estes TU's são novamentemapeados , recebem novos rótulos e sãodenominados "Tributary Units Group - TUG".Estes TUG's são multiplicados em"Administrative Units AU", quemultiplexadas formarão as "AdministrativeUnit Group - AUG' Uma AUG recebe osbytes de "Overhead de seção - SOH" eformam o quadro STM-1.

A camada de via é dividida em 2 camadas: acamada de via de ordem inferior e a deordem superior. Nesta camada sãoformados os "Virtual Containers" de ordeminferior e superior, respectivamente.Esta camada dá suporte e monitora acamada de circuito.

Ao final deste item é apresentado umexemplo de montagem de um quadro STM-1com 63 feixes de 2 Mbit/s (figura 3.5).

a) Container "C-n"

A camada de meio de transmissãotransporta a informação através da redeSDH. É dividida na camada de seção e nacamada de meio físico. A camada de seção

Um container é um bloco que contém acarga útil ("Payload") de informação da redesíncrona. Irá formar um "Virtual Container". Acada tamanho de bloco de informação érelacionado um Container de ordem "n" ("n"varia de 1 a 4).

66

I

II:I

:i,1iliI1

"il

li

:1,I

I

.i,I

.i'1.,

, [I

C-4 , i,139264 k ~('i)'1

II fiI . I44.736 k, - "11II ' ,34.368 k.'c': c""d-3 ' II

,.!I

,II

I'!I.11,I, ~ ;1,

I

,[I

,li

::1,.'ilII'i

1I

Camada de Via

de Ordem Inferior

AUG - Grupo de AU

AU - Unidade AdminIstratIva

STM - Modulo de TransporteSincrono

(kbiUs) " II1C-11 1.544 11C-12 2.048 li

IIC-2 6312 IIC-3 34.368/44.736

, C-4 139.264

"composto pelos camposdeinfonmaç~o dacarga útil (Coritainer) e do Cabeçalho ,pe via"POH", organizados em uma estrutura dequadro q'ué serepete a cada 125 !1s. II

'I.' . ~. . J

!I

II

67

Camada de Via

de Ordem Superior

c - Contalner

TU - Unidade Tributã"a

VC - Virtual Container

TUG - Grupo de TU

Seção

Camada de

b) Virtual Container "VC-n"

Figura 3.3 - Fluxograma das possibilidades de montagem do quadro STM-N a partir de feixesPDH

Um Virtual Container é uma estrutura deinformação usada para acomodar asconexões da camada de via do SDH. Ele é

---------------------------------------------C II 1C I :~ I

t ~c., CONTAINER I Tributano MapeadOC;C-CCCet-et-e;.c.e(;

"t-ê-C

'"t:eeCc(..c"ct-e"cc-ct-e...("toC-ccete

"Payload"

C-3 ou 7 x TUG-2C-4 ou 3 x TUG-3

Os VC's são categonzados segundo o nivel"n". Para n= 1 e 2. temos um VC de oroeminfenor. que é composto por um UrtlCOContalner C-1 ou C-2 e um cabeçalho de via(POH) de ordem infenor.

VC Ordem Inferior "Payload"VC-11 C-11VC-12 C-12VC-2 I C-2VC-3 I C-3

Um VC-3 será de ordem inferior quandoestiver associado a TU-2.

Para n=3 e 4. temos um VC de ordemsuperior que é composto por um únicoContalner C-3 ou C-4 ou por um conjunto deGrupos de Unidade Tributária (TUG-2 ouTUG-3) e por um cabeçalho de via de ordemsuperior.

VC de OrdemSu enorVC-3VC-4

Os sinais individuais (por exemplo um feixede 2 MbiUs) são arranjados dentro de um VCpara transmissão ponto-a-ponto através darede SOH. O VC é montado e desmontadoapenas uma vez. mesmo se ele precisar sertransferido de um sistema de transporte paraoutro várias vezes em seu caminho atravésda rede.

Ci Unidade Tributária "TU-n" (ver figura 34)

Um TU é a estrutura de informação usadapara adaptar a camada de via de ordeminferior em uma camada de ordem supenor.Ele é composto por um VC e por umponteiro de TU. que especifica a fase do VC.N"Jste caso. o valor de "n" pode vanar de 1 a3.

Por exemplo, um VC de ordem superiorpode ser sub-dividido em TU'sindependentes para transportar informaçõesem taxas menores. Cada TU ocupa umalocalização definida no quadro STM-N. Umagama de tamanhos de TU's são definidaspara transportar de modo eficiente osserviços corro taxas mais baixas (1.544,2048 kbiUs: 6, 34 e 45 MbiUs).

68

TU's de diferentes tamannos são fo~necloospelo SOH

TU-11 Cada quadro TU-11 conSiste de 27bytes. composto de 3 colunas de 9 bytes. Auma taxa de repelição de quadros de 8.000Hz. estes bytes tem capaCidade detransporte de 1.728 kbiUs e acomoda omapeamento de um sinal de 1.544 kbiUs(OS1). Podem ser multiplicados 84 TU-11 noSTM-1.

TU-12: Cada quadro TU-12 consiste de 36bytes. composto de 4 colunas de 9 bytes. Auma taxa de repetição de quadros de 8.000Hz. estes bytes tem capaCidade detransporte de 2.304 kbiUs e acomoda omapeamento de um sinal de 2.048 kbiUs(E1) Podem ser multiplicados 63 TU-12 noquadro STM-1.

TU-2: Cada quadro TU-2 consiste de 108bytes. composto de 12 colunas de 9 bytes. Auma taxa de repetição de quadros de 8.000Hz, estes bytes tem capaCidade detransporte de 6.912 kbiUs e acomoda omapeamento de um sinal OS2. Podem sermultiplicados 21 TU-2 no quadro STM-1.

TU-3: Cada quadro TU-3 consiste de 774bytes. composto de 86 colunas de 9 bytes. Auma taxa de repetição de quadros de 8.000Hz. estes bytes tem capacidade detransporte de 49.536 kbiUs e acomoda omapeamento de um sinal OS3 (45 MbiUs) ouum Sinal E3 (34 MbiUs) Podem sermultiplicados 3 TU-3 no STM-1.

J

.~

-•••

AU "Pavload"AU-3 VC-3AU-4 VC-4

TUG TU4 x TU-11

TUG-2 3 x TU-121 x TU-2

TUG-3 7 x TUG-21 x TU-3

Minimiza a complexidade da interface e nãorequer ponteiros de TU. Neste caso. os TU'ssão sincronizados com relação aos VC's deordem superior. Provoca atrasos natransferência dos TU's pela rede.

f) Grupo de Unidade Administrativa "AUG-n"

O AUG é composto por um grupo de AU'smultiplicados para formar o MódulO deTransporte Síncrono (STM-N). O valor de "n"pode ser 3 ou 4 .

Modo Sincrono (ou Modo Locaao): Os TU'sindividuais são "locados" em posições fixasdentro do VC de ordem supenor. Foiprojetado para minimizar a complexidade deinterface e suportar o transporte ponto-a-ponto de sinaiS de 2 Mbitls em aplicações decomutação digital.

d) Grupo de Unidade Tributária "TUG-n"

O TUG é composto por um grupo de TU'smultiplicados para formar um VC de ordemsuperior. O valor de "n" pode ser 2 ou 3.

O entrelaçamento de 3 TUG-3. consiste do"Payload" de um VC-4. e o entrelaçamentode 7 TUG-2 constitui do "Payload" de umVC-3, ambos de ordem superior.

e) Unidade Administrativa "AU-n"

A AU é uma estrutura de informação usadapara adaptar a camada de via de ordemsuperior com a camada de seção demultiplex. Ela é composta por um VC deordem superior e um ponteiro de AU. O valorde "n" pode ser 3 ou 4.

Um TUG-2 comporta 4 VC-11 ou 3 VC-12 ou1 VC-2. Um TUG-3 comporta 7 TUG-2 ou 3VC-3 .

69

CONTAINER( C )

Sinal Pleslócrono( PDH )

Inclusão do POH("Path Overhead")

(Informação adicionalpara monitoração

fim-a-f im )

Tributary Unit - TU "Pavload"TU-11 VC-11TU-12 VC-12TU-2 VC-2TU-3 I VC-3

Inclusão do Ponteiro(Informação da posição

relativa do VC noquadro associado)

Permite a transferência mais rápida dos TU'satravés da rede SDH, porém requer osponteiros de TU .

Modo Flutuante: permite que cada TUl,.. flutue com respeito ao VC de ordem superior••... correspondente. Cada TU tem seu próprio

ponteiro. o qual acomoda a sincronização•.••. associada com os TU's individuais, enquanto••• evita o uso de memórias elásticas••... indesejáveis nos pontos de conexão

cruzada. Foi projetado para minimizar o'- atraso da rede e prover conexão eficientelo. dos sinais de transporte a nível de TU.

\0-

i,...

••••••••••

'-l"..

••••

\o. Vale aqui uma observação, pois 3 feixesPDH de 34 Mbitls ocupam todo um feixe

••... SDH de 155 Mbitls (STM-1) sendo. portanto,••... pouco eficiente.

lw

t..

-... Há dois modos de operação para a estruturaI,.. TU:

\o,.

•••••••••4..,

'-•••••

Figura 3.4 - Formação do "Virtual Container-••... VC" e do "Tributary Unlt - TU".

h) "Overhead"

g) Módulo de Transporte Síncrono "STM-N"

J) Mapeamento

É um procedimento em que os tributáriossão transformados em VC's, com a adiçãode cabeçalhos ("Overhead").

k) Multiplexação

O ponteiro é um indicador cuJo valor define aposição em que um VC inicia dentro de umaestrutura de transporte maior (VC-3 ou VC-4. AU-n ou STM-N)

Entretanto, o processamento dos ponteirosintroduzem uma nova perturbação ao sinalconhecida como "Jitter de ajuste deponteiros". O sincronismo da rede deve serde tal qualidade. de forma a minimizar osajustes necessános nos ponteiros. reduzindoeste "jitter" indesejado.

transferido Junto com o VC entre sistemas detransporte na rede SDH.

Permite a operação assincrona em redessincronas e minimizam o atraso na redesincrona. Isto é obtido pela atualização doponteiro toda vez que seja necessáriocompensar diferenças ou flutuações desinais de relógio.

Estes cabeçalhos funcionam como rótulos,indicando os endereços de origem e destinodaquele tributário e com bytes demonitoração de desempenho da suatransmissão através da rede.

i) Ponteiro

Corresponde exatamente às técnicas demultiplexação já conhecidas.

É um procedimento em que os sinais deinformação em taxas baixas (ordem inferior)são agrupados em sinais de informação emtaxas altas (ordem superior), sem que hajaintrodução de ponteiros ou cabeçalhos.

!) Alinhamento

É um procedimento em que a informação doinicio de quadro (ponteiro) é incorporada aoTU ou ao AU.

m) Carga útil ("Payload")

70

AU3 x AU-31 x AU-4

AUGAUG-3AUG-4

Através do entrelaçamento byte a byte de 4AUG's. obtém-se um STM-4 e do entrelaça-mento de 16 AUG's. obtém-se um STM-16.

A informação é condicionada para transmis-são serial no meio selecionado em uma taxade transmissão que é sincronizada com arede. Um SM básico é definido em 155.520kbiUs e é denominado STM-1.

Um SM é a estrutura de informação usadapara acomodar as conexões da camada deseção no SDH. Ele é composto peloscampos de informação da carga útil("Payload") e do cabeçalho de seção (SOH)organizados em uma estrutura de quadroatualizada e repetida a cada 125 ~s.

Os STM's de mais altas capacidades sãoformados em taxas equivalentes a N vezesa taxa básica. Estão já definidas ascapacidades para as taxas de N=4 e N=16.enquanto outras maiores estão ainda emconsideração.

O STM-N é. então. a estrutura de transportede dados na rede SDH. Consiste de quadrosnos quais são colocados os dados a seremtransmitidos.

São informações adicionais agregadas aoquadro de informação a ser transmitido pelarede SDH com a fir.alidade de monitoraçãode erros e alarmes. e de prover o canal decomunicação de dados, requeridos parasuportar e manter o transporte de um VCentre os Nós da rede sincrona.A cada unidade intermediária montada(VC's) é agregado um byte ou 9 bytes de"Overhead" ao "Payload" de informação paramonitoração do desempenho do transportedaquela informação através da rede SDH.Este bytes são denominados de "PathOverhead" ou simplesmente POH.

A um STM-N é agregado o "Overhead" deSeção - SOH, para este fim. O SOHpertence a um sistema individual e não é

-,••••

""l.. 3.3.5 Montagem do Quadro Básico

•••. O módulo de transporte sincrono é montadow a partir dos tributários de acesso, pori. processos de multiplexação. mapeamento e

••••I",.i--

•••••

••••

,~, carga útil ("Payload") é a denomlnacãopara a Infomração transportada em càdanivel da estrutura de multiplexação. Cadaestrutura é formada por seu "Payload" e seucabeçalho (ou rótulo).

A carga útil do STM-N ("Payload") podeconter N x AUG's. onde cada AUG consistede um AU-4 ou três AU-3.

n) Concatenação

E o procedimento pelo qual um sinal comvolume de infonmação maior que acapacidade de 1 ou mais VC's pode sertransmitido através do quadro STM-N, semque seja necessário particioná-Io em blocosexternamente. Este procedimento mantém aintegridade da sequência de bits, Umexemplo pode ser um sinal de HDTV com600 Mbit/quadro o qual pode ser transmitidousando-se a capacidade de 4 x VC-4.

O) Embaralhamento ("Scrambling")

Para assegurar que o relógio possa sersempre recuperado do dado recebido, todosos bytes em um quadro sincrono (STM-N),com exceção daqueles localizados napnmeira linha do SOH. são embaralhados

7\

alinhamento que passa por todas ascamadas da rede sincrona.O trlbutarlo acessa a rede SDH na camadade CirCUito, onde são gerados os"Containers", após um processo dejustificação de bits.

A partir destes "Contalners". acrescidos doscabeçalhos POH ("Path Overhead"), sãoformados os 'Vrtual Contamers" de ordeminferior na camada de via de ordem Inferior.e posteriormente gerados os "VC's" deordem superior na camada de via ordemsuperior.

Ao atingir a camada de seção deregenerador. é obtido o módulo detransporte sincrono, através dos "AU's",3crescidos do SOH ("Sectlon Overhead"),com função de alinhamento de quadro,mOnitoração de taxa de erro do quadro.canais de serviço, etc. Este módulo étransmitido na camada de meio fisico e éregenerado na camada de seção deregenerador.

A função de "cross-conection" nos Nós darede SDH é realizada na camada de via deordem superior. No Nó em que o módulo fordesmontado. deverá ser observada em qualcamada que foi originalmente montado. paraque possa ser recuperado corretamente.

A figura 3.5 mostra um exemplo defomração de um quadro STM-1 a partir de63 feixes de 2 Mbit/s, empacotados em C-12.

( pacote de informacão I

(inclusão do POH )

2.048 ,bltis

~~~C_._12~~~

C.12

VC.12

./

VC.12

(agrupamento de TU's)

~

(associa cão do ponteiro)pt ~~------------~~-~ ~------~

~~_V_C_._12 (3_) V_C_._12__ (_2_) V_C_-1_2__ (_1_l_

(3 x C-12)

TU.12

TUG-2

(7 x 3 x C-12)

TUG-2 I TUG.2

(7) . (6)

TUG-21

(5)

TUG-21

(4)TUG.2!

(3)

TUG-2 I TUG.2

(2) (1)

TUG.3 -./

( inclusão de POH)

~ TUG.3 TUG.3

(3 x 21x C-12) (3) (2)

( associação do ponteiro)

~I VC.4(Total 63 x C-12)

AU.4

TUG-3

(1)

VC.4

AU.4

AUG

../

(inclusão de SOH)

EI A_U_G _

155.520 kbit/s

STM.1

STM.1

pt = Pontetro POH = "Overhead' de Via SOH = "Overhead' de Seção

Figura 3.5 - Formação de um Quadro STM.1 (155 Mbit/s) a partir de 63 feixes de 2 Mbit/s (C-12)

3.4 Estrutura do Quadro

o quadro basico do STM-1 é composto por2430 bytes (8 bits) numerados de 1 a 2430 emontados em uma matriz composta de 9linhas e 270 colunas, num total 19.440 bitsem um periodo de 125 ~s, que implica numataxa de 155.520 kbit/s. Estes bytes sãotransmitidos serialmente pela linha decomunicação.

Esta estrutura do quadro basico STM-1 édividida em três areas:

"Overhead" de Seção . ("SeclionOverhead . SOH)

n

. Ponteiros de AU - ("AU Pointers")

. Carga Útil - ("Payload")

A figura 3.6 mostra a estrutura do quadroSTM.1.

3.4.1 "Overhead" de Seção - SOH

o SOH são bytes acrescentados ao"Payload" de infomnação (N x AUG) paracriar o STM.N, com a finalidade de fornecerinformações para alinhamento do quadro,para manutenção, monitoração dedesempenho além de outras funçõesoperacionais.

.../

.,/

-

••

Byte = 8 bits

Taxa = 155.52 Mbit/s

- bytes A1 e A2 : A:inharnento de quadro;

- byte C1: Identificador do STM.N:'I

01 a 012: Canal de comunicação dedados (DCC), Os bytes de 01 a 03 formamcanal de 192 kbit/s para Seção deregeneração e de 04 a 012 formam canal 'ide 512 kbit/s para Seção de Multiplex,

- bytes E1 e E2: Canal de serviço. ':0 bytel:1 forma um canal de 64 kbit/s para Seçãode Regeneração e o byte E2 forma um canalde 64 kbit/s para Seção de Multiplex; ,

SOH (81 Bytes)

R-SOH t 27 Bytes

!.

e o d A •• 9 Bytes "I"

I45 Bytes

.,9

270 Colunas

270 x 9 = 2430 Bytes

Duração do quadro = 125 ,lS

9 Linhas

QUADRO STM-1 (2430 Bytes)9

(Os bytes são transmitidos serialmente, na taxa indicada.

9

• 1

4

9

Figura 3.6 - Estrutura do quadro STM-1 e do "Overhead" de Seção. SOHO "Overhead" de Seção é dividido em"Overhead" de Seção de Regenerador (R-SOH) que ocupa as colunas de 1 a 9 daslinhas de 1 a 3 na matriz de bytes. e em"Overhead" de Seção de Multiplex (M-SOH)que ocupa as mesmas colunas nas linhas de5 a 9 do quadro STM.1.

O R-SOH contém informações que sãoutilizadas entre os regenera dores e a contidano M-SOH é utilizada nos pontos demontagem e desmontagem de AUG(Multiplex origem e destino).

A figura 3.7 ilustra os bytes do SOH e aseguir são descritas as suas finalidades:

- by1e F1 Canal de 64 kblt/s para usuário darede:

- byte B1: Código de 3 bits geradopelo equipamento de transmissão paramonitorar erro na Seção de Regeneração -"Bit Interleaved Parity - 8" (BIP-8):

- bytes B2 Código de 24 bits (3 bytes)gerado pelo equipamento de transmissãopara monitorar erros na Seção de Multiplex -"Bit Interleaved Parity - N x 24" (BIP-Nx24):

- bytes K1 e K2: Sinalização paracomutação de proteção automática (APS):- bytes Z1 e Z2: Reserva

3.4.2 Ponteiro de AU ("Adminbrative Unit- Pointer"):

Ocupa uma posição fixa no quadro STM-1,localizada na linha 4. colunas de 1 a 9,sendo responsável pela localização do 10.by1e HO-VC (Virtual Container de OrdemSuperior) dentro do quadro SM.

Em principio. todos os Nós da rede devemestar sincrolllzados pela distribuição de umsinal de relógio muito estável. No caso deocorrer uma interrupção na distribuição dorelógio para um Nó. o relógio local commenor estabilidade do que o principal, eprovavel-mente com uma freqüêncialigeiramente diferente, deverá supnr estaausência.

/

1

2

3

4

5

6

7

8

9

i A 1 I A1 I ,o.. 1 I A2 A2 I A2 I C1 X XI I

I B1 I E1 F1 X X R-SOHI

I

i 01 I I I 02 I 03II

I H1 I H2 H3 H3 H3 Ponteiro de AUi

I B2 B2 B2 K1 I K2 I II

04 I 05 06

07 08 09 M-SOH

! 010 I 0111012

1I I

I Z1 I Z1 I Z1 Z2 I Z2 Z2 I E2 I I' i I

/

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Figura 3.7 - Bytes de "Overhead de Seção - SOH

Para compensar as diferenças de freqüênciae de fase é que existe o ponteiro.

Cada by1e no espaço reservado á carga útiltem um endereço e o ponteiro contém oendereço em que começa a carga útil (VC-n).

Se o relógio que forma um STM-1 tem afreqüência menor que o utilizado paramontar o Virtual-Contalner em outro STM-1na rede. os buffers de transferência deinformação entre um STM-1 e outro

74

começam a perder Informação porocorrência de "overflow".

Nesta condição, um byte de justificaçãonegativa é utilizado. Um by1e da carga útil écolocado no espaço do ponteiro de AU e ovalor do ponteiro (endereço de início dacarga útil) é reduzido em um.

Se por outro lado a freqüência de um relógiode STM-1 é maior que a do outro, em algummomento o buffer de transferência deinformações de carga útil estará vazio.Então um byte de justificação positiva

-

•••,•••

•••••••••

••••

••••

,..,

,•••

•••

••••••••••••,..,•..,

precisa ser cOlocaoo na posição de céirgauti!. e para ISto é colocado um byte deInformação inutll e o valor do ponteiro éIncrementado de um.

As vantagens da utilização de ponteiros são:

- os equipamentos ficam Insensivels a pe-quenas variações de fase e de frequência:

- a necessidade de "buffers" na rede é mini-mizada.

3.4.3 Carga Útil ("Payload"):

o "Payload" de informação de um STM-1 épor onde trafega a informação ou a "cargautil". E composto de 1 AUG, que por sua vezé constituido por 1 AU-4 ou 3 AU-3.

Ocupa as colunas de 10 a 270 na estruturado quaaro STM-1 (num total de 2349 bytes).

o VC-n associado a cada AU-n não temuma fase fixa no quadro STM-N. A posiçãodo primeiro byte do VC-n é indicada peloponteiro de AU. O ponteiro de AU está fixoem uma posição no quadro STM-N (bytes de"Overhead").

O AU-4 pode ser usado para transportar. viaVC-4. um numero de tributários TU-n. Oponteiro de cada TU-n estará fixo em umaposição no VC-4 e indicará a posição doprimeiro by1edo VC-n ("n" .: 1, 2 ou 3).

O AU-3 pode ser usado para transportar,via VC-3, um numero de tributários TU-n. Oponteiro de TU-n estará em uma posição fixano VC-3 e indicará a pO~lção do primeiroby1edo VC-n (ordem inferiOr).

3.4.4 Estrutura do quadro STM-N

Um STM-N é composto pelo entrelaçamentobyte a byte de N STM-1.

O quadro STM-N está estnlturado em 9linhas por N x 270 colunas. c.orrespondendoaos campos de SOI{ AU.Pointer e "Payload"de informação.Cada ponto desta estrutura é constituido de1 byte. tGndo-se um total de N x 270 x 9

75

~:/tes. «ue ccrresponae a urna taxa de N x~55.520 klJiUs.

o "payload" de lI,formação de um STM-Ncontém N x AUG's. onde cada AUG é:ormado por 1 ,'-<U-4oU 3 AU.3.

3.4.5 Overheads" da Via (POH):

O POH ("Path Overhead") é a Informaçãoadicionada ao Container. ao se cnar um VC.a fim de prover informações sobre aintegridade da comunicação entre os pontosunde são montados e desmontados os VC's .

A estrutura dos POH difere para VC's deordem superior ("High Order' - HO) e deordem inferior ("Low Order" - LO), e sãodetalhadas a seguir.

a) POH dos "Virtual Containers" de ordemsuperior. "'C-3 e VC-4 (HO-POH) .

O "Overhead" de Via dos "VirtualContainers" VC-3 e VC-4 são incorporadosao "Payload" de informação entre a origem.onde são montados. e mantidos até odestino. onde são desmontados.

O POH do VC.3 localiza-se na 1a. coluna daestrutura de 9 linhas por 85 colunas que ocompõe. No VC-4. também ocupa a 1a.coluna da estrutura de 9 linhas por 261colunas que o compõe.

Os nove bytes que compõem o POH são:J1, 83. C2. G1. F2, H4, Z3. Z4 e Z5 , cujasfunções são:

- possibilitar ao receptor a checagem dasequência transmitida;

. monitorar erros no trecho entre c"madasde via que estão se comunicando;

- Indicar a composição do "Payload" do VC.3/ VC-4:

- Indicar ao terminal local. o "status" e aperformance do sinal transmitido quandorecebido no terminal distan:e:

- Comulllcação de usuário entre camadas del/ia;

- indicador de Multiquadro:

b) POH de Ordem Inferior (LO-POH)

É a informação adicionada ao C-n paraformar os VC-n O LO-POH. em geral, éformado por um único byte e tem asseguintes funções:

- monitoração do desempenho do VC;- infonmações para manutenção;- indicação do Status dos alarmes.

3,4.6 M6todos de Multiplexação

,; estrutura de multiplexação para formaçãodo quadro STM-1 pode ser observada nasfiguras 3.8 e 3.9.

.; multiplexação pode ser feita pelo AUG,rUG-3 ou TUG-2.

Um STM-1 é fonmado por 2 seções básicas:SOH e AUG. O AUG é formado por 9 linhasde 261 colunas ("Payload") e pelos 9 bytesda Iin'8 4 do SOH (ponteiros de AU).

Para se formar um STM-4. precisamosmultiplexar 4 AUG's, sendo que a disposiçãodos "bytes" na nova estrutura é feita peloentrelaçamento "byte" a "byte" dos AUG's.Eles possuem uma fase fixa em relação aoSTM-4

Para a formação do quadro STM-1 podemoster várias combinações de VC's. dentre elascitamos:

76

. "xmaçàc de AUG a partir de 1 AU-4:

. formação de '£',UGa partir de 3,\U-3:

. formação de I/C-4 a partir de 3 TUG-3:

. formação de VC-3 a partir de 7 TUG-2:

. formação de TUG-3 a partir de TU-3:

. formação de rUG-3 a P"I'l!r de 7 TUG-2:

. formação de TUG-2 a partir de 3 TU-12:

A seguir, são detalt-,ados exemplos deMultiplexação de VC-12 (Virtual Containerpara tributário de 2 Mb/s) em estruturasmaiores.

O VC-12 é formado por 35 bytes, sendo o10 byte o POH e os 34 restantes o Payloadem C-12 (o "payload" de infonmação desteVC).

O TU-12 é formado por 36 bytes, sendo o10. byte o ponteiro de TU-12 e os 35 bytesseguintes para o VC-12. Este TU-12 podeser representado por uma estrutura de 9linhas por 4 colunas. onde o 10. byte da 1a.coluna é o ponteiro de TU-12.

Para compor um TUG-2. são necessários 3TU-12. entrelaçados byte a byte. O VC-12tem fase flutuante em relação ao TUG-2,sendo necessário o ponteiro de TU-12 paradar a fase entre os dois.

Para ser formado o TUG-3. são entrelaçadosbyte a byte, 7 TUG-2 A partir de 3 TUG-3monta-se um VC-4, dai é montado o AUG €io STM-1.

Um outro caminho é formar um VC-3 a partirde 7 TUG-2 e, a partir de 3 VC-3, formar oAUG e o STM-1.

..J

...d_.

...).t:,;;

..J.5c~)~,J~...)

J...)~..J:):J:):..)J.J

",,d

(9 Bytes)

Figura 3.9 - Estrutura de Multiplex8ção( r:xemplo de 1 x VC-4 formando um f:;;xe STM-1)

i-igul'a 3.8 - E:strutura de Multiplexação(Exemplo de 3 ;( TU-3 em VC-4 formando um feixe STM-1)

----,1...........---,

f"OH de V' >3'"/.~~->.85 COLUNAS( 765 6ylcs.incluindo POH )

Nó da rede. que rn!iza as funções demultiplexação. <;haveamento. acesso e"cross-connection";

I8<istem vários tl,cos de Nr's. t3is como '05Nós a 64 kbitls G Nós de c.'nda lârga,A NNIé o ponto no qual "s f8cilidades detransmissso (meios) são inlerfaceadas comas :scilida,:Jes de rcde (Nós dosequipan~entos de acesso).

77

para interligar osno lransporte de

P'-eenchido com bytes fixos("stuffing' cytes) - 4:2 bytes

I •• 0 ___ ._ .._-,::on tê!í ".:S C<2

PonteIro \;C.3 (3 byleslde I'.U.4

O O :)~'/C -4

I Ir ....-L_.I

/ VC-3.

H ,je VC-49 Bytes ) .

PO(

..Ponteirode AU.4

O VC-4( 2.340 Bytes )

/

POH de V~-4/

3.4.7 i'JNI ("Nctwork Nade Interface")

da r"de necessáriaelementos da SDHinformações.

Uma rede de transporte tem duas funções8iel1lentares:. u'ansmissão. para a qual existem os meios(ex: íioras ópticas e rci,jio):

,\ NNI é a designação para a interface de Nó

~.5C.:d:-;':~~rísticwsda S0H

- Comp<JtibiLdade com as técnicas ATM;

!\s caractGristicas pnncipis da SDH são:

Grande capacidade de g"renCI"Ii,,)nto darede:

J ...~

Jjj~.

...J

.)~Jj:)jjjr,

:J.,..:Jj:5.j.)':J'"J:J:Jj..J::JJ

J:J::;.;.J

J,'"'.J~j:J:5.3:J:5:J':J~-::J-5-'"::J:::..~...J

::J..'

...J

~.5J

de variações de fase elouatravés de processos de

- equa:izaçãofreqüênciajustificação:

3.G Cúnsidc:raç::)cs SObí..; :';:inc(üJlismo

A sincronização por r,,":"gio unico é a formaiSEal de acionamento das f'J:lções digitaisfJor divisão 110 tempo. São da realizaçãor81ativamente compI2~a. em função daquantidade de fluxos 'igitais concorrentesnum mesmo pont,. das '."istâncias.

,c'ãra qUê 3S tarefas de (:~onlag2m edesmontagem dos tlibuL',nos ~aJamrealizadas de modo correto. c':ve haver ..msincronismo entre o terminal que tr:Jnsm:ta aillformaç.ão e o terminal que a recebe

I,s principais aitemativas de sincronizaçãode r~des digitais. que são v!ilizadas deforma isoiJdas ou combinadas entre si são:

- sincronização por relógio unico:

processos de interpolação I decimação.'1u~"do os s!:lais S30 originalmente::n.....ógicos (ou ~~n í,~t'2uma etapaii1\;::imediaria do pr'xGsso):

- escorregamento. com p8rda de informaçãoou inserção de reduf1li2incia no sinalprocessado.

- sincronização (:.) sistemas isolados poroscilüdores de a!i.3 precisão:

a) F.~lta da padronização de d:V8fSOS oytest.iestin'.dcs a sup8rvlsão. (~U8"pode vIr apreJuG.'.;li a compatibilid2de <j2ral:

;;) Uso ,'1eficiente da c:',p;:JCIdade detransrr,;ssâo do sistema p::;ea tr:!:;utáriosda 34 MbiVs.

.3.5.2 O:.:svant2gens:

c) A taxa da primeira hierarqUia da SDH (155\1biVs) para o caso de transmissão '/Ia(:'ldio poderá exigir I:.;ocessos de,,-,odulação mais comf)lexos e filtragensmais seceras em decorrência daGõnalização d~ FR "tualmente adotada(especlficú;ner"e. quanto ao eSpaçali1entoantre canas).

redes

evolução

hierarquiasas

'}través de

mundial. facilitando as

assimil<Jção da

PadronizaçãoInterligações:

Conectividadeplesi':'clonas:

Facilidade detecnológica:

!mplemen''lção'Superpc~'•.:5:

Atendimento ;;5 futuros necessidades deO&M (operação e manutenção) sendo<:ompativel ccm a TMN:

- -:-ranpcrl:o fluxos ('J'tais d:os iJnncip::ris'~;8r2rqu:3s (::-slócrofl8s existentes:

A.pr,:scnta éjl;]nde numero de digitasíessrv;:;;r.!os para -1 operação, m3nutençãoe Çj2rCf1c:a da rede.

- Utiliza ,écnicDs rel.ativamente sirrf)lcs iJararealização da suas funções permitindo ocrescimento para taxas mais ,levadas:

- PSifn;te. em .: orlas condições. a I'~.;(ada einserção diret.] de canais tnDutários. tentode fonna rixa' quanto ,~ontrc:ddaremotamente:

Otimização da rede, principalmcnte pelasfacilidades de inserção e Gxtração de~inals e de rc .rote<Jmento:

~-.::ita.s (~:Jíacteríc;ticas :cvam a SOH ter um~rande nurnero de \;"~:'::';gGns (!ilando'~0i11I);3rada com '.,struturas con'fGncionaisPOH.

:3.5.1 Vantagens:

••••

••••

~,:~alç62s ;:; técnIcas i;;; ~rê"",smfSsão,;f':\'OIVidas.

.\s t6cnlcas de Justificação 530 adotadas::8:0S ôtuais sistemas POH e consistem da;;isG:(;ào de redundâncias ao SInal original.-:'Jste; ..)rmente r:;tiradas na roçepção. I;e.arma ,:ontrolada e sem alteração de seu,~onteúdo de informação.

Fadem ser r"alizadas através de técnicas2strit;]mer.te digitais. permitindo ",ua total,ntegração em circuitos lógicos.

/,s :jcnicas de escorregamento "SLlP"consistem em retirar digitos da Informaçãoou Inserir redundâncias no sinal processado':e forma a compensar. na média temporal.dS diferenças de frcqúencia entre este sinal.'; a sua base de tempo no p,-ocass2dor.PrOVOC<l alterações no sinal.

.\ 2strutura de multiplexação da SOH prevé3 ulllização de técnicas de justificação para.]S compensações de f:;se e de freqúênciapresentes nos diversos Sinais envolvidos.Um ponto Irnportante é que as flutuações defase tendem a acumular-se ao longo dasdiversas seções de "élnsmissão tornandoessencialmente impo .. Jnte a utilização det:~cnicas que permitam sua redução .

."s astruturas de informação da SOH contem:--rocessos de justificação que permitem o~':2SS0 a tributa rios que 8presentem.'ónações de f8se e/ou freqüência. sem;:.2rda ,Je informação (sincronos (' j,j;es!ocronos). São adicionados ponteirosque permitem identificar a posição relativados diversos tributários dentro dos q11adrosSOH[sta estrutura permite que sejam utilizados.:quipamentos que fazemail ,serção e/our2tir'lda de canais tributários plesiócronos dof:;) 2 SOH

Para que o sincronismo possa serrecuperado através do quadro transmitido. oSinal ~TM-N deve ter uma 'luantld ..•da detransições que garanta sua rr.'cuperação narecepção Um padrão de bits adequado. quenão "presente ulna sequência longa de "1"ou O" é ootido pelo uso de um circuito,,:nbara1l1ador.

79

rJ ~i"CUltOer'lbarGlh,:"or começa a agir a~:<c.lirdo 10. bit 3pÓS o ,:dtimo byte do'M-:-,OH" nal a. I"lha do c:uadro STM-N. Os:-,ytes de sincronismo do quadro \bytes A 1)fostão ali colocados e não devem serenbaralhados.Os equlpamGntos ~3C:, .:30 providos de um,,'ecanismo de justificação para L.ompensar:. :'quenas diferenças de fase e freqúênciaI. >1tre o relógiO recuperado do sinal e orelógio ")cal do equipamento. Estemecanismo pode ser descnto como umarnemória elastica onde os dados são escritoscom o meo;,no relógio do VC rGcebido e lidoscom o relógio local.

Um ponteiro de AU provê um método depermitir o :jlinhamento flexivel e dinâmico doVC dentro do quadro AU. Um alinhamentodinâmico Significa que o VC pode flutuardentro do quadro AU. ou seja. pode começar2m lugares diferentes centro do quadro AU.

Em opGração normal. <) ponteiro localiza ocome.;o do VC Jentro do quadro AU.

Se houver diferenças entra as frequências,jos quadros do AUG e do VC. então o valordo ponteiro será aumentado ou diminuídoconforme o necessario. acumpanhado porlJytes de juslificação positiva ou negativa.

O rlesenvolvlmento da hierarquia digitalsincrona pOSSibilitara o surgimento de novosequipamentos que pOSSibilitarão o gerencia-r.,ento das redes de transporte quanto aotrafego, ao roteamento. a Inserção e retiradade sinais em pontos remotos. as falhas e aodesempenho final

Encolllram.se disponiveis e ",m desenvo"/i-rnento. os seguintes grupos .Jepquipamentos:

_Equipamentos terminais ópticos:- Rádios digitaiS;- Multiplexadores:_Equipamentos "Cross-l~onnect" - SOXC e"Add-Drop" - ,,,OM:

- Regeneradores.

Os equipamentos MultijJlex T.}rminais deLinha formam a porta pnncipal da rede POH

era a SOH. São Dr0Jeta,jos para aceitarem.;;1 fllJmero de Sinais tributárioS e mulliplexá-

:,)5 a uma taxa apropriada para o sistema de~riinsporte sincrono (STM-1. STM-4 ou STM-16) Os tributários podem ser sinaisexi,tsntes de PDH ou sinais de SOH detaxas mais baixas.Os equipamentos Multiplex de Inserção!~xtração ("Add-Orop Multiplex" - .t,OM) sãoum tipO particular de Multiplex projetadospara operarem de forma especial onde épossivel. dentro destes equipamentos,;nserir ou extrair canais do sinal "[Jassante".Os AOM's são geralmente disponiveis nastaxa s dos ;nte:iaces STM-1 e STM-4 epodem !f1serl'!extrair uma variedade de':!lais tributarios (por exemplo, feixes de 2,::4 ou 140 Mbitls).

Os dispositivos denominados "Cross-':onnect" Digital Sincrono são fundamentais:: ~ra a elaboração da rede SDH. Podemf .:nclonar como chaves semi-pGrmanentes[);)ra canais de transmissão e podemcomutar a qualquer nivel de 2 ~.J1bitlsatéSTM-1 Em gera, estes diSpOSitiVOS temIr,terfaces para STM-1 ou STM-4. O "Cross-Connect" pode ser reconfiguradorapidamente por software através doscana's de comunicação de dados eXistentesno q'Jadro STM-N. Esta reconfiguração podeproporcionar linhas privadas digitaistemporárias e outros serviços de bandavariável.

[':entua!mente é necessário que o sinal em'Jma rede SOH seja regenerado. para istooão definidos os regeneradores de sinais osquais t1lmbém tem a capacidade de reportaralarmes e de monitorar o desempenhoatravés dos bytes de "Overhead" de Seção,ie F :.generação.

Como todos os equipamentos têm ac2pacidade de reportar alarmes, as falhaspodem :er i,oladas rapidamente com aidentificação da seção individual detransmissão com problema.

t:onnectlons' :.3 l/C'S. ~~.::,:;;tandot2xas da:iansnl!ssão "~3 S:H t:-/ou lJxas dO POH .além de f8allzar flJnçÕeS de cGntrole egerenclamento.-:;)O ccnsld"rados eqUlpa-,nentos SOXC.

,'\Iém da f' :nção bâsica de "cross.onnectlon". os equipamentos SOXC jeveminclUIr í~ilid2jes de controle mais eficienteda rede com [)osslbllidades de rearranjarrapldalll8nl'é Ire .roteamento automátiCO) darede em CdSO de falhas. ['-,ta facilidadedumenta a disponlGilidade da r.,de.

3.7.1.1 Funções básicas:

a) terminação de feixes digi:é!is tais como, 2Mbitls, 140 Mbitls da POH e os feixesSTM-N da SOH:

b) :/apeamento e dasm::peamento doslnbulános da PDH em VC"s adequados:

c) Recuperação e montagem dos VC"s dosfeixes ,;TM-N

d) Realização de "cross connections"transparentes de VC"s atr;:;vés de controlelocal ou remoto.

A entrada do SOXC consiste de sinaisd:gitais. os quais são transversalmenteconectados ("cross connection") emcomutadores sem bloquoio ("non-blocking").Esta conexão pode ser controlada tantolocalmente como através de um Nó via umgerenciador de rede.

O nivel de hierarquia para o qual os sinaissão transversalmente conectados pode ser omesmo, bem como um nível mais baixo doque os sinais são terminados.

A fi'Jura 3.10 mostra ° diagrama de blocosde , ',1SOXC básico.

37.12 Tipos de "cross-connections":

1.7.1 ECluipr.;ilentoslJigitais

"Cross-Connect"O SOXC é capaz de realizar os seguintestipos de "cross-connections":

Os equiparL",ltos digitai~ de ''. ;oss-connect";epresentam uma nova fnmilia de produtosJ: ','1inados pela ITU-T como SOXC.C _"Iquer equipamento que realize "cross

80

a) Unidirecional: afetua a "cross-connection'em um sentido. Pode ser usada no casode distribuição de sinais de vídeo:

•••••

•••

PDH

Feixes

Feixe

SDH

Desmap.de

Tributários

Montagemdo feixeSTM-N

pode ser util na realização deteleconferências,onde um sinal local deveser enviado a mais de um destinosimultaneamente.

ELEMENTOSDA TMN

DE VC's

CRUZADA

CONEXÃO

MATRIZ DE

ESTAÇÃO DETRABALHO

apeamentode

Tributários

Desmontag.do feixeSTM-N

Feixe

PDH

SDH

b) bidireclonal: efetua uma "cross-connectíon"em dois sentidos.

c) "Broadcast": Efetua a "cross-conneetion"de um VC de entrada para mais de um VCde saida.. Este tipo de "cross-conneetion"

~~

••••~

~

~\w

~

~~\w

~\,.

\w

~~

••••••••~lo.

~ Figura 3.10 - Diagramade Blocos do Multiplex Digital Síncrono"Cross-Conneet"- SDXC

•••••••••

••••

3.7.1.3 Tipos de "CrossConneet":

Os dispositivos "Cross-Conneet"digitais sãoclassificados em termos das suas interfacesde linha e de seu nivel de comutação.

Por exemplo, um SDXC4/4 terá interfaces aSTM-1 e comutará no nivel STM-1. UmSDXC 4/1 terá interfaces no nível STM-1 efará conexões a nível de 2 Mbitls. O SDXC4/3/1 poderá ser utilizado para substituir osquadros de distribuição digital utilizados emCPA's,

3.7.2 Equipamentos Tenninais Ópticos

O sistema de transmissão síncrono em equi-pamentos ópticos representa uma outrafamília de novos produtos para o transporteda rede, baseado na SDH, padronizada pelaITU-T.

O que importa na padronização SDH ê ainterface elêtrica, sendo que a codificaçãodo sinal óptico pode atê ser proprietária dofornecedor,

81

O padrão internacional SDH já induisistemas ópticos em 155 Mbitls, 622 Mbitls e2,5 Gibi/s.

A estrutura síncrona da SDH possibilita aramificação, o adicionamento e a "cross-conexão" das linhas, de forma que a redepode ser configurada com uma ótimarelação custo/eficiência. Um exemplo é arede de fibras em anel.

3.7.3 Equipamentos Rádios Digitais

Os sistemas de transmissão via rádio digitalsão aguardados como o grande trunfo nostroncos e redes de acesso em sistemasSDH.

Uma variedade de avanços tecnológicos,incluindo modulação em multinivel,codificação com capacidade de correção deerros e equalizadores adaptativos, temaumentado o número de aplicações desistemas rádio.

Um dos desenvolvimentos já efetuados naprática é a utilização da modulação em 128QAM cujo desempenho dos parámetrosbásicos são semelhantes aos vivenciadosnos sistemas em 64 QAM. Com o uso destealto formato de modulação, é possível otransporte dentro de canais espaçados em28, 30 e 40 MHz, de um sinal de 155 Mbit/s,dependendo do fator de "RolI-Ofr' dos filtrosdos equipamentos.

Com a limitaçãoda banda de FR em 20 MHz(como o é em 6,7 GHz, hoje utilizada pelasEEE's), existe a possibilidade de se utilizarequipamentos rádio digital operando na taxade 51,84 Mbit/s (com modulação 16 QAM),padrão SONET, podendo integrar uma redesíncrona, porém não SDH.

Em termos globais, em redes tronco, comalta capacidade de roteamento, os sistemasem fibras ópticas geralmente dominam.Entretanto, na dificuldade e inacessibilidadedo terreno com grandes contrastestopográficos, o sistema rádio toma-se umasolução altamente competitiva para as redesSOH.

Devido a aplicabilidade de sistemas rádio,um cenário combinado rádiolfibra requer queos sistemas rádío SDH sejam totalmentecompatíveis com os sistemas em fibrasópticas.

3.7.4 Equipamentos Multiplex

A partir das diferentes configurações dosblocos funcionais estabelecidos nasRecomendações da ITU-T - G.781, G.782 eG.783 , aparecem diferentes tipos deconfigurações de multiplex.

Estas confígurações variam de acordo comosão feitas as seguintes funções:

- Montagem e desmontagem de feixe STM-N',- Função que destina um VC de ordeminferior para a capacidade disponível deoutro VC de ordem inferior;

- Função análoga para VC de ordemsuperior

São os seguintes os tipos de multiplexpadronizados:

82

a) Configuração terminal: onde é feita afunção de multiplexação de sinais tributáriosda rede plesiócrona (G.703) em um quadroSTM-N.

b) Configuração tipo ADM (UAdd/DropMultiplexU):onde se tem a flexibilidade deinserir/derivar e acessar sinais com o padrãoPDH (G.703) mapeados em VC's a partir deum quadro STM-N.

o Multiplex tipo ADM pode ser configuradocomo um SDXC, sub-equipado, pois tambémrealiza funções de "cross-connectionu deVC's.

3.7.5 Topologia de Redes

A figura 3.11 mostra as configurações derede utilizadas. ./

T M XA) PONTO A PONTO 1

STM - N Ii. • TMX---~

Figura 3.11 - Configurações de Rede SDH

manutenção serãoàs facilidades

- Rede de telecomunicações cara einflexivel;

- Gerenciamento de rede e capacidade demanutenção extremamente limitado;

- Não padronização;- Baixo grau de utilização.

- Custo de operação ereduzidos devidoadicionadas;

d) Racionalizar o gerenciamento de rede;

b) Necessidade de um padrão internacional;

c) Necessidade de mais confiabilidade;

g) Aumentar a capacidade de transporte darede;

h) Reduzir preços e investimentos:

e) Facilidade de gerenciamento de trafeg9com roteamentos de circuitos e derivações einserções de canais;

f) Controlar e supervisionar a rede com maiseficiência;

83

. . ~. -I TMXSTM.N ~ STM.N _S T M -N

I T M XB) C A O E IA

C) ÁRVORE (OU

As redes em anel são mais convenientesquando é necessária uma altadisponibilidade. No caso de uma falha, otrafego pode automaticamente ser re-roteado em outra direção através do anel.

3.8.1 Motivação para a Migração

o ) A N E l S_T_M_-_N_-icd-J,-- ~

• -IA O M I I I I I,------SOXC STM.N TM~

STM---N----91---S-T-M-~

As estruturas em formato de estrelaoferecem maior flexibilidade no caso em quea capacidade de um nó pode ser aumentadasem afetar equipamentos em outros nós.

3.8 Migração do PDH para SDH

Um ADM pode ser usado para criarestruturas de barramento, árvore e anel.

Na interligação entre redes onde énecessária alta capacidade e flexibilidade,um SDXC seria escolhido para um nó empreferência a uma combinação de unidadesde linha.

Muitas têm sido as motivações para amigração da rede PDH para a rede SDH.Dentre elas podemos destacar:a) Limitações das redes atuais:

- Padronizações mais extensivas dado amelhor compatibilidade entre diferentesequipamentos;

- Estruturade quadro ("frame")flexível.

3.8.2 Estratégias da Migração

o sistema de transmissão síncronopode serintroduzido numa rede de telecomunicaçõesde forma natural, a partir de duas estratégiasbásicas:

a) Rede superposta: pequenas redesintegralmente SDH podem ser criadasindependentemente da rede PDH e nomesmo ambiente geográfico, comequipamentos de linha, multiplexadorese"Cross-Connect".

b) Implantação inicial dos sistemas de linhaSDH: nestas redes, os sistemas de linhaSDH ponto-a-ponto substituirão os equi-pamentosde linha PDH correspondentes.

Para as Empresas de Energia Elétrica,existe a opção de implantaçãode uma novarede SDH via fibras ópticas, sem restriçõestécnicas. Já com relação a migração dosistema rádio, considerando a restrição legalde utilização da faixa de freqüência e alimitação da largura de faixa do canal (20MHz), não é possivel trafegar via rádiodigital em 155 Mbitls. Portanto, não há de sefalar em migração do sistema rádiodiretamente para SDH, a menos que setrabalhe em outras bandas de freqüência(depende de acertos com o Ministério dasComunicações)ou que sejam desenvolvidosequipamentos rádio digitais com técnicas demodulaçãomais sofisticadas.

Para a definição de uma estratégia deintrodução da Hierarquia Digital Síncrona esua implementação, toma-se necessário odesenvolvimento de algumas atividades:

- Realizaçãode uma instalaçãoexperimentalcom critérios bem definidos;

- Estudo/analise da topologia de rede maisfavorável a SDH e das opções demapeamento para prestação de diversosserviços pela rede;

84

- Especificações dos equipamentos SDH edos aspectos de gerenciamento;

- Definição das tecnologias e canalização aserem adotadas quando da utilização desistemas rádio e sistemas ópticos para asub-hieraquia de 51,84 Mbitls e para asdemais hierarquias padronizadas (STM-1,STM-4e STM-16);

- Acompanhamento das atividades depadronização e das experiências deimplantação da SDH a nivel nacional eintemacional;

- Capacitaçãodos recursos humanos para oplanejamento, implantação, gerenciamentoe operaçãoda SDH.

Para as Empresas de Energia Elétrica,analisando as necessidades atuais dequantidade de canais, a taxa de 155 Mbitls(correspondendo a até 1920 canais digitaisde 64 kbitls) é excessiva. Porém, quandoconsideramos os novos serviçosemergentes, principalmente quanto atransmissãode dados (redes corporativasesistemas de geoprocessamento) as redessincronasSDH tomam-se atraentes.

As facilidades de gerenciamento da redepermitidas pela SDH devem serconsideradas também como fator de pesona avaliaçãode novos sistemas.

3.8.3 Convivênci'! - POH/SDH

A transição da hierarquia plesiócronapara ahierarquia síncrona será gradual com ainstalação de novos equipamentos emambientede rede plesiócrona.

A medida que os volumes de contrataçõesde equipamentos SDH aumentar, haveráuma redução de contratações deequipamentos PDH de alta capacidade,tendendo,a longo prazo, a desaparecer.

Por conseguinte, o planejamento deempresas deve ser orientado para aintrodução de equipamentos que viabilizemuma SDH plena, com as interfaces a 2Mbitls, 51,84 Mbitls, 155 Mbitls, 622 Mbitls e2,5 Gibi/s.

3.9Conclusão

que os elementos da rede SOH serãogerenciados por uma parte dedicada daTMN.

A dimensão da rede determinará aconvivên-cia de uma estrutura hierárquicacom responsabilídade e atribuiçõesdistribuídasque permitiráum controleefetivoe imediatono caso de falhas e correções.

11

Os "overheads" associados aos niveis demultiplexação especificos das entidadesindividuais da SOH servem para garantirmonitoraçãode qualidade e supervisão fim-a-fim, bem como para oferecer canais decomunicaçãoe outras facilidades tais comosupervisão, operação e manutenção dentroda redeSOH.

I!Uma característica particular da SOH éoferecercondiçõespara se estabeleCeruma'rede de gerência TMN através do uso dos'Canais de Controle Embutido - ECC,existentesno quadro SOH.

Nacamada fisica (feixe STM-N),o ECCusaos canais de comunicação de dados,formados pelos bytes 01 a 03 (acessíveis ,i

nas estações repetidoras) e 04 a 012"(acessiveis nas estações multiplex) dosSOH. Podemosdizer que os ECC são umcanal lógico dentro do ambiente SDH parainterfacesQ doTMN.

A função de umsistemade gerênciade redeé controlaruma rede de transmissãoa partirde um centro de supervisão. O grau decentralizaçãoconveniente será determinadopela dimensão,complexidadee topologiadarede. ':

A padronizaçãodas funções de supervisãonos equipamentosSOH, evitará a existênciade protocolos proprietários e facilitará aampliaçãodos sistemas com equipamentosde fabricantes diferentes daqueleimplantadona primeira fase.

iiA introdução da hierarquia SOH representauma ótima ocasião para a renovação darede de transmissão. O surgimento destanova hierarquiadigital com as facilidades aela inerentes deverá trazer uma nova

8S

Esta complexidade combinada com aautomaçãoda rede aumentaráa importânciada gerência dos equipamentos e maisespecificamenteda gerênciada rede.

A tecnologia TMN (''TelecommunicationManangement Network") visa fornecer asfunções de gerência para as redes detelecomunicações, bem como acomunicação necessária entre ela e a redede telecomunicações.

A digitalização das redes e a crescenteintegração e diversificação dos serviçosoferecidos, implicam em uma maiorcomplexidade da rede e no aumento decapacidade dos equipamentos, originandorequisitos novos e mais complexos degerenciamento.

3.8.4 Gerenciamento da Rede SDH

A possibilidade dos equipamentos AOM eSOXC operarem com portas da hierarquiaplesiócrona (2 Mbitls, 34 Mbitls e 140 Mbitls)e portas da hierarquiasíncrona, pode servircomo uma espécie de ponte entre ahierarquiasíncronae a plesiócrona,

Para as Empresas de Energia Elétrica, asredes POH implantadasou em implantaçãosempre poderão ser aproveitadas emremanejamentos para atendimento àschamadas pontas do sistema, ao seremsubstituidas por novos troncosSOH,

Além disso, a complexidade dos novosequipamentos de transmissão, a estruturaeletrônica do quadro de mensagem e a"cross-conexão" fazem os novos sistemasde transmissão se assemelharemmais comos sistemas de comutação do que com ossistemasde transmissãoconvencionais.

No caso especifico da SOH, todos osconceitos de TMN serão implementadosvisando o pleno gerenciamento da redesincrona. Podemos, com isso, considerar

A TMN ê uma rede conceitualmenteseparada, que se comunica com a rede detelecomunicações em vários pontosdiferentes, para receber informações econtrolar suas operações. A TMN podeutilizar partes da rede de telecomunicaçõespara realizar suas própriasfunções.

estratégia para o planejamento futuro dasredes de telecomunicações,que terão maiorcapacidade e flexibilidade para ooferecimentode novos serviços.

Os equipamentos SDH apresentam umnúmero de particularidades de aspectoatraentes. Sua principal qualidade está emsua completa compatibilidade com a redeplesiócrona atual e, além disso, com apadronização mundial irá convergir ashierarquias Européia, Japonesa e NorteAmericana. A SDH é também abertura, semrestrições, para altas taxas de bits.

3.10 Bibliografia

[ 1] FONSECA, D. & SCHMIDT, C. P."Introdução a SDH 'Synchronous DigitalHierarchy' " Centro de Pesquisa eDesenvolvimentoda TELEBRÁS,out. 1991.•

[ 2] "Característicasgerais de equipamentosmultiplexadores da Hierarquia DigitalSíncrona". Centro de Pesquisa eDesenvolvimentoda TELEBRÁS,jun. 1991

[ 3] "SDXC - equipamento "Cross-Connect"para a SDH". Centro de Pesquisa eDesenvolvimentoda TELEBRÁS,jun. 1991

[ 4] MALAVAZI, José Luiz. "Aspectos geraisda rede sincrona". Revista Telebrás,15(52):29-34,ago. 1991.

[ 5] CASTRO, Alexandre et aliL "Introduçãoda hierarquia digital sincrona na redenacional de telecomunicações". Brasília,Telebrás, ago. 1991.[ 6] BREUER, Hans-Jurgen& HELLSTROM,Bengt. "Synchronous transmissionnetworks". ErícssonReview,vol. 2, 1990.[ 7] DESECURES, M. et alii. ''Thesynchronous digital hierarchy • concept andintroduction in lhe network". Communication& Transmission. (3):43-59.

[8] HOLLANDER, .J. den. "SDHfundamentais". Trends in telecomunications.Hilversun,AT&T NSI, 7(2):73-83,jun. 1991.+

[ 9] ROWLANDS, Rob. "Introduction toSDH". Hewtett & Packard USA. Palestraapresentada na Telexpo, maL 1992.

86

[10] "Introdução da SDH na rede Sueca". ISeminário de digitalização e evoluçãotecnológica da RNT. Brasília, Telebrás, 243-51, jul. 1991.

[11] CARNEIRO, RUFINO D.S. "Estratégiasde evolução de rede plesiócrona para redesíncrona (PDH to SDH migration strategy)".RevistaTelebrás no. 16(55) de setembrode1.992.

[12] BOSSI, L.A. et aUL"A Hierarquia DigitalSincrona:Análise conceitual, perspectivas eaplicações". Monografia de conclusão docurso de especialização emTelecomunicações- PUC-MG- 1992.

[13] "Introdução ao SDH - Medições emSDH". Mareio Luiz e Mareei Rabinovich -Anritsu I Wiltron - abril I 1993.

[14] "Métodos e Requerimentos de TestePara a Nova Tecnologia de TransmissãoSDH" - Edísa I Hewlett Packard - Out. I1.993.

...J)J...•.-..J

.-.;:.,J

.)-5J

••••

87

4.1.4 Equipamentos

Digital hierarchy bit ratesSynchronous frame structures used atprimary and secondary hierarchicalleveIsFrame alignrnent and cyclicredundancy check (CRC) proceduresrelating to basic frame structuresdefined in Recommendation G.704Synchronous multiplexing structure

G.702G.704

G.706

G.709

4.2.2 Interfaces ópticas e elétricas, secçãodigital e sincronismo

4.2 Série G - Recomendações sobrehierarquia digital plesiócrona - POH

4.2.1 Taxas de bit e estrutura demultiplexação

4.1.5 Objetivos de qualidade edisponibilidade de redes digitais

G.825 The control of jitter and wanderwithin digital network which arebased on lhe synchronous digitalhierarchy (SD H)

G.703 Physical / eleetrical characteristics ofhierarchical digital interfaces

G.712 Transmission performancecharacteristics of pulse codemodulation

G.8] I Timing requirements at the outputs ofprimary reference clocks suilable forplesichronous operation ofintemational digitallinks

G.812 Timing requirements at the output ofslave clocks suitable forplesichronous operation ofintemational digitallinks

G.92] Digital sections based on the 2048kbitls

G.957 Optical interfaces for equipments andsystems relating to lhe synchronousdigital hierarchy

G.958 Digital line systems based on thesynchronous digital hierarchy for useon optical fibers cables

dede

estruturadetalhes

Strueture of recommendations onmultiplexing digital hierarchy bit ratesTypes and general characteristics ofSDH multiplexing equipmentCharacteristics of SDH multiplexingequipment funtional blocksSynchronous digital hierarchymanagement

4.1.1 Taxas de bit,multiplexação emapeamento

G.702G.707

G.708

G.709

Digital hierarchy bit ratesSynchronous digital hierarchy bitratesNetwork node interface for thesynchronous digital hierarchySynchronous multiplexing structure

4.1.2 Caracteristicas gerais e funções

G781

G782

G.784

G.783

4.1 Série G • Recomendações sobrehierarquia digital sincrona _SOH

ANEXO 4 - NORMAS E RECOMEN.DAÇÕES APLICÁVEIS

4.1.3 Interfaces ópticas e elétricas

G. 703 Physical / electrical characteristics ofhierarchical digital interfaces

G.7] 2 Transmission performancecharacteristics of pulse codemodulation

A Recomendação G.712 (09/92 - Rev.l)substitui as Recomendações G.7]2, G.713,G. 7]4 e G.715 do livro azul.

G. 736 Characteristics of a synchronousdigital multiplex equipamentoperationg at 2048 kbitls

G.757 Optical interfaces for equipments andsystems relating to the synchonousdigital hierarchy

G. 758 Digital line systems based onsynchronous digital hierarchy for useon optical fiber cables

A Recolllendação G.712 (09/92 - Revi)substitui as Recomendações G. 712, G.713,G.714 e G.715 do livro azul.

4.2.3Equipamentos

G.732 Charaeteristics of primary PCMmultiplex equipment operatiing at2048 kbitls

G.735 Characteristics of pnmary PCMmultiplex equipment operating at2048 kbitls and offering synchronousdigital access at 384 kbitls andlor 64kbitls

G.736 Characteristics of a synchronousdigital multiplex equipment operatingat 2048 kbitls

G. 737 Characteristics of an external accessequipmem operating at 2048 kbitlsoffering synchronous digital access at384 kbitls andlor 64 kbitls

G.738 Characteristics of a pnmary PCMmultiplex equipment operating at2048 kbitls and offering synchronousdigital access at 320 kbitls andlor 64kbitls

G.739 Characteristics of a pnmary PCMmultiplex equipment operating at2048 kbitls and offering synchronousdigital access at 320 kbitls andlor 64kbitls

G.742 Second order digital multiplexequipment operating at 8448 kbitlsand using positive justification

G.744 Second order digital multiplexequipment operating at 8448 kbitls

G. 75 I Digital multiplex equipmentsoperating at third order bit rate of34368 kbitls and fourth order bit rateof 139.264 kbitls and using positivejustification

G.955 Digital line systems based on the1554 kbitls and the 2048 kbit/shierarchy on optical fiber cables

4.2.4Objetivos de qualidade edisponibilidade de redes digitais

G.821 Error performance of an internationaldigital connection forming part of anintegrated services digital network

88

G.822 Controlled slip rate objectives on aninternational digital connection

G.823 The control of a jitter and wanderwithin digital networks which arebased on the 2048 kbit/s hierarchy

G.825 The comrol of jitter and wander withindigital networks which are based onthe synchronous digital hierarchy(SDH)

G.826 Error performance parameters andthe objetictives for imernational,constant bit rates digital paths at orabove the primary rate

4.3 Série V - Comunicação de dadossobre redes telefônicas

4.3.1 Interfaces e modems em banda deáudio

V lI Electrical characteristics for balanceddouble-currem interchange circuitsfor general use with integrated circuitequipment in the field of datacommunication

Y.22bis 2400 bitls duplex modem using thefrequency division techniquestandardized for use on the generalswitched telephone network and onpoint-to-point 2-wire leasedtelephone-type circuits

V.24 List of definitions for iterchargecircuits between data terminalequipment (OTE) and data circuit-terminating equipment (DCE)

V.28 Electrical characteristics forunbalanced double-currentintercharge circuits

VJ2 A farnily of 2-wire, duplex modemsoperating at data signalling rates ofup to 9600 bit/s for use on thegeneral switched telephoIie networkand on leased telephone-type circuits

VJ3 14.000 bit/s modem standardized foruse on poim-to-point 4-wire leasedtelephone-type circuits

4.3.2Modemsde banda larga

V.35 Data transrnission at 48 kbit/s using60-108 KHz group band circuits

..~

-.•..J

-C-Ct-ec4..:

'"e;,(.;etit-ec"c'",c"'"'t.:t.

""cc""-~

\"C(..;et;QCC

'"c-cet:-e"tC(.;CC

V,36 Modems for synchronous datatransmission using 60-108 KHzgroup band circuits

v'37 Synchronous data tranrnission at adata signalling rate higher than 72kbit/s using 60-108 KHz group bandcircuits

Muitos equipamentos de transmissãoapresentam interfaces a 64 kbit/s com padrãofisico e elétrico compatível com as Rec, V, 11,V.35 ou V,36, opcionalmente à Rec, 0,703,

As interfaces V, II são utilizadas nos canaisauxiliares de dados dos equipamentos detransmissão digital,

4.3.3Controle de erros

V.42 Error-correcting procedures forDCEs using assynchronous-to-synchronous conversion,

4.3.4 Qualidade de transmissão emanutenção

V,50 Standard limits for transnusslOnquality of data transmission

V, 53 Limits for the maintenance oftelephone-type circuits used for datatransmission

4.3.5 Interfuncionabilidade com outrasredes

V 100 Interconneetion between public datanetworks (PDNs) and the publicswitched telephone rietworks (PSTN)

V, 110 Support of data terminal equipments(DTEs) with V-series type interfacesby an integrated services digitalnetwork (ISDN)

V,120 Support by an ISDN of data terminalequipment with V-series typeinterfaces with provision forstatistical multiplexing

V,230 General data communicationsinterface layer I specification

4.4 Série X - Redesde dados

4.4.1 Interfaces89

X,20 Interface between data terminalequipment (DTE) and data circuit-terminating equipment (DCE) for start-stop transmission services on pulic datanetworks

X20bis Use on public data networks of dataterminal equipment (DTE) which isdesigned for interfac,ing toasynchronous duplex; V-Seriesmodems

X 21 Interface between data' terminalequipment and data circuit-terminatingequipment for synchronous operation 0ppublic data networks .

X.2lbis Use on public data networks of dataterminal equipment (DTE) which isdesigned for interfacing tosynchronous duplex li V-Series

Imodems .X.22 Multiplex DTEIDCE interface for user

classes 3-6X.24 List of definitions for interchange

circuits between data terminalequipment (DTE) and data circuit~terminating equipment (DCE) on publicdata networks

X.25 Interface between data terminalequipment (DTE) and data: circuit-terminating equipment (DCE) forterminais operating in the packet modeand conneeted to public data networksby dedicated circuit !

X.28 DTEiDCE interface for start-stop mod~data terminal equipment accessing thepacket assembly/disassembly facility(PAD) in a public data networks in thesame country

X 29 Procedures for the exchange of control. information and user data between a

packet assembly\disassembly (pAD)facility and a packet mode DTE oranother PAD

X.30 Support of X.2I, X21bis ans X.20bis'based data terminal equipment (DTEs)by an integrated service digital network(ISDN)

X.31 Support of packet mode i,terminalequipment by an ISDN i

X.32 Interface between DTE and DCE forterminais operating in the packet mode

and accessing a packet switched publicdata network through a public switchedtelephone network or an integratedservices digital network or a circuitswitched public data network

X.35 Interface between a PSPDN and aprivate PSDN wich is based on X.25procedures and enhancements to definea gateway function that is provided inthePSPDN

X.50 Fundamental parameters of amultiplexing scheme for theintemational interface betweensynchronous data networks

X.52 Method of encoding anisochronoussOlUlals into a synchronous userbearer

X.53 Numbering of channels onintemational multiplex links at 64kbit/s

X. 54 Allocation of channels onintemational multiplex links at 64kbit/s

X. 57 Method of transmitting a single lowerspeed data channel on a 64 kbit/sdata stream

X.58 Fundamental parameters of amultiplexing scheme for theintemational interface betweensynchronous non-switched datanetworks using no envelope strueture

X.60 Common channel signalling forcircuit switched data applications

X.61 Signalling System No. 7 - Data userpart

X.80 Interworking of interexchangesignalling systems for circuit switcheddata services

4.4.2 Transmissão,comutação

sinalização e

X. 13I Cali blocking in public data networkswhen providing intemationalsysnchronous circuit-switched datasefVIces

X. 135 Speed of sefVIce (delay andthroughput) performance values forpublic data networks when providingintemational paccket -switchedsefVIces

X. 136 Accuracy and dependabilityperformance values for public datanetworks when providing intenationalpacket-switched services

X. 137 Availabality performance values forpublic data networks when providingintenational packet-switched services

X.138 Measurement of performance valuesfor public data networks whenproviding intenational packet-switched services

X. 140 General quality of service parametersfor communication via public datanetworks

X. 141 General principals for the detectionand correction of erros in public datanetworks

4.4.4 Manutenção

X.150 Principies of maintenance testing forpublic data networks using dataterminal equipment (DTE) and datacircuit-terminating equipment (DCE)test loops

4.5 Série Q - Comutação telefônica esinalização

4.5.1 Intemational semi-automatic ETautomatic working

Basic recommendations

4.4.3 Aspectos de rede

Tones for use l1Inationa/ signa//ing systems

Q.35 Technical characteristics of tones forthe telephone services

X.92

X.96

Hypotheticalfor publicnetworksCall progressnetworks

reference connectionssysnchronous data

signals in public data

90

Q.9 Vocabulary of switching andsignalling terms

QJI, Customer recogrunon of foreigntones

Signal/ing for circuit mu/tiplicationequipmem

Q.50 Signalling between circuitmultiplication equipments( Cl\1E) andintemational switching centres(lSC)

4.5.2 Functions and information f10ws forservices in the ISDN

TrallSmlSSlOnc/alises/o, slgnalfing

Q. Ii O General aspects of the utilization ofstandardized ITU-T signallingsysterns on PCM links

Q.II2 Signal leveis and signal receiversensitivity

Q.I13 Connection of signal receiver in thecircuit

Q 114 Typical transmission requirernents forsignal senders and receiver

Definition and function of signals.Signal code.Signal sender and signal receiver.Signal receiver.Nurnbering for access to autornaticmeasuring and testing devicesRoutine testing of equiprnent(localmaintenance)Principies of rapid transmissiontesting equiprnentLoop transmission rneasurementsAutomatic testing equiprnentInstruments for. checking equiprnentand rneasuring signalsManual testing

Definition and function of signalsLine signalling-Signal code for linesignallingDouble selZlng with both-wayoperatingLine signal senderSignal code for register signallingEnd-of-pulsing conditions- Registerarrangements conceming ST (end-of-pulsing)signalMultifrequency signal senderMultifrequency signal receiverRoutine testing of equipment (localmaintenance)Manual testing

4.5.4 Specifications of signalling systemsN°.4 and 5

Specijieations o/ Signal/ing Systems N~"

4.5.5 Specifications of Signalling SystemsN°.5

Q.120Q.121Q.I22QI23Q.133

Q134

Q 135

Q.136Q.137Q.138

Q.139

Q.140Q.141

Q.142

QI43Q.\5\Q 152

Q.153Q.154Q.162

Q.163

91

Q.68 Overview of methodology fordeveloping management services

Q.71 ISDN 64 bit/s circuit mode switchedbearer services

Q.72 Stage 2 description for packet mode

Q.65 Stage 2 of the method for thecharacterization of services supportedby an ISDN

Methodology

Supplememary services

Basle serVlces

4.5.3 Clauses applicable to ITU-T standardsystems

Q.80 Introduction for stage 2 serY1cedescriptions for supplernentaryservices

Q.8\ Stage 2 description for numberidentification supplementary services

Q.82 Stage 2 description for call offeringsupplementary services

Q.83 Stage 2 description for callcornpletion supplernentary services

Q.84 Stage 2 description for rnultipartysupplementary services

Q.85 Stage 2 description for community ofinterest supplementary services

Q.86 Stage 2 description for chargingsupplementary services

Q.87 Stage 2 description for additionalinformation transfer supplernentaryserY1ces

,'-

•••

-

-

••••

./

Q 164 Testing equipment for checkingequipment and signal

Interworking of signa/ling systems N~.j andW5

Q.330 Automatic transmission and signallinglesting

Q.331 Test equipment for checkingequiprnent and signals

Q.180Interworking of signalling systems N".4and N".5

Imerworking of Sigilalling System RI withother standardized systems

J

4.5.6 Specifications Signalling System R1Q.332 Interworking

Definition and fimction of slgnals4.5.7 Specifications of Signalling System

R2

Q.310 Definition and function of signals Definitions andfunctions of sigilals

Line signa/ling Q.400 Forward line signals

Register signal/ing

Testing arrangements

Line sigiwlling. analogite verslOn

Line signalling. digital verslOn

J

J

.J

backwardor A-signalling

Line signalling codeClauses for exchange line signallingequipmentSignaI senderSignal receiverInterruplion control

Digitalline signalling codeClauses for exchange line signallingequiprnentProtection against lhe effects offaulty transrnissionConversion between analogue anddigital versions of systems R2 linesignalling

Q411Q412

Q.414Q415Q.416

Q430

Q.421QA22

Q424

Illlerregister signa/lingQ.440 GeneralQ441 Signalling codeQ.442 Pulse transrnission of

signals A-3,A-4,A-615.MultifrequencyequiprnentGeneralDefinitionsRequirements relating to transrnissionconditionsThe sending part of themultifrequency signalling equipment

Q.450Q451QA52

Q454

2600Hz line signalling2600Hz line signal sender(transrnitter)2600Hz line signal recelVlngequipmentPCM line signallingPCM line signal sender (transmitter)PCM line signal receiverFurther specification clauses relativeto line signallingDouble seizing with both-wayoperationSpeed of switching in intemationalexchanges

Signal co de for register signallingEnd-of-pulsing conditions - Registerarrangernents concerning SI signalMultifrequency signal senderMultifrequency signal receivingequiprnent.Analysis of address information forroutingRelease of registersSwitching to the speech position

General arrangernentsRoutine testing of equiprnent(localmaintenance)Manual testing

Q.311Q.312

Q313

Q.314Q.315Q.316Q.317

Q.318

Q.319

Q320Q.321

Q.322Q.323

Q.324

Q.325Q.326

Q.327Q.328

Q.329

92

Transmission characteristics

4.5.8 Digital exchanges

Design objectives and measurement

,> ,

Logic procedures for mconungsignalling system N". 4Logic procedures for incOliiingsignalling system N". 5 . , .Logic procedures for mconungsignalling system N". 6Logic procedures for mcolllU1gsignalling system N". 7 (TUP)Logic procedures for mconungsignalling system R 1 II

Logic procedures for incoriUng!~signalling system R2. il

Logic procedures for outgoingsignalling system N". 4Logic procedures for outgoingsignalling system N". 5Logic procedures for outgoingsignalling system N". 6Logic procedures for outgo.ingsignalling system N". 7 (TUP) ,:Logic procedures for outgoingsignalling system R ILogic procedures for outgoingsignalling system R2Logic procedures for interworkingsignalling system N". 4 to R2

Q.603Q.604

Q.601 lnterworking of signalling systems -General

Q 601 A Interworking of signalling systems- List and meanings of FITEs, BlTEsand SPlTEs - Representation ofinformation contents of signals of thesignalling systems II

Q.602 Interworking of signalling systems -IntroductionEventsInterworking of signalling systems -Information analysis tablesDrawing conventionsLogic procedures IIInterworking requirements for newsignalling systems li

Q.608 Miscellaneous interworking aspects

Q.605Q.606Q.607

Logic procedllres

General cO/lsideratio/ls

4.5.9 Interworl<ing of signalling systems

Q.611

Q.612

Q.613

Q.614

Q615

Q.616

Q.621

Q.622

Q.623

Q.624

Q.625

Q.626

Q.634

93

andfunctio/lsinterfaces,

The receiving part of multifrequencyequipment. Range speed andreliability of interregister signallingRange of interregister signallingReliability of interregister signalling

Digital local, combined, transit andintemational exchanges, introductionand field of application

Exchange interfaces, towards otherexchangesExchange interfaces for subscriberaccessExchange interface for operations.administration and maintenanceDigital exchange functionsDigital exchange connections,signalling and ancillary funetion

Transmission characteristics of digitalexchangesTransmission characteristics at 2-wireanalogue interfaces of digitalexchangeTransmission characteristics at 4-wireanalogue interfaces of a digitalexchangeTransmission characteristics at digitalinterfaces of a digital exchange

Digital exchange design objectives _GeneralDigital exchange design objectives _Operations and maintenanceDigital exchange performance designobjectivesDigital exchange measurements

Q455

Q.457Q458

Q.500

!ntrodllclions and field of applicalion

Exchangeconnectio/ls

Q.511

Q512

Q.513

Q.521Q.522

Q.541

Q.542

Q.543

Q544

Q.551

Q.552

Q.553'"'""',C

'"~ Q.554CC

"CC

'"'

------------------------~,-----------------.~

General

Message transfer parI

"1...•-~.--'-J.).,.-,

Functional description of the rnessagetransfer part (MTP) of SignallingSystern N".7Signalling data linkSignalling Systern N".7- SignallinglinkSignalling Systern N".7- SignaJlingnetwork functions and rnessagesSignalling Systern N".7- Signallingnetwork struetureSignalling Systern N".7- Messagetransfer part signalIing performanceTesting and rnaintenanceSignalling Systern N°.7- Hypotheticalsignalling reference connection

Q.700 Introduction to ITU- T SignallingSystern N".7

Q.699 Interworking between the DigitalSubscriber SignaJIing Systern layer 3protocoi and the Signalling SysternN".7 ISDN User Part

Q.692 Interworking of signalling systerns _Logic procedures for interworking ofsignalling systern N". 7 (ISUP) to N".7 (TUP)

Q.694 Interworking of signalling systerns _Logic procedures for interworking ofsignalling systern NO.7 (ISUP) to RI

Q.695 Interworking of signalling systerns _Logic procedures for interworking ofsignalling systern N°. 7 (ISUP) to R2

Interworking between Digital SubscriberSignalling Syslem N~I and Signalling SystemN~ 7

4.5.10 Specifications of Signalling SystemN°.7

Q701

Q702Q.703

Q.704

Q705

Q.706

Q.707Q.709

Simplified message transferpart

Q.710 Simplified MTP version for smallsysterns

• 94

Q.643 Logic procedures for interworking"ignalling systern NO. 5 lO N". 7(TUP)

Q.644 Logic procedures for interworkingsignalling systern N". 5 lo R I

Q.64 5 Logic procedures for interworkingsignalling SYSlernN". 5 to R2

Q.646 Interworking of signalling systerns -Logic procedures for interworking ofSignalling Systern N". 5 to SignallingSystern N". 7 (ISUP)

Q.662 Logic procedures for interworkingsignalling systern N". 7 (TUP) to N".5

Q.664 Logic procedures for interworkingsignaJIing systern N". 7 (TUP) to N".7 (TUP)

Q665 Logic procedures for interworkingsignaJling systern N". 7 (TUP) to RI

Q.666 Logic procedures for interworkingsignaJIing systern N". 7 (TUP) to R2

Q.66 7 Interworking of signalling systerns -Logic procedures for interworking ofSignalling Systern N°. 7 (TUP) toSignalling Systern NU.7 (ISUP)

Q.671 Logic procedures for interworkingsignalling systern RI to N". 5

Q.673 Logic procedures for interworkingsignalling systern R I to N". 7 (TUP)

Q.674 Logic procedures for interworkingsignaJling systern R I to R2

Q675 Interworking of signalling systerns -Logic procedures for interworking ofSignalling Systern R I to SignaJIingSystern N". 7 (ISUP)

Q.681 Logic procedures for interworkingsignalIing systern R2 to N°. 4

Q.682 Logic procedures for interworkingsignaJling systern R2 to N". 5

Q.684 Logic procedures for interworkingsignaJling systern R2 to N". 7 (TUP)

Q.685 Logic procedures for interworkingsignalling systern R2 to RI

Q.686 Interworking of signalling systerns _Logic procedures for interworking ofSignaJIing Systern R2 to SignaJIingSystem N". 7 (ISUP)

Q.690 Interworking of signalIing systerns _Logic procedures for interworking ofsignalIing systern NU.7 (ISUP) to N".5

.J

S'gI/I/lfmg (,OIl11ecllOlIcUlIlrof parr (S( 'CP)

Q.7500 verview of Signalling System N07management

Q.752 Monitoring and measurements forSignalling System NO 7 networks

Q.753 Signalling System NO 7 managementfunctions MRVT, SRVT and CVTand definition ofthe OMASE-user

Q.754 Signalling System NO 7 managementapplication service element (ASE)definitions

Q.755 Signa1ling system NO 7 protocoltests

Integrated services digital lIetwork IIser part(lSUP)

Q 737 Stage J description for additionalinformation transfer supplementaryservices using SS NO 7

Q741 Signalling System No.7 - Data userpart

Signafling syslem NU.7 managemellt

Dala IIser pari

telephone

Signallingtelephone

of theTelephone

Signalling System N".7- Functionaldescription of the signallingconnection control panDefinition and function of SCCPmessagesSignalling System N".7- SCCPformats and codesSignalling System N".7- SignallingconnectlOn control part proceduresSigna11ing System N".7- Signallingconnectlon control part (SCCP)performances

Functional descriptionSignalling System NO 7User Pan (TUP)General function ofmessages and signalsFormats and codesSignal!ing proceduresSignalling System N".7-performance in theapplication

Q711

Q712

Q713

Telephone user pari (TUP)

Q.714

Q.716

Q721

Q.722

Q723Q.724Q725

•••••••

•••

•••

••••

••••

•••

ISDN supplementary services

Q.730 Signalling System N°.7- ISDNsupplementary services

Q.731 Stage 3 description for numberidentification supplementary sefVIcesusing signalling system NO 7

Q.732 Stage 3 description for call offeringsupplementary services usingSigna11ingSystem NO 7

Q.733 Stage 3 description for cal!completion supplementary servicesusing Signalling System NO.7

Q.734 Stage 3 description for multipartysupplementary services usingSignalling System NO 7

Q 735 Stage 3 description for communitv ofinterest supplementary services u~ingSS N07

Q.761 Functional description of the ISDNuser pan of Signa11ingSystem NO 7

Q.762 General function of messages andsignals of the ISDN User Pan ofSignalling System NO 7

Q.763 Formats and codes ofthe ISDN userpan of Signalling System NO 7

Q.764 Signa11ingsystem NO 7 - ISDN userpan signalling procedures

Q.766 Performance objectives in theintegrated services digital networkapplication

Transaction capabilities application part

Q771 Signalling System NO 7 - Functionaldescription of transaction capabilities

Q.772 Signalling System NO 7Transaction capabilities informationelement definitions

••••'-'-

95

Test specificatiol1

Sigl1allil1g connectlOn contrai part

Q 9:0 Digital subscríber signalling systemNO I (DSS 1) - ISDN user-networkinterface data layer - General aspects

Q.921 ISDN user-network interface - Datalink layer specification

Q.921bis Abstract test suite for LAPDconformance testing

Q.922 ISDN data link layer specification for!Tame mode bearer services

Q.930 Digital subscriber Signalling SystemNOI (DSS 1)- ISDN user-networkinterface layer 3 - General aspects

Q.931 Digital subscriber Signalling SystemNOI (DSS 1)- ISDN user-networkinterface layer 3 specification forbasic call control

Q.932 Digital subscriber Signalling SystemNOI (DSS 1)- Generic procedures forcontrol of ISDN supplementarysernces

Q 933 Digital Subscriber Signalling SystemNO I (DSS I) Signallingspecification for mode basic callcontrol

Q.939 Digital Subscriber Signalling SystemNO I (DSS I) - Typical DSS Iservice indicator codings for ISDNtelecommunications services

Q940 ISDN user-network interfaceprotocol for management - Generalaspeets

Q.941 Digital subscriber Signalling SystemNO I (DSS I) - ISDN user-networkinterface protocol profile formanagement

System '<o 7capabilities formats and

Signalling System NO 7 testspecification general descriptionSignalling System NO 7 - MTP levei2 test specificationSignalling System NO 7 - MTP levei3 test specificationTUP test specificationISUP basic call test specificationATTCN version of RecommendationQ.784ISUP protocol test specification forsupplementary services

Q 773 ~Ignalling1ransactionencoding

Q.774 Signalling System NO 7Transaction capabilities procedures

Q.775 Signalling System NO 7 - Guidelinesfor using transaction capabilities

Q780

Q.78I

Q785

Q.782

Q783Q784Q784

Q.786 Signalling conneetion control parttest specifications

Q.787 Transaction capabilities (TC) testspecification

Q.811 Lower layer protocol profiles for theQ3 interface

Q812 Upper layer protocol profiles for theQ3 interface

Q.821 Stage 2 and stage 3 description forthe Q3 interface - Alarm surveillance

4.5.11 Digital SubscriberSystem NO. 1

signalling Stage 3 description for supplemel1taryservices using DSS I

General

Q.850 Use of cause and location in thedigital subscriber signalling systemNO I and the Signalling System NO7 ISDN user part

Data Iink layer

Q.950 Digital Subscriber Signalling SystemNO I (DSS I) - Supplementaryservices protocols, structure andgeneral principies

Q.951 Stage 3 description for numberidentification supplementary serncesusing DSS I

Q.952 Stage 3 description for call offeringsupplementary services using DSS I -Diversion supplementary services

96

4.5.12Public land mobile networks

4.6.2Sistemas de transmissãointernacional (analógico)

M.IO Scope and application ofRecommendations for maintenance oftelecommunication networks andservices

M. 15 Maintenance considerations for newsystems

M.20 Maintenance philosophy fortelecommunications nerworks

M.21 Maintenance philosophy fortelecommunications services

M.32 Principies for using alarm informationfor maintenance of intemationaltransrnission systems and equiprnent

M.34 Performance monitoring onintemational transmission systernsand equipment

M.35 Principies concerning line-up andmaintenance limits

access capabilities at the radiointerface (um reference poim)

4.6 Série M - Manutenção

4.6.1 Introdução e princípios gerais sobremanutenção e organização damanutenção

M.320 Nurnbering ofchannels in a groupM.330 Numbering of groups within a

supergroup . .",1340 Numbering of supergroups Wlthin a

mastergroup . .M.350 Nurnbering ofmastergroups Wlthin a

supermastergroupM.3 80 Numbering in coaxial systems .M.390 Nurnbering in systerns on symmetnc

pair cable .M.400 Nurnbering in radio-relay hnks or

open-wire line systerns .MAIO Nurnbering of digital blocks In

transmission systemsMA95 Transmission restoration and

transmission rout diversity:Terminology and general principies.

MA96 Functional organization for automattctransmission restoration

97

Structure of the Q. 1000-SeriesRecommendations for public landmobile NetworksGeneral aspects of Public Land",lobile Networks:-.letwork functionsLocation registration proceduresLocation register restorationproceduresHandover procedures

General signalling requirements oninterworking between the ISDN orPSTN and the PLMNSignalling requirements relating toro~ting of calls to mobile subscriber

Mobile application panGeneral aspects and principIesrelating to digital PLMN accesssignalling reference points

Q.IOOO

Q 9'. I Stage 3 descripllon tar cal!completion supplementary servicesusing DSS I

Q.954 Stag~ 3 description for multipanysupplementary services using DSS I

Q 955 Stage 3 description for community ofinterest supplementary services usingdigital signalling system NO. I

Q.957 Stage 3 description for additionalinformation transfer supplementaryservices using DSS I

Q 1001

General

Q 1002Q.I003Q.I004

QI032

Q.I031

Q 1005

Q 1063

Q.I062

Digital PIMN user-Iletwark interfaces

Digital PLMN access signallingreference configurationsDigital PLMN channel structures and

Interwarking with ISDN and PSTN

Q.1051Q 1061

,Habile ApplicatlOll Part

•••

4.7 Série I - RDSI

4.7.1 Estrutura geral

4.7.2 Capacidade de serviços

Circuit-mode .bearer servlcecategoriesPacket-mode bearer servlcescategoriesFrame mode bearer servicesDefinition of teleservicesTeleservices supported by an ISDNDefinition of supplementary services

Principies of telecommunicationservices supported by an ISDN andthe means to describe themB-ISDN service aspectsDefinition of bearer servlcecategories

MAIOO Maintenance of common channelSignalling System No. 7

4.6.5 Sistemas de sinalização canalcomum

1.210

1.2111.230

1.231

4.7.3 Funçôes e aspectos de rede

1.112 'vocabulary ofterms for ISDNs1.113 Vocabulary of terms for broadband

aspects oflSDNs1.120 Integrated services digital networks

(ISDNs)1.121 Broadband aspects oflSDN1.122 Framework for frame mode bearer

servlces1.ISO B-ISDN asynchronous transfer mode

functional characteristics

1.233'1.2401.2411.250

1.232

1310 ISDN - Network functional principies1311 B-ISDN general network aspects1312 Principies of intelligent network

architecture1320 ISDN protocol reference model1.321 B-ISDN protocol reference model

and its application1324 ISDN network architecture

98

M.560 Intemational telephone circuits -Principies, definitions and relativetransrnission leveis

M.562 Types of circuit and circuit sectionM.600 Organization ofroutine maintenance

measurements on circuitsM.610 Periodicity of maintenance

measurements on circuitsM.620 Methods for carrying out routine

measurements on circuitsM.630 Maintenance of circuits using control

chart methodsM.660 Periodical in-station tests of echo

supressors complying withRecommendations G.161 and G. 164

M.665 Testing of echo cancellersM.670 Maintenance of a circuit fitted with a

compandorM.730 Maintenance methodsM.732 Signalling and switching routine

maintenance tests and measurementsM.733 Transrnission routine maintenance

measurements on automatic andserni-automatic telephone circuits

4.6.4 Rede de gerência detelecomunicações

4.6.3 Circuitos telefônicos internacionais

M.30 IO Principies for a telecommunicationsmanagement network

M.3020 TMN interface specificationmethodology

M.3100 Generic network information modelM.3180 Catalogue ofTMN management

informationM.3200 TMN management services:

overvlewM.3300 TMN management facilities

presented at the F interfilceM.3400 TMN management functionsM.3600 Principies for the management of

ISDNsM.3602 Application of maintenance principies

to ISDN subscriber installationsM.3603 Application of maintenance principies

to ISDN basic rate accessM.3604 Application of maintenance principies

to ISDN primary rate accessM.3660 ISDN interface management services

4.8.2 Caracteristicas Gerais de Sistema

4.8. Recomendações ITU-R

376-6 Diversity techniques for radio-relaysystems.

radio"relaylirI

IIRadio-relay systems m a syncronousdigital network.

Reference radiation pattems for line-of-sight radio-relay system ahtennasfor use in coordination studies andinterference assessment in the ,frequency range from 1 to abour 40 iGHz.

.,services digitai networks (ISDNs) forthe provision of data transmission

1.550 General arrangements intetworking"between packet switched public data 'Inetworks (PSPDNs) and integratedservices digital networks (ISDNs) forthe provision of data transmission

1.555 Frame relaying bearer 'serviceinterworkingi ,

1.560 Requirements to be met in providing IIthe telex service within the ISDN

1.570 Public/private ISDN interworking1.580 General arrangements I' for

interworking between B-ISDN and64 kbit/s based ISDN li

"

592-2 Terrninology used forsystems

699

4.8.1 Terminologia

1190

4.7.6 Princípios de manutenção

. . I ~f1.601 General mamtenance princlp eSoISDN subscriber access andsubscriber installation

1.610 B-ISDN operation and maintenanceprincipIesand functions

6 I0- I Compatibility between digital and'FDM-FM radio-relay systems (SeeVoI. IX-I, Dubrovnik 1986).

99

l.4 IO General aspects and principiesreIating to Recommendations onISDN user-network interfaces

1.411 ISDN user-network interfacesReference configurations

1.412 ISDN user-network interfacesInterface structures and accesscapabilities

l.4I3 B-ISDN user-network interface1.420 Basic user-network interface1.421 Primary rate user-network interface1.460 Multiplexing, rate adaption and

suppon of existing interfaces1.464 Multiplexing, rate adaption and

suppon of existing interfaces forrestricted 64 kbit/s transfer capability

4.7.5 Interfaces inter-redes

4.7.4 Interfaces rede-usuário RDSI

13:5 Reference configurations for ISDNconnection types

1.340 ISDN connection types1.350 General aspects of quality of service

and network performance in digitalnetworks, including ISDNs

1.35I Relationships among ISDNperformance Recommendations

1.352 Network performance objectives forconnection processing delays in anISDN

1.353 Reference events for defining ISDNperformance parameters

1.354 Network performance objectives forpacket-mode communication in anISDN

1.361 B-ISDN ATM layer specification

1.500 General strueture of the ISDNinterworking Recommendations

1.501 Service interworkingL51O Definitions and general principies for

ISDN interworking1.530 Network interworking between an

ISDN and a public switchedtelephone network (PSTN)

L540 General arrangements interworkingbetween circuit switched public datanetworks (CSPDNs) and integrated

614-3 Reference radiation pattem for radio-relay system antennas.

785-2 Frequency tolerance for radio-relaysystems.

937-2 Spurious elTllSSlOnsof radio-reiaysystems.

1188 Transmitter power and repeaterdistance of radio-relay systemsoperanting in the band 1 to about 10GHz

4.8.3 Arranjo dos canais de rádiofreqüência e utilização do espectro

383-4 Radio-frequency channelarrangements, for high capacityanalogue or digital radio-relay systemsoperating in the lower 6 GHz bando

384-5 Radio-frequency channei arrangementsfor medium and high capacity analogueor high capacity digital radio-relaysystems operating in the upper 6 GHzbando

934-2 Radio-frequency channel arrangementsfor high and medium-high capacitydilrital radio-relay systems operating inthe frequency bands below about 10GHz.

4.8.4 Critérios de Compartilhamento

355-3 Frequency sharing between systems inthe fixed-satellie service and terrestrialradio services in the same frequencybands.

356-4 Maximum allowable values ofinterference from line-of-sight radio-relay systems in a telephone channel ofa system in the fixed-satellite serviceemploying frequency modulation,when the same frequency bands areshared by both systems.

100

558-2 Maximum allowable values ofinterference from terrestrial radio linksto systems in the fixed-satellite serviceemploying 8-bit PCM encodedtelephony and sharing the samefrequency bando

615 Maximum allowable values ofinterference from the fixed-satellitesefVIce into terrestrial radio-relaysystems which may form part of anISDN and share the same frequencyband below 15GHz.

209-5 Frequency sharing between systems inthe fixed-satellite service and terrestrialradio services.

1142 Frequency sharing between the fixedservice and the fixed-satellite serviceuSlng satellites In slightly inclinedgeostationary orbits.

793-1 Derivation of interference criteria fordigital systems In the fixed-satelliteservice sharing bands with terrestrialsystems.

877-1 Interference criteria for digital radio-relay systems sharing frequency bandswith the fixed-satellite service.

1143 Frequency sharing between the fixed-satellite service and the fixed serviceunder provisions of RR Article 14 inRegion 2.

387-6 Protection of terrestrial line-of-sightradio-relay systems against interferencedue to emissions from space stations inthe fixed-satellite service In sharedfrequency bands between 1 and 23GHz.

1005 Frequency sharing between systems ofthe fixed service and systems of thefixed-satellite sefVIce comprisingForward Band Working (FBW)networks and Reverse Band Working(RBW) nerworks.

...)

-

557-2 Availability objective for a hypotheticalreference circuit and a hypotheticalreference digital path.

697 Error performance objectives for thelocal-grade ponion at each end of anISDN connection utilizing digitalradio-relay systems.

696 Errar performance and availabilityobjectives for hypothetical referencedigital sections utilizing digital radio-relay systems forming part or ali of themedium grade portion of an ISDNconnection.

634-1 Errar performance objectives for realdigital radio-relay links forming pan ofa high-grade circuit within anintegrated services digital network.

695 Availibility objectives for real digitalradio-relay links forming part of ahigh-grade circuit within an integratedservices digital network.

930-2 Performance objectives for digitalradio-relay systems.

1052-1 Error performance and availabilityobjectives for digital radio-relaysvstems used in the "medium grade"p"onion of an ISDN connection.

1053-1 Error performance and availabilityobjeetives for digital radio-relaysystems used in the local-grade portionofISDN conneetion .

1187 Maxirnum allowable performance andavailability degradations to radio-relaysystems arising £Tominterference fromemissions and radiations £Tom othersources

1054-1 Interference in radio-relay systemscaused by terrain scattering.

101

de

interferencestations and

Cálculo

Desempenho,Efeitos de

e

Determination of thepotential between earthterrestrial stations.

4.8.5 CoordenaçãoInterferência

-148-5

4.8.6 Objetivos dePropagação eInterferência

393--1 lntersections of radio-relay antennabearns with orbits used by spacestations in the fixed-satellite service.

382-6 Determination of co-ordination area.

791-1 Inter-satellite service sharing with thefixed and mobile services.

388-6 Methods for determining the effects ofinterference on the performance andthe availability of terrestrial radio-relaysystems and systems in the fixed-satellite service.

359-5 Determination of the co-ordinationarea of earth stations in the fixed-satellite service using the sarne£Tequencybands as the sarne £Tequencybands as the systems in the fixedterrestrial service.

556-1 Hypothetical reference digital path forradio-relay systems which may formpart of an integrated services digitalnetwork with a capacity above thesecond hierarchical leveI.

390-4 Definitions of terms and referencesconcerning hypothetical referencecircuits and hypothetical referencedigital paths for radio-relay systems.

594-2 Allowable bit error ratios at the outputof the hypothetical reference digitalpath for radio-relay systems which mayform part of an integrated servicesdigital network.

••••

•••

I...

784-3 Efl~cts of propagation on the designan,1 operation of line-of-sight radio-relay systems.

379-5 Characteristics of simple radio-relayequipment operating in bands 8 and 9for the provision of telephone trunkconnections in rural areas.

940-2 Point-to-multipoint systems.

Radio systems operating in bands 8and 9 for the provision of subscribertelephone connections in rural areas.

445-3 Availability and reliability of radio-relay systems.

932 Protection of radio-relay stationsagainst lightning discharges.

4.8.7 Características de Interconexão(banda básica e freqüência)

306 Procedure for the intemationalconneetion of radio-relay systems withdifferent characteristics.

380-3

615-1 Transportableradiocommunicationsrelief operations.

fixedequipment for

268-1 Interconetion at audio frequencies ofradio-relay systems for telephony.

1057-1Point-to-multipointtime divisiontechniques.

systems utilizingmultiple acces

596 Interconection of radio-relay systems.

786-3 Analogue radio-relay systems orsimultaneous transmission of analogueand digital signals.

938 Baseband interconnection of digitalradio-relay systems.

788-2 Choice of intermediate frequencies fordigital radio-relay systems.

1193 Requirements for point-to-multipointsystems used in the local grade portionof an ISDN connection.

I 192 Application of cellular type mobileradiocommunications systems for useas fixed systems.

285-7 Propagation effeets on the design andoperation of trans-horizon radio-relaysystems.

./

4.8.8 Sistemas de rádioaplicações especiais

enlace para1191 Factors affeeting

frequency bandsradio-relay systems.

the choice offor trans-horizon

701 Radio-frequency channel arrangementsfor analogue and digital point-to-multipoint radio systems operating infrequency bands in the range 1.427 to2.690 GHz (1.5, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4 and2.6 GHz).

1196 Consideration in the development ofcriteria for sharing between theterrestrial fixed service and otherservices.

../

./

698 Preferred frequency bands for trans-horizon radio-relay systems.

388 Radio-frequency channel arrangementsfor trans-horizon radio-relay systems.

302-2 Limitation of interference from trans-horizon radio-relay systems.

102

4.8.9 Manutenção

700 Error performance and availabilitymeasurement algorithm for digitalradio-relay links at the systems bit rateinterference.

400-2 Service channels to be provided for theoperation and maintenance of radio-relay systems.

.../

Ct:.c...

""(.,""cccc.;..

"e""<..<;\..

'"'CC(;.(""

~

"-t-ee~

"-"-""""c"c""-""..:Co"""-êéeee

787.3 Preferred melhods and characleristicsfor lhe supervision and protection ofdigital radio-relay systems.

613-3 Performance measurements for digitalradio-relay systems.

103

, ,

ANEXO 5 • INTERFACE ELÉTRICA EÓPTICA

5.1 Introdução

Em geral, as interfacesrepresentam a fronteira entre oequipamentodo usuárioe equipamentosde telecomunicações ou entreequipamentosde telecomunicações.

Para assegurar queequipamentos de diferentes fabricantespossam ser interconectados, tantomecânica como elétricamente, foramestabelecidasespecificaçõespara estasinterfaces físicas.

Uma interface fica perfeitamentecaracterizada quando são definidos osrequisitos mecánicos, elétricos efuncionais. Os requisitos mecânicosdefinem a conexãofísica, isto é, o tipode conector e configuração dos pinos.Os requisitos elétricos definem osníveis de tensão, limiares, formas dosinal, taxa de transmissão ecomprimento do circuito. Os requisitosfuncionais definemas funções que sãodesempenhadas ,atribuindo significadoaos vários circuitos de interligação, eos procedimentos sequenciais deeventos para transmissão de dados.

A interface é também umimportante ponto de teste para análisede dados durante a operação normalou para medições e simulações deerros fora de serviço.

É importante ressaltar que autilização de interfaces adequadas sãofundamentais para a elaboração deDiretrizes tendo em vista anecessidade de interligação entreequipamentos diferentes ou interligaçãoentre usuários e equipamentos deempresasdiferentes.

Deve ser considerado , ainda ofato de que o transporte das informaçõespoderá ser feito através de transmissãoanalógicaelou digital.

104

5.2 linterface entre Usuários eEquipamentos Diferentes

Esta interligação poderá ocorrerde duas formas distintas ou combinaçõesdelas. São as seguintes:

- Interfacespara voz- Interfacespara dados

5.2.1 Interface para voz

a) No caso da transmissãoanalógica, asdiversas opções para interfaces de voztem tratamento distinto , dependendo daaplicação,e estão associadas adiferentes tipos de sinalização.

Os principais tipos de interfaceestão relacionados com a quantidade defios utilizados nas interligações. Podemser identificados três tipos básicos deinterligações:

-Interligações ponto a ponto

-Interligações entre assinante e centraltelefônica

-Interligações entre centrais telefônicas

Do ponto de vista do equipamentode transmissão , as interligações sãorealizadas preferencialmente a 4 fios+E+M.

Nas interligações ponto a ponto("hot-line") toma-se necessária autilização de um conversor desinalização específico que desempenhaa função de interface.

Nas interligações entre assinantee central telefônica (ramal remoto) toma-se necessária a utilização deconversores de sinalização diferentespara o lado central e para o .Iadoassinante. Estes conversores permitem,fundamentalmente, a passagem dadiscagem do assinante em direção àcentral e do tom de chamadaem direçãoao assinante.Para tanto, o conversor

-..J:).--..l.JJ

J

:J

-

lado assinante deve possuir um geradorde toque.

As interligações entre centraistelefônicas são feitas através de "tie-lines" ou troncos.

No caso de "tie-lines" sãoutilizados 4 fios +E+M , dispensando ouso de conversoresde sinalização.No caso de troncos , poderão serutilizados 4 fios +E+M ou 2 fios "Ioop"com conversorde sinalização.

b) No caso de transmissão digital atransmissãodo sinal de voz é associadaà utilização de um canal multiplex PCM.Cada canal PCM pode ter terminaçãoanalógica a 4 fios+E+M (conformeRecomendação G.712 do ITU-T) outerminação digital a 64KbiUs (conformeRecomendaçãoG.703do ITU-T).

Para interligação de usuáriosanalógicos são válidas as mesmasconsideraçõesfeitas no item a anterior.

Já as interligações de usuáriosdigitais podem ser feita a 64 KbiUs. Éimportante salientar que o canal digital a64 KbiUspode permitir o tráfego de maisde um canal de voz, através deequipamentos de acesso denominadosde compressores de voz ,descritos noitem 6.5 do Anexo6.

É comum, também, a interligaçãoentre centrais telefônicas através defeixes de 2 MbiUs.

5.2.2 Interface para transmissão de dados

Um sistema de comunicação dedados é mostrado na Figura 5.1

COMPU- TERMI-TADOR • REDE .NAL

fEIDl. ~ DE IECOI•• ,IEmlc:.:,r-+c=J--mANS -- •MIS-

INTERFACE SÃO NTERFACE

Fig. 5.1 - Sistema de comunicação dedados

105

ilOs equipamentos terminais de

dados (ETO), por exemplocomputadores e terminais, se ':interligam a rede de transmissãogeralmente através de equipamentosde comunicação de dados (ECO), porexemplo modens. A interação entreETO e ECO é feita através deinterfacesdefinidas em recomendaçõesinternacionais. As interfacesempregadas em redes telefônicas sãoespecificadas nas Recomendações dasérie V do ITU-T, enquanto que asRecomendações da série X aplican-se às interfacesde redes de dados.

a) No caso de transmissãoanalógica, é necessano a utilização demodens com interface digital no lado dousuário e analógica no lado do'equipamentode transmissão. A interface 'I

analógica pode ser a 2 ou 4 fios.O canalutilizado é geralmente um canal de 4kHz. A taxa de transmissão de dadosmais comum utilizadas no ETO são:4800 biUs, 9600 biUs, 14400 biUs e19200 biUs enquanto que a taxa detransmissão no canal amnalógico vaidepender da técnica de modulaçãoutilizada (PSK,QAM, TCM). A mais ,I

comum é a taxa de 2400 bauds.A interface digital é definida por

padrões para as conexões físicas,elétricas e funcionais.

Para as conexões físicas e'elétricas são comunsas RecomendaçõesV.11,V.24 e V.28 do ITU-T e RI5.232,RS.422, RS.449 e RS.485 do ElA (verAnexo 4).Para as característicasfuncionais podemser citadas as Recomendações V.21,V.22, V.22 bis, V.32, V.32 bis, V.33, V.42e V.42 bis do ITU-T (ver Anexo 4).'

b) No caso de transmissão digital I'

cada canal do equipamento multiplexPCM possui duas opções de interfacepara transmissão de dados: terminaçãoanalógica a 4 fios ou digital a 64KbiUs 'I

(conformeRec.G.703 do ITU-T).

"lip

-equipamentodigital/equipamento digital

-equipamento analógico I equipamentodigital

Quando a interligação forrealizada entre equipamentos diferenteshá duas possibilidades:

~:.;-

J

J

.J

,)

5.3.1Interligação entre equipamentoanalógicoe digital

5.3.2Interligação entre equipamentosdigitais

Neste caso, podemos realizarinterligações a nível de canal analógicoou níveis superiores (supergrupo).

A interface a nível de canalsomente é possível quando oequipamento digital possuir entradaanalógica a 4 fios+E+M, conformedetalhado no item 5.2.1-a (voz) e 5.2.2-a(dados).

A interface a nível superiorsomente é possível com a utilização detransmultiplex (ver Anexo 6 item 6.6),desde que o equipamento analógicoobedeça às Recomendações ITU-T ouFCC.

Neste caso, poderão serconectados equipamentos pertencentesà hierarquia plesiócrona (POH) ou àhierarquia síncrona (SDH). No caso dahierarquia plesiócrona poderão serencontrados equipamentos provenientesda padronização européia, japonesa ouamericana.

No caso POH,as interfaces físicase elétricas obedecem à RecomendaçãoG.703 do ITU-T , tomando compatível ainterligação a nível de canal de 64 kbiUsmesmo no caso de padronizaçõesdiferentes. A interligação nas hierarquiassuperiores a 64 kbiUs somente épossível para equipamentos de mesmapadronização. No PDH a interfaceóptica somente é possível entreequipamentos de mesmo fabricantetendo em vista a não padronização doscódigos de linha.

Existe uma única padronizaçãopara a hierarquia SOH. Estahierarquia aceita como entrada sinaisplesiócronos (PDH) das diferentespadronizações.

No caso SOH , as interligações anível físico e elétrico obedecem àsRecomendações G.707, G.708 e G.709

Equipamentos5.3 Interface entreDiferentes

A terminação analógica somenteéutilizada para aproveitamento deequipamentos de transmissão de dadosanalógicos existentes e possuem asmesmas limitações de transmissãocitadas no item5.2.2-a.Para transmissão de dados com taxasinferiores a 64KbiUs pode-se utilizarmódulos denominados sub-multiplex quepodem agrupar várias transmissões emum único feixe a 64KbiUs.

Cumpre salientar que osequipamentos terminais de transmissãode dados não utilizam padrão deinterface física e elétrica compatível coma RecomendaçãoG.703 do ITU-T, razãopela qual é necessária a utilização decircuitos adaptadores mesmo nos casosonde a taxa de transmissão é64Kbitls.Os terminais de transmissão dedados obedecem as RecomendaçõesV.11, V.35 e V.36 do ITU-T.

Deve ser considerado o fato quehá equipamentos que necessitam detaxas de transmissão que são múltiplasde 64KbiUs (n X 64KbiUs) como porexemplo os equipamentos de vídeoconferência . Para estes casos existemmódulos de multiplex PCM que permitemesta facilidade.

Adicionalmente, cumpre salientara existência de equipamentos deusuários que já possuem interface a 2MbiUs padrão G.703 que são totalmentecompatíveis com os equipamentos detransmissãodigital de telecomunicações.

106

-c~,(;..t.~

'"cCt:.C(;,;

'"c~\.-~

C(;~

~~co."-(;.;(;.'t.(.;C(",

'"'"t;;Cço(,;

"-(;ic-c'"~'""(;;;<;co.;ti

do ITU-T . As interligações a nível ópticoobedecem à Recomendação G.957 doITU-T, tendo sido padronizadas algumasinterfaces ópticas para interligação entreequipamentos de fabricantes diferentes,a qual , entretanto, atualmente não épossível.

Além disso, o gerenciamentotambém ainda não é compatível, umavez que os "bytes" encarregados destafunção não estão totalmentepadronizados.

107

I'I'li,.

".:1

ANEXO 6 - EQUIPAMENTOS DEACESSO A SISTEMAS DIGITAIS

6.1 Multiplex Deterministico

o equipamento multiplex usado no Brasiladota o padrão europeu para formação dahierarquia digital plesiócrona (PDH), cujapnmelra hierarquia é de 2 Mbitls e asseguintes 8 Mbitls, 34 Mbitls, 140 Mbitls.

o multiplex deterministico é aquele que nãopossui inteligência e não tem possibilidadede programação. As interfaces usualmentedisponiveis no mercado para o multiplex de2 Mbitls são as de voz e de dados a 64kbitls. Os 30 canais tem alocação fixa nofeixe de 2 Mbitls, isto é. o intervalo de tempoocupado por um determinado canal ésempre o mesmo desde a estação deorigem a de destino. Mux mais versáteis emunidos de inteligência, conhecidos comomux flexiveis são tratados no item 6.3.

A 2i hierarquia corresponde a taxa de 8Mbitls e é constituída a partir de 4 feixes de2 Mbitls; a 3i corresponde a 34 Mbitls sendocomposta por 4 feixes de 8 Mbitls e a quartade 140 Mbitls é formada a partir de 4 feixesde 34 Mbitls. O feixe de 34 Mbitls podetambém ser obtido a partir de equipamentos,denominados duplo salto, que multiplexam16 feixes de 2 Mbitls. Eles vem sendo muitoutilizados e estão substituindo o multiplex de8 Mbitls.

Por se tratar de sinais assincronos, osmultiplexadores de 2i hierarquia em dianteutilizam a técnica de justificação positiva,com a inserção de bits ("stuffíng bits") parasincronização dos tributários a seremmultiplicados, sendo a multiplexação feitapor entrelaçamento de bits. Osequipamentos atendem as Recomendaçõesda ITU -T G.703, G.732, G.742, G.751 eG.823. Para fornecimentos ás empresas dogrupo do sistema Telebrás ainda atendemas práticas TELEBRÁS.O formato do código dos sinais de saida dosmultiplexadores de 2 Mbitls, 8 Mbitls e 34Mbitls é o HDB3 enquanto que para omultiplexador de 140 Mbitls é usado o CM!.Existem multiplexadores deterministicos dedados, que tem por finalidade multiplexar

108

•

sinais de dados de baixa velocidade (600 a19.200 bltls) slncronos e assincronosatrav~s de interfaces V24N28. O agregadode salda pode ser um ou mais feixes de 64kbi~s, interf~ce G.703 ou V.11N.36, queserao tnbutanos do multiplex de 2 Mbitls

6.2 Multiplex Estatístico

No multiplex estatístico a taxa nominal desaida é inferior a soma das taxas doscanais, diferentemente o que ocorre nodeterminístico onde a taxa de saida é asoma das taxas dos canaís.No multiplex estatistico os intervalos detempo estão disponiveis para todos oscanais e são ocupados por aqueles ema~vldade, enquanto que os não ocupadossao Ignorados. O dimensionamento é feitoem função do tráfego estimado por canal.Se a soma das taxas dos canais ematividade for superior a taxa de saida domux. os dados do canal são armazenadostemporariamente e enviados quando umintervalo de tempo toma-se disponivel.

6.3 Multiplex Flexível

O equipamento multiplex flexivel é um muxde 1i hierarquia, isto é. de 2 Mbitls. É umequipamento bem mais versátil que o citadono item 6.1. Ele permite a multiplexação devoz (comprimida ou não), imagem(comprimida) e dados. A voz pode sercomprimida a taxas de 32 kbitls (ADPCM),16 kbitls e até 8 kbitls. Voz comprimida edados de baixa velocidade podem sermultiplexadas num canal de 64 kbitls.Imagem comprimida e dados de altavelocidade podem ter saidas de n x 64kbitls. Os canais de 64 kbitls formam um oumais agregados de 2 Mbitls. A existência de-uma matriz de comutação permite ao muxflexivel executar a função de inserção eextração ("drop-insert") de canais nosagregados de 2 Mbitls. Em alguns casos épossivel configurar o mux flexível só parafunção de re-roteamento ("cross-connect")de canais de 64 kbitls nos diversos feixes de2 Mbitls presentes (a função "cross-connect"é tratada no item 6.4).

As interfaces de canais usualmenteencontradas no mercado são:

- dados assincronos de 75 a 19.200 bítls

••~

t-e'""~"êc't-e~

c-"o'""'-(,;,;t;(,...{o;,(.;(,...

- danos sincronos de 600 bit/s a 64 kbit/s-dados de alta velocidade - n x 64 kbit/s- áudio a 2F/4F + E & M- áudio assinante remoto- áudio central telefônica remota

Além das placas de interface de canais sãoencontradas placas de recursos quepennitem a submultiplexação de canais debaixa velocidade, compressão de voz,comutação de canais de baixa velocidade,pontes de conferência de voz etc.Uma arquitetura típica do mux flexível émostrada na figura 6.1.

CONTROLE

Fig. 6.1 Arquitetura do mux f1exivel

Todas as ligações entre placas sãoconfiguradas por software, isto é, não existemais posições fIXas para placas ou nasfonnações dos feixes de 2 Mbit/s. Estafacilidade pennite a programação de re-roteamento de canais de 64 kbit/s em casode falhas para outro feixe de 2 Mbit/s, porexemplo. E possível também a definição deniveis de prioridade no caso de falhas.As facilidades do mux flexível pennitem ummelhor aproveitamento da largura de bandaexistente. Um exemplo de aplicação émostrado na figura 6.2. onde mux flexíveisexecutam a função de "drop-insert". O feixede 2 Mbit/s é transportado ao longo da rota,por exemplo, por fibra óptica ou rádio, sendoacrescido ou subtraido de novos canais emfunção das inserções ou extraçõesexistentes nas estações.

109

,www-IjI;

Figura 6.2 Função "drop-insert" do muxflexível.

No sentido da recepção o feixe de 2 Mbit/s édemodulado e os 30 canais de 64 kbit/s são';interligados á matriz de comutação para .serem extraídos através das interfaces deacordo com os serviços programados. Nosentido da transmissão os canais sãoconectados ás interfaces e inseridos namatriz de comutação onde, de acordo com aprogramação existente, são alocados nosintervalos de tempo. A nova fonnaçãoentão é modulada em feixe de 2Mbit/s etransmitida á próxima estação.

6.4 Cross-conneet

É um equipamento de rede parainterconexão "de feixes de n MbiUs. Para o sistemaplesiócrono o equipamento cross-connecttem feixes de 2 MbiUs (E1) de entrada esaída. Os feixes de 2 MbiUs sãorecombinados a nível de canal de 64 kbit/s.Um canal de 64 kbit/s de qualquer feixe de 2MbiUs pode ser comutado para um canal de64kbiUs de qualquer outro feixe de 2 MbiUs.Assim, feixes de 2 MbiUs podem ser I'integrados no equipamento cross-connect,substituindo, com custos inferiores, asinterligações costa a costa de multiplex de 2Mbit/s e elimínando as conversões digitais-analógicas existentes nestas interligações.O equipamento cross-connect pode serusado para minimizar o número de feixes de2 MbiUs requeridos, fazendo umaconcentração de linhas. Nesta técnica,conhecida como enchimento ("filling");' feixesincompletos de 2 MbiUs de entrada sãoconcentrados em feixes completos de2MbiUs. Um exemplo é mostrado na figura6.3.

6.5 Compressão de voz

Figura 6.4. Segregação

Figura 6.3. Concentraçãoou Enchimento

possui dois padrões, um usado nos EUA eJapão (PCM - lei u) e outro no resto domundo. inclusiveno Brasil (PCM- lei A).Os termos compressão e codificação sãousados na literatura, sendo compressão opreferido entre os pesquisadores quetrabalhamem voz e áudio.O equipamento codificador de voz (oucompressor de voz) é um dispositivo quecomprime e descomprime a informaçãodigital necessária para representar um sinalde voz, resultandonuma menor taxa de bitse consequentemente numa economia deespectro. Como parte de um sistema,codificadores de voz são usados paratransmissãoe armazenamento.Neste últimocaso, a mensagemde voz é comprimida e ofeixe de bits é armazenado em memóriapara ser posteriormenterecuperado.Os codificadores de voz comprimem ossinais através de algoritmos que exploramas redundãncias naturais na conversação eas propriedadesdo ouvido humano.Os codificadores de voz podem serdivididos, segundo os algoritmos utilizados,em duas categorias principais: codificadoresde forma de onda e "vocoders". O termo"vocoder" é uma contração de "voice coder".Nos codificadores de forma de onda, osdados transmitidos representam a vozoriginal como uma forma de onda deamplitude versus tempo, de maneira que, osinal reproduzido se aproxima da forma deonda original e consequentemente, recriaaproximadamente o som original. Emcontraste, os "vocoders" utilizam parámetrosque caracterizam segmentos individuais dosom. O decodificador ao receber estesparámetros, por não fornecereminformações suficientes para regenerar osinal original, reconstroi uma forma de ondanova e próxima da original. "Vocoders"operam em taxas de bits mais baixas que oscodificadores de forma de onda, mas commenor inteligibilidade, perdendo ascaracterísticas individuais e naturais da vozdo usuário. Os codificadores de forma deonda se degradam rapidamente quando ataxa de bits cai abaixo de 4 kbitls.O mais conhecido codificador de forma deonda é o CELP ( "code excited linearprediction").Outrosmétodos comercialmenteusados hoje são: ADM ( "adaptive deltamodulation"), ADPCM ("adaptive differentialpulse code modulation"), APC ("adaptivepredictive coding"), MP-LPC ("multipulse

110

3013030130

EQUIPAMENTOCROS5-CONNECT

121301413015130101309130

Outra vantagem do equipamento cross-connect é a possibilidadede segregardiferentes serviços. Por exemplo, pequenasdensidades de troncos ("tie-lines") depequenas centrais telefônicas que fazemparte de feixes distintos de 2 Mbitls, podemser integrados num único feixe de 2 Mbitls(tronco digital de 2 Mbitls) no equipamentocross-connect. A figura 6.4 mostra umexemplo:

O equipamento cross-connect pode serusado no planejamento de contingência.Canais de 64 kbitls podem ser re-roteadospara outros feixes de 2 Mbitls de rotassecundárias no caso de falha da rotaprincipal. Toda programação de roteamentoé realizada por operação de software.

A voz transmitida através de uma redetelefônica comutada é geralmente limitadana banda de 200 a 3400 Hz. Ela pode serrepresentada, sem compressão, por umsinal digital de 64 kbitls. O sinal analógico éamostrado 8000 vezes por segundo (8 kHz)e quantizado em níveis representados porsinais de 8 bits. Este processo demodulação de sinal conhecido pormodulação por código de pulsos (PCM)

-

••••

CICllIImçIa _.. PCM AOPCM o-<:ELP CELP caJ' LPC 10E....-

•.... ,

_.-,ao •. ,,... - II- -- -

- 'K I ,I ..

- _ .• ~._. lD~ CELP "'" <PC , ••.-"'•• _1 M ~ " • •• •..

_.

--,-- ,

litodos os usuários sejam somados natransmissão.

"Figura 6.5 Qualidade de voz(MOS) para"diversas taxas de bits .1

Figura 6.6 Inteligibilidade para diversastaxas de bits "

mostram que inteligibilidade é mais robustapara taxas de bits menores do que aqualidade subjetiva.

A qualidade do sinal, para o caso de,voz, é IImedida. em geral, por dois parâmetros:,inteligibilidade e qualidade subjetiva. Ainteligibilidade é usualmente medidasolicitando aos ouvintes para identificar umaentre um par de palavras ritmadas.Qualidade subjetiva é geralmente medidaem termos de uma nota de avaliação dadapelo usuário (MOS - "mean opinion score"),variando de 1 a 5, sendo a melhor nota 5considerada excelente e a pior 1,'inaceitável. As figuras 6.5 e 6.6 ilustram a ,Iqualidade da voz (MOS) e a inteligibilidade 'I

para codificadores de voz. Os resultados

Para outros tipos de sinais: I-O sinal de voz de banda larga, de 7.kHz de,1

I

banda, considerada mais agradável e menos I

111

lineclr predíctíve coding"), e RPE ("regularpulse excítation").Entre os vários "vocoders" estudados hávários anos, o mais importante sobrevivente.é o LPC ("linear predictive coding"), que éhoje usado extensivamente em telefonia desegurança e é o ponto de partida parapesquisas em "vocoders".Os codificadores de voz podem seravaliados em 4 atributos: taxa de bits,complexidade, retardo e qualidade, esteúltimo função dos outros três. A qualidadeserá maior se qualquer um dos três atributosmelhorar.A taxa de bits reflete o grau de compressãodo equipamento, medido a partir da taxa de64 kbiVs. Padrões internacionais existempara codificadores operando em 40, 32, 24 e16 kbiVs e são planejados para taxas até 4kbiVs. A Recomendação G.726 da UIT.Tdescreve a modulação ADPCM paracodificações de voz em 40, 32, 24 e 16kbiUs, enquanto a Recomendação G.721descreve a codificação de voz a 16 kbiVsusando LD-CELP ("Iow delay - code excitedlinear prediction").Complexidade é outro importante atributo.Em geral, quanto menor a taxa de bits,mantida a qualidade de voz, maior acomplexidade. A complexidade afeta oconsumo de potência e o custo doequipamento. O custo é o fator maisimportante na seleção de um codificadorpara uma determinada aplicação e oconsumo é critico, principalmente, nascomunicações sem fio, como na telefoniacelular.O retardo é mais importante nas aplicaçõesde transmissão do que nas dearmazenamento. Embora o algoritmoclássico ADPCM tenha um retardodesprezível, a maioria dos atuais algoritmosintroduz retardos causados peloarmazenamento necessário de grandesblocos de amostras de voz para análise depredição linear antes de processar o sinal,pelo processamento no codificador edecodificador e pelo desempacotamento dosgrupos de dados no decodificador. Retardosde 60 a 100 ms e ocasionalmente maioressão comuns, sendo que superiores a 300 mssão prejudiciais aos participantes de umaconversação. Os retardos são superioresnos casos de teleconferência, por exemplo,onde mais de uma codificação/decodificaçãoé realizada para que os feixes de bits de

CJC

"ec"-~

'"ec"'"c-cc~

~

~

""~

'"'~

~~

'"'~

c~

"'""'"""""'~e~

""'c'"ccc-ccc~

'"~e""'

cansativo de se ouvir do que o de 4 kHz, éreoresentado por um sinal digital semcompressão de 128 kbiUs,Pode sercodificado em 64 kbiUs (descrito naRecomendação G,722 da UIT.T) e ainda a16 kbiUs, sem comprometer a qualidade dosinal (MOS=4) .-O sinal estéreo de áudio CD ("compactdisk") de 20 kHz pode ser comprimidonumataxa de 128 kbiUs , tendo um MOS=4,5 (ataxa não comprimidaé de 1,4 MbiUs)

Bibliografia

- Conceitos para Planejamentoe ProjetodeRedes Digitais de Telecomunicações paraEmpresasde Energia;SCC/GCOI.- T1 Applications for Industrial DigitalMicrowave Systems; Wiley Quann, UTC1991.- Total Network Integration; Joe L. Dehorty,Procomm Enterprises Magazine,december/january 1990.- Toward Vision 2001; Voice and AudioProcessing Considerations; Lawrence R.Rabiner,AT&T Technical Joumal, n°2 vol 74march/april 1995.- Speech Coders: From Idea to Product;Richard C. Cox et aI., AT&T TechnicalJoumal, n02 vol74 marchlapril1995.- Advances in Speech and AudioCompression; Allen Gersho, Proceedingsofthe IEEE, vol 82, n° 6, june 1994.6.6.

6.6 Transmultiplex

Transmultiplex é o equipamento quepossibilita o interfaceamento entre as redesanalógicas e digitais, isto é, proporciona aconversão de sinais multiplexados emfreqüência (FDM), atualme~teutilizadosparatransmissão a longa distanCia, em SinaiSmultiplexados no tempo (TDM)e vi.ce-v:ersa.O transmultiplex de 60 canais e umequipamento que tem a função detransformar dois sistemas PCMde 1a ordem(30 canais. 2048 kbiUs)em um supergrupobásico FOM (60 canais - 312 kHz à 552kHz), bem como efetuar a função inversa.Simultaneamente, a sinalizaçãoe os pilotostambém são processados de modo acompatibilizaros dois sistemas.. .A correspondência entre os canais na faixade supergrupo básico e os canais nainterface digital é a seguinte:

112

PCM1 GRUPO 1CANAIS01 A 12 312A 360 kHz

PCM1 GRUPO2CANAIS13A 24 360 A 408 kHz

PCM1 GRUPO3CANAIS25 A 30 408 A 432 kHz



PCM2 GRUPO5CANAIS19A 30 504 A 552 kHz

6.6.1 Aplicações

- Interligação de Multiplex TDM à redeanalógica

Esta é a aplicação básica do sistematransmultiplex, pois possibilita combinaçãode equipamentos FDM e TOM tomandoviável a integração das redes detransmissãodurante a fase intermediária desua digitalização.A figura 6.6.1 apresenta um equipamentomultiplex digital (2x2MbiUs), interligadodiretamenteao TMUX, localizadona estaçãorádio. O supergrupo básico obtido na saidado TMUX é reunido no multiplex FDM aosdemais existentes na estação e transmitidoatravés de um rádio analógico.- Interligação de central de comuta~otemporal e sistema . de transmlssaoanalógicoOutra importante aplicação dotransmultiplex, após o advento das centraistelefónicastipo CPA-T, é possibilitar que ostroncos de entrada e saída da central decomutação sejam levados diretamente. aoTMUXque os reúne dois a dois (2 x 2Mbitls)transformando-os em supergrupos básicosque são levados ao equipamento multiplexFOM e posteriormente ao sistema detransmissão analógico (satélite, rádio oucoaxial), conformefigura 6.6.2.O Transmultiplex prevê facilidades paraoperar com diversos tipos de sinaliz~ção,isto é sinalizaçãoE&M pulsada ou continua,sinalização R2 digital ou analógica bemcomo sinalizaçãopor canal comum.

6.6.2 Bibliografia1. Catálogose Manualde Equipamento- NECdo Brasil- Equitel

- ---<'

FIGURA 6.6.2 . Interligação de cabos tronco (central comutação-mux)

FIGURA 6.6.1 . Interligaçâo de multiplex TOM rede analógica

_.'

ri

"liEQUIPAMENTODIGITAL

RÁDIO DIGITAL

T-MUX

MUXDIGITAL

MUXDIGITAL

2X2Mbills

/1====.---6

6.7.1 Configuração do sistema

Existem equipamentos que permitem a I

operação ponto-a-ponto somente e outrosque permitem a operação ponto-multiponto,também.

Concluímos que, para fins de reuniões, ataxa de 192 kbitls é suficiente para boa:'qualidade de video e a de 128 kbitls para ,Iqualidade regular. Já para palestras e cursos'a distância, onde podem haver muitasmovimentações, a taxa de 384 kbitls ( 6 x 64kbitls) seria recomendável para se obter boaqualidade de video.'

O sistema, em cada ponta, é composto" I~

basicamente de: ,I

- CODEC - codificador I decodificador digitalde imagens e sons;- Console de comando de operação defunções do terminal, com microfone interno;

qualidade do áudio, mesmo quando todo o"sistema opera em um único canal a 64kbitls, é boa, sendo superior à da qualidadeobtida em circuitos telefônicos analógicosconvencionais de longa distãncia. li

113

CENTRAL CPA-T

EQUIPAMENTOANALÓGICO

'I-[Jx[J~::m •. :_:===T.MUX

:MUXDIGITAL

SUPER GRUPO

cS~_~BAS_' _IC_O_~~ T::::::M:::U:::X=

EQUIPAMENTODIGITAL

EQUIPAMENTOANALÓGICO

RÁDIO ANALÓGICO MUX ANALÓGICO

6.7 Sistemas de Video-conferência

Os equipamentos de video-conferências têma finalidade de permitir a transmissão deimagens e sons de um ambiente restrito(sala de reuniões, por exemplo) a fim depermitir a. realização de reuniões,conferências, palestras ou cursos ádistância. A transmissão dos sinais de áudioe video é realizada de modo digital porcanais de comunicação digitais operando a64 kbitls ou multiplos dessa taxa.

Foi observado em um sistema em operaçãoque, quando operando em taxas de linha de64 kbitls, a qualidade de vídeo recebido édeteriorada quando da ocorrência demovimentos rápidos no ambiente filmadoremotamente. Quando o sistema estáoperando em taxas de 192 kbitls (3 x 64kbitls), a qualidade de vídeo admitemovimentos normais sem degradaçãosignificativa da imagem recebida. Já a

Um equipamento codificador digitaliza asinformações de video e de áudio e se utilizade algoritmos de compressão para permitir asua transmissão pelos canais citados.

-

- Câmera principal com sistemas deposicionamento automatizados e função"Zoam";

- Câmera auxiliar para documentos;

- Microfones tipo lapela;

Um sistema com esta configuração, devepossuir, prioritariamente, as seguintescaracterísticastécnicas:

- Contrôle de posicionamento da câmeralocal e da câmera remota;

- Capacídade de visualização de imagensgeradas no local e imagem remota, ouambas, através de janela na tela do monitorde TV;

- Possibilidade de bloqueio do sinal deáudio local ou remoto ("funçâo MUTE");

- Controle do volume local;

- Possibilidade de conexão à telefonecomum, para comunicaçãode voz, somente;

- Sístema de diagnose e estatísticascompossibílidadede verificação do desempenhodo prôprio CODEC, bem como do meio decomunicaçãoutilízado.

6.7.2 Especificações para o sub-sistemade áudio

o sub-sistema de áudio deve operar nomodo "full-duplex". Deverá ser dotado decircuito de cancelamento de ecos, capaz deeliminar ecos da sala de conferência, semque haja necessidade de tratamentoacústico ou de qualquer tipo de calibração.Ajanela de cancelamento deverá ser de 100ms ou melhor.

o nível de retomo do eco após ocancelamento deverá ser de -60 dB oumelhor.

o sistema deverá operar em canais digitaisem velocidades de 64 a 384 kbitls atravésda rede de telecomunicações de dadosponto-a-ponto ou através do serviçocomutado a 64 kbitls, via rede telefônica.

A saida de dados digitais deverá seguir umdos seguintes padrões ITU-T paratransmissão de dados digitais: V.11, V.36,V.35 ou G.703.

Os protocolos de transmissão, bem como asfunções, deverão estar de acordo com ospadrões ITU-T, porém podendo operartambém em modo proprietário. Quandooperando em modo padronizado pelo ITU-T,o equipamento deve permitir video-conferências com formato FCIF ("CommonIntermediate Format") e QCIF ("QuarterCommon Intermediate Formal") segundorecomendaçõesda série H.

A saída de sinal para o equipamento de TVelou video-cassete deverá operar com sinaisde áudio I vídeo segundo padrão NTSC ouPAL-M. -o equipamento, além das portas de entradada câmera principal e do console de contróle(com microfone interno), deverá possuirentradas adícionais para microfonesauxiliares e para câmera auxiliar, além deentrada e saída de áudio e vídeo separadaspara conexão de equipamento de video-cassete.

6.7.4 Recomendações do ITU-T:

São as seguintes as recomendaçõesdo ITU-T relevantes:

H.320 - Requisitos de interoperação devideo-conferência;

H.261 - CODEC de vídeo para serviçosaudiovisuais;

G.722 - Padrão de compressãode áudio;

~,

J

J;):).):)

JJ:55:.:JJ'5:).,J

-J2>:JJ':Jj:5,J~J~~J

o sistema deverá ser apto a operar o áudiona largura de banda de 7 kHz, mesmo G.711 - Padrão de compressãode áudio;quando estiver operando em velocidadesinferiores a 128 kbitls. G.165 - Circuito de cancelamentode eco;

6.7.3 Características de interface:ll~

'J

-

G.703 - Caracteristicas de canais digitais a64 ~biUs e múltiplos;

V.11 , V.35 , V.36 - Caracteristicas elétricase mecánicas de interface.

Este trabalho foi baseado em catálogo deequipamento de video conferência fabricadopela Picture Tel.

6.8 Transcoder ( Modem de Grupo)

Os Modems de banda de grupo tem afinalidade de estabelecer canais decomunicação digitais através de um grupobásico de sistemas de comunicaçãoanalógicos. Por exemplo, estabelecer 1canal digital de comunicação de dados deaté 216 kbiUs ou até 3 canais individuais(iguais) de até 72 kbitls. através de umgrupo básico no. 2 (padrão ITU-T) de 60 a108 kHz, em um sistema de comunicaçãoanalógico (FDM).

Este tipo de equipamento torna possivelestas taxas de transmissão de dados digitaispelos sistemas analógicos, sem anecessidade de adaptações dispendiosaselou complicadas.

De forma a aumentar a compatibilidade comvárias fontes de dados, cada canal de dadosdispõe de armazenamento intermediáriotanto para linhas de entrada quanto paralinhas de saida. Este armazenamentointermediário (denominado memória elástica)possibilita um interfaceamento flexivel derede com diversos geradores de relógio(operação plesiócrona).

Circuitos embaralhadores ("scramblers") edesembaralhadores ("descramblers")fornecem canais de dados independentes,ao mesmo tempo em que mantêm umadistribuição uniforme de energia de RF aolongo do espectro. Uma filtragem digitalextensa otimiza a qualidade dos dados e asupressão de ruido.

Existem possibilidades de se executar testesem laços locais ou remotos. O controle localou remoto dos modos de laços de testessimplificam a localização de defeitos. Oslaços de teste de banda base se referem

115

liaos sinais digitais e o laço de teste de RF derefere aos sinais de banda de grupo,centrados em 84 kHz. !I

A qualidade dos sinais é mantida utilizando-se equalização adaptativa digital. À; medidaque as caracteristicas da linha decomunicação mudam, o controle daequalização é atualizado, produzindo assimuma resposta dinámica a variações na rotade comunicação. Não ha necessidade deinterromper o enlace para re-equalização.

IIExiste saida de alarmes de falha do.iModeme de alarme de taxa de erros elevada (SER).

6.8.1 Descrição funcional:

O Modem de Grupo consiste de 5: gruposfuncionais: seção de interface de dados,seção de transmissão, seção de recepção,circuitos de monitoração de erro e fonte de,alimentação.

- Seção de interface de dados;

São usadas unidades adaptadoras de dadospara conexão aos equipamentos de dadosexternos.

Em cada unidade adaptadora existem 2memórias elasticas FIFO de 64 bits de modo

,;a permitir a operação plesiócrona.

A interface de dados pode ser fornecidasegundo padrão V.11 ou V.35 - ITU-T (ouRS 422 - ElA), V.36 ou V.37 - ITU-T (ou RS449 - ElA). É também deseJavel interface Nx 64 kbitls - G.703. 11

- Seção de transmissão;

A seção de transmissão recebe entradas dainterface de dados e gera um sinal multinívelmodulado em QPSK, centrado em 84 kHz.Um gerador de piloto interno !ambémpermite a transmissão de um sinal piloto de104,08 kHz.

Os sinais da seção de interface dê dadossão aplicados a circuitos embaralhadores.Estes embaralhadores tem a finalidade dedistribuir a energia ao longo do espectro de'ltransmissão estando os canais ocupados ou,não.

'!I

-I-

- Monitoraçãode falhas:

O medidor de SER avalia a taxa de erro debits de fonmacontínua. Se a taxa de erroexceder um limiar pré-detenminado pelousuário, é acionado o alanmelocal e remoto(contatoseco).

Existem duas fonmas de monitoração defalhas. A primeira é feita através de umconcentrador de alanmesque agrega todasas falhas do equipamento.A segundaé feitapor um medidor de taxa de erro de bits(SER), programàvelpelo usuário. do circuitode recepção.

alanmes testade transmissão. ae a fonte de

Um equalizador adaptativo executa aequalização dos dados I e Q utilizandotécnicas digitais. O equalizador faz acomparação continua entre os dadosrecebidos e os dados ideais. estacomparação é utilizada para detenminaroscoeficientes do algoritmo do filtrotransversal. Os coeficientes sãoanmazenadosem uma memória RAM e sãoatualizados continuamente para compensarretardosnão linearese diafonia ("Crosstalk")de quadraturano enlace de comunicação.

O concentrador decontinuamente a seçãoseção de recepçãoalimentação.

116

Os dados podem ser multiplexadostanto pormultiplexador intemo quanto pormultiplexador externo. Os canais de dadospodem ser transmitidos usando técnica demodulaçãoQPSK de 8 estados ou QPSK de4 estados. dependendo da taxa dos canaisdigitais a serem transmitidos. Estacaracteristica de modulação penmite que.quando a qualidade do canal não penmiteatransmissão com 8 níveis de codificação dosinal, opera-se com menos um canal dedados e com 4 níveis de codificação.As saídas do multiplexador, fonmatadascomo dados I e Q (sinais ern quadratura).são aplicadas a filtros digitais. A filtragemdigital minirniza sinais espúrios. ruidos ehanmõnicaspara fornecer dados digitais dealta qualidadeà entrada do modulador.

O relógio de transmissão pode ser obtido apartir do próprio sinal a ser transmitido ou apartir de um relógio interno.

- Seção de recepção:

A freqüência de portadora é de 84 kHz. Aportadora. incluindo bandas laterais e urnpiloto. está completamentecontida dentro dalargura de banda do grupo nO.2 ITU-T (60 a108 kHz).

A saída do modulador é amplificada eacoplada por transfonmadorao conector desaida de RF. Um atenuador no circuito desaída penmiteo ajuste do nível de potênciade saida de acordo com as especificaçõesdo canal a ser utilizado (grupo no. 2 - ITU-T)de -16 a -40 dSm.

As funções da seção de recepção sãosimilares àquelas da seção de transmissão.só que de fonmainversa. A entrada de RF éacoplada por um transfonmador aodemoduladorQPSK. que extrai os dados I eQ recebidos da portadora. Os dados sãofiltrados e então equalizados paracompensar qualquer variação decaracteristicas do enlace de dados. Odecodificador I demultiplexador separa oscanais de dados no caso de multiplexaçãointerna e conecta cada canal a um circuitodesembralhador. A saída dosdesembaralhadores são conectadas àsinterfacede dados.

-C-C~

"-(;.e

"""~""""-(;.(;.

""\...(..

"-'"~""c"-c"""'"~"""~\,.:

"ecc~

"c-c;c.;

'"'~eti(,jA

. ""

ANEXO 7 SISTEMA DECOMUTAÇÃO DIGITAL

7.1 Introdução

A técnica digital traz grandes vantagens nacomutação, além daquelas conhecidas natransmissão de sinais. As maiores vantagensdo sistema digital são obtidas quando ossistemas de transmissão e as centraislelefônicas de comutação utilizam técnicasdigitais em conjunto.

Em uma central de comutação digital asinterconexões ocorrem pela redisposiçãodas palavras de código de 8 bits dedifer:ntes sinais telefônicos em função daIigaçao desejada. Em correspondência áfrequência de amostragem da codificaçãoPCM, há um envio de 8000 palavras decódigo por segundo e por sentido de ligação.Disto resultam, na central de comutação,periodos sucessivos de 125 IlS e, dentrodestes períodos, cada palavra de código temum determinado "time slot". Isto correspondeexatamente á técnica de transmissão digital,onde em cada quadro de pulsos todapalavra de código está atribuída a umdeterminado "time slot" do canal.

No lugar das palavras de código PCM, acentral de comutação pode interconeetartambém grupos de 8 bits (octetos) de outrossinais. Esta facilidade é o requisito para aintegração de outros serviços na redetelefônica digital (RDSI - Rede Digital deServiços Integrados).

São usados dois princípios básicos decomutação: a comutação espacial e acomutação temporal, existindo, também,sistemas que combinam estas duastécnicas.

7.2 Centrais Digitais

As centrais de comutação digital têm trêsáreas principais (figura 7.1):

- os órgãos de controle;- os equipamentos de conexão que adaptamos diferentes tipos de linhas ás viasdigitais;

117

- a matriz de comutação digital queestabelece as interconexões.

Estas áreas são controladas poriproces- ,isadores com programas armazenados:(CPA). Os equipamentos de conexão e a,matriz de comutação estão interligados por'linhas multiplex internas. Emcorrespondência aos dois sentidos deconversação, têm-se uma linha multiplex dosequipamentos de conexão á matriz decomutação e outra linha da matriz aosequipamentos de conexão. II

OS SinaiS processados pelos equipamentosde conexão são inseridos nos "time slots"dos períodos de 125 Ils em forma depalavras de código de 8 bits e enviados ámatriz de comutação. Cada palavra decódigo ocupa um "time slot"; as palavras decódigo de uma mesma conversação ocupam 'sempre o mesmo "time slot" nos períodos de •125 Ils subsequentes de uma linha multiplex. ,!Os outros "time slots" desta linha podem ser ,~usados para outras conversaçõessimultâneas.

A matriz de comutação interconecta asligações, alocando as palavras de código emoutros "time slots" elou em outras linhasmultiplex. Ela determina, através doprocesso de comutação, os "time slots" e aslinhas multiplex para envio destas palavrasde código aos equipamentos de conexão.Também aqui, nas linhas de saída, durantetoda a conversação as palavras de códigoocupam sempre os mesmos "time slots" nosperíodos de 125 Ils subsequentes.

Concluindo, os processos de comutação damatriz de comutação digital estão baseadosnestes periodos, isto é, eles devem serrepetidos ciclicamente a cada 125 IJ.S,ouseja, 8.000 vezes por segundo.

7.2.1 Memária de Controle

A cada comutador temporal e a cada colunade um comutador espacial está atribuidauma memória de controle. Esta ê umamemória RAM, cujo conteúdo é modificadode acordo com o encaminhamento dasligações. "

'11

!I

ri

II!Ii'

'II:','I!I!""i,!l

ilIIII

II" I""

J

J

Figura 7.1 - Áreas Funcionais de UmaCentral de Comutação Digital

Interconexãodas ligações

MATRIZ DECOMUTAÇÃO DIGITAL

lida a palavra de código a ser transmitida.No comutador temporal com leitura cídica, oendereço de controle indica a posição damemória de dados na qual a palavra decódigo recebida deve ser ínscrita.

No comutador espacial (detalhado em7.2.3.1), o endereço de controle identificauma linha multiplex de entrada. Desta formaé liberada, durante o "time slot" em questão,uma determinada porta "ANO" de umacoluna da matriz (cada coluna corresponde auma linha de saída), intertigando a linha deentrada endereçada com a linha de saídaespecificada pela memória de controle.

7.2.2 Equipamentos de Conexão

Os equipamentos de conexão são os elosentre a periferia de uma central decomutação digital e a matriz de comutação.Eles preparam os sinais telefônicos vindosatravés das linhas para a interconexão pelamatriz de comutação. Da mesma forma, elesconvertem a ínformação interconeetada pelamatriz de comutação á forma necessáriapara a transmissão através de linha.

ORGÃOSDE

CONTROLE

118

Adaptação dasLinhas deEntrada às

Vias Internasde 64 kbills

EQUIPAMENTOSDE CONEXÃO

Troncos Analógicos

Troncos Digitais

Assinantes Analógicos

Assinantes Digitais

Baseado nos dados de comutaçãorecebidos, é feita a inscrição dos endereçosde controle em determinadas posições dememória e apagados em outras. Osendereços de controle inscritos determinamas interconexões a serem realizadas epermanecem inscritos durante toda aconversação.

Uma memória de controle tem uma posiçãode memorização para cada "time slot" de umperiodo de 125 ~s. Cada posição dememória pode conter um endereço damemória de dados (comutador temporal) oude uma linha multiplex de entrada(comutador espacial). Dentro do período de125 ~s há uma exploração ciclica de todasas posições de memória e a conseqüenteleitura dos endereços de controlememorizados.

No comutador temporal (detalhado em7.2.3.2), o endereço de controle indica umadeterminada posição na memória de dadospara as palavras de código de 8 bits. Oendereço de controle determina nocomutador temporal com inscrição cíclica, dequal posíção da memória de dados deve ser

7.2.3.1 Comutação Espacial

-eee"ct."-"cc,e"'""~""t-e"c;C

"<;"t-eee.,c-c(..;c"(,;c~

ceccccccCoece

As funções a serem executadas pelosequipamentos de conexão de sistemas decomutação digital, para cada terminal deassinante analógico, podem ser expressascomo tarefas. Estas tarefas, com exceçãoda conversão analógica-digital-analógica, jásão executadas nas centrais analógicasporém, na técnica digital estas tarefas têmum maior significado.

Na técnica analógica, os pontos decomutação da matriz são contatos e podemconduzir correntes relativamente altas,permitindo que através da matriz decomutação sejam realizadas as seguintesfunções:

- Alimentação;- Corrente de chamada;- Supervisão;- Conexão para fins de testes.

Ao contrário da técnica analógica. a matrizde comutação digital é formada por circuitosintegrados que só admitem sinais digitais.Por este motivo, estas tarefas devem serrealizadas individualmente para cadaterminal.

Devido aos sensiveis componentes eletrô-nicos utilizados nos equipamentos deconexão da técnica digital, é necessária umaproteção especial de sobretensão.

Além dos sinais telefônicos, os equipa-mentos de conexão recebem também asinalização e preparam esta para o comandodo estabelecimento da ligação.

Como a conversão analógico-digital e digital-analógico é feita por terminal (linha deassinante analógica), há também anecessidade de uma hibrida por terminal de2 fios, para a conversão de 2 para 4 fios ede 4 para 2 fios.

A maioria destas funções também são rea-lizadas por terminais de troncos analógicos.Nas linhas de assinantes digitais e troncosdigitais, estes sinais são transmitidos emforma digital, isto é, as funções decodificação e decodificação não sãonecessárias nos equipamentos de conexão.

119

"O -d.rf Lds padroes e Inte aces para conexoes ecentrais telefônicas digitais seguemrecomendações da série 0.500 da ITU-T.

II.r

7.2.3 Matriz de Comutação Digital II

. d - - f dll .As matnzes e comutaçao sao orma as por. .. + .comutadores temporais, espaciais-temporais.

ou espaciais. Estes comutadores podem serusados individualmente ou em qualquercombinação, sendo a mais usual a.combinação temporal-espacial-temporal.

:1A combinação pode variar de caso paracaso e depende da configuração do sistemae da capacidade da central de comutação.

II

11'Um comutador espacial comuta qualquerpalavra de código de 8 bits de uma linha 'multiplex de entrada a qualquer linha de

,I'saida sem trocar o "time slot" (entenda-sepor "time-slot" o intervalo de tempo oçupadopor uma palavra de 8 bits). Porta~to, aspalavras de código permanecem em seus"time slot" originais durante e após acomutação e, consequentemente, não háretardo. Há, isto sim, a alteração da suaposição "espacial", isto é, sua aloca~o nasdiversas linhas multiplex. II

ilA matriz de comutação é formada porcombinação de portas "ANO" e': umamemória de controle. Cada posição dememória ativa um conjunto de portas!i"ANO"associadas às linhas de saída. O

" .encaminhamento das chamadas econtrolado pelo endereço destas pdsiçõesde memória. II

A figura 7.2 mostra o principio da com~taçãoespacial. Para tomar mais claro o exemplo,representou-se apenas três linhas myltiplexde entrada e três de saida, com quatropalavras de código por periodo deacoplamento. A configuração das ':portas"ANO" liberadas é modificada. de ~formasincrona, a cada "time slot". Para cada "timeslot" das linhas multiplex de entrada ~ feitauma interconexão através de uma'l porta"ANO", ou seja, uma porta "ANO" é Ii~erada8000 vezes por segundo para II cada

11

,.,.

IIliIIit

li I.,li;11

'iiI~""

!,il

II~l

""J

.:J

.J

.J

.J

.J.J.J-J..J.J-5.J5.J:)..J.).J:JJJ.J.JJ'):)

-5::J~:j"j.:J--3

Endereços de controle(no. da linha de saída)

Caracteristlcas do comutador espacial:

- processo de comutação: as palavras decódigo mantêm seu "time slot" mas podemser atribuídas aleatoriamente às linhasmultiplex de saída;

- livre de bloqueio quando n >= m (m =linhas de entrada; n = linhas de saida)

- acessibilidade plena: toda palavra decódigo de entrada pode ser transferida acada linha de saida;

- alto rendimento e tamanho reduzido:utilizando circuitos integrados com largaescala de integração e portas "ANO" demúltiplas funções.

08S.: No exemplo simplificado mostrado, osassinantes alocados na mesma linhamultiplex não podem ser conectados entresi.

312132231312

Mem. de Mem. de Mem. deControle Controle Controle

123

Figura 7.2 - Principio de funcionamento de um comutador espacial (simplificado)(equivalente a uma comutação 'cross-poinr)

120

Palavras de8 brts

Porta ANOEntrada xSaída y

interconexão. No exemplo, cada "time-slot"dura o tempo de T/4 segundos( T = 125 Ils ).

As portas "ANO" selecionadas são liberadassimultaneamente durante um determinado"time slot".

A seqüência correta, na qual determinadaporta "ANO" deve estar liberada oubloqueada, é dada por uma memória decontrole para cada coluna da matriz decomutação (equivalente a cada linha desaída) e determina o caminho das ligaçõesou seja, o encaminhamento das chamadas.

Os endereços de controle na memória decontrole indicam, por "time slot", a porta"ANO" a ser liberada (equivalente a umadeterminada linha de entrada).

O comutador espacial do exemplo mostradona figo 7.2 opera interiigando as linhas deentrada e de saída conforme indicado natabela 7.1, a cada período de tempo de 1"time slof'.

Tabela 7.1 - Modo de operação do comutador espacial simplificado

"time slot" Portas "ANO" Linhas conectadas Iliberadas de entrada de saída11 1 - 2 1 2

2-3 2 33-1 3 1

t2 1 - 1 1 12-3 2 33-2 3 2

t3 1 - 3 1 32-1 2 13-2 3 2

t4 1 - 2 1 22-3 2 33 - 1 3 1

7.2.3.2 Comutação Temporal

Um comutador temporal pode transferir todapalavra de código de 8 bits de uma linhamultiplex de entrada a qualquer "time slot"de uma linha de saida. Isto pode ser feito deduas maneiras, considerando que aspalavras de código de entrada são:

- inscritas ciclicamente na memória de dadosdo comutador temporal e lidas em funçãoda ligação desejada, ou

- ordenadas e memorizadas em função dasligações desejadas, para uma leituracíclica na saida.

O primeiro princípio de comutação citado éexemplificado na figura 7.3 através de 4palavras de código. Para melhorvisualização, representou-se os elementoseletrônicos de leitura e escrita através dedois seletores. O seletor na entrada damemória de dados é controlado de formacíclica.

Desta forma, as palavras de códigoentrantes são memorizadas nas posições dememória de dados em série e de formasincrona em relação aos "time slots" de

121

entrada. A seqüência de leitura da memória 00

de dados depende de cada ligação (ou seja,:do encaminhamento da chamada). Osendereços de controle para o seletor nasaida da memória de dados são entreguespela memória de controle em sincronismocom os "time slots" de saída. ::

No exemplo mostrado. o seletor na saida damemória de dados é controlado pelamemória de controle.

De forma que o comutador redispõe os "timeslots" das palavras de código como segue:

'iEntrada Saida

"time slot" 1 ao "time slot" 2"time slot" 2 ao "time slot" 4"time slot" 3 ao "time slof' 1"time slot" 4 ao "time slot" 3

Esta redisposição dos "time slots" daspalavras de código se dá a uma velocidadede 8000 vezes por segundo por ligação.Devido a esta redisposição dos "time, slots",as palavras de código sofrem um retlilrdo nocomutador temporal, diferente para cadaligação.

li

tE 1~

tS2

Escrita Leitura emCíclica tS4 Sequência Aleatória

I A21Linhas, . ,

de SaídaLinhas 125 J..Ls @J 125 J..Lsde Entrada

@] 3 tItE4 tS3 1 t2

4 t3MemÓria de dados 2 t4

~ Palavras de 8 bits Memória de controle

Figura 7.3 - Exemplo de um comutador temporal simplificado

Características do comutador temporal:

- processo de comutação: redisposição dos"time slots" das palavras de código;

- livre de bloqueio: todas as palavras decódigo entrantes podem ser transmitidasquando a quantidade de "time slots" dalinha de entrada for menor ou igual àquantidade de "time slots" da linha desaída;

- acessibilidade plena: toda palavra decódigo entrante pode ser comutada a todo"time slot" de saída;

o comutador temporal-espacial é umavariante de alta velocidad.ede trabalho docomutador temporal. Por causa da grandevelocidade de trabalho. o comutadortemporal-espacial pode transferir palavrasde código de 8 bits das linhas multiplex deentrada a qualquer "time slot" de diversaslinhas multiplex de saída. Para tanto, énecessário reunir (multiplexar) as palavrasde código das linhas de entrada e levá-Iasàmemória de dados. Isto significa que nalinha entre o multiplexador e a memória dedados ocorre uma taxa de bits muitas vezesmaior que aquela nas linhas de entrada.

- alto rendimento e tamanho reduzido: oselementos de controle e de memonacompõem-se de circuitos integrados de largaescala de integração.

7.2.3.3 Comutador Temporal-Espacial

No exemplo mostrado na figura 7.4, a taxade bits entre o multiplexadore a memória dedados é 4 vezes maior que em uma linhamultiplex de entrada. Após o processo decomutação, o demultiplexador distribui aspalavras de código às 4 linhas de saida coma taxa de bits original.

De uma maneira global, o comutadortemporal-espacialtem os mesmos principios

122

••••••••

de funcionamento que o comutadortemporal. Portanto, toda palavra de códigoentrante pode ser transferida, sem bloqueio,

a qualquer "time slot" das linhas mulliplex desaida (acessibilidade plena),

••••

As palavras de código da linha do assinanteB chegam, neste caso, através da linhamultiplex 2, matriz de comutação e linhamultiplex 1 à linha do assinante A.

Para a conversação entre os assinantes A eB, em cada periodo de 125 llS sãointerconectadas brevemente duas vias deconversações na matriz de comutação,Estas duas vias são liberadas tão logo aconversação tenha terminado; os conteúdosdas memórias de controle são apagados eos "time slots" dos períodos de 125 llS assimliberados podem ser utilizados para outrasligações.

123

MULTIPLEXADOR MATRIZ DEDEMUL TIPLEXADORCOMUTAÇÃO

feixes de 128 feixes de 512 feixes de 512 feixes de 128"1ime-slots- "1ime-slots" "1ime-slots" "time-slots "

4 x 16 x 4 x128 128 128

Linhas deEntrada

( 16 Estágios ( 4 Estágios) ( 16 Estágios) Linhas de16 x 4 feixes de Salda128 "time slots"ou assinantes

4 x 16 x 4 x128 128 128

feixes de 128 feixes de 128"1ime-siots" "tlme-slots"

16 Estágios 4 Estágios 16 EstágiosTemporais Espaciais Temporais(Entrada) (Saida)

7.2.4 Ligação entre Dois Assinantes

Figura 7.4 - Comutador Temporal! Espacial! Temporal (8,192 assinantes)

Cada ligação tem 2 sentidos de conversaçãoe, por este motivo, são interconectadas duasvias na matriz digital (sentido A ~ B esentido B ....• A), Portanto, interconexõesdigitais correspondem sempre ainterconexões a 4 fios da técnica analógica.

A figura 7.5 mostra uma ligação entre osassinantes A e B, As palavras de código de8 bits da línha do assinante A chegam pelalinha multiplex 1 à matriz de comutação,onde são alocadas e determinado "time slot"da linha multiplex 2 e enviadas aoequipamento de conexão da linha doassinante B.

••••

Assinantes "A-

Assinantes ~B.

EQ UIPAM ENTOSOE CONEXÃO

ORGÃOSDE

CONTROLE

MATRIZ DECOMUTAÇÃO DIGITAL

-

Figura 7.5 - Ligações para uma conversaçãoentre assinantesA e B

7.2.5 Sincronização:

Um gerador de sinais de cadência (relógio)supre a central de comutação digital com ossinais de sincronismo necessários. Estessinais sincronizam todos os processos decomutação nos equipamentos de conexão ena matriz de comutação.

A premissa para o trabalho conjunto decentrais de comutação digital em uma rede éa alta precisão na alimentação de sinais desincronismo. Para alcançar esta precisão,foram introduzidos os seguintes tipos deoperação:

- operação plesiócrona- sincronizaçãomestre-escravo- sincronizaçãomútua- combinação de sincronização mestre-escravo e sincronizaçãomútua

o ITU-T recomenda operar as centrais decomutação digitais para tráfego intemacionalde forma plesiócrona,com uma toleránciadesincronismomenor que 10-11, quando entãotem-se, temporariamente, umescorregamento ("slip") de, no máximo, umquadro de pulsos completo (30 ou 24 canaistelefônicos) a cada 70 dias. Esta precisãotambém é recomendada para as redesnacionais integradas.

124

Esta alta precisão foi fixada em função dasexigências de transmissão de dados,portanto ela será necessária somente emuma rede digital de serviços integrados(RDSI).

7.2.6 Disponibilidade:

A disponibilidade de centrais tipo CPA-T(centrais de programas armazenados -temporais) é definida pelo ITU-T para umvalor de 99,9954%.

D = [ 1 - ( tempo total de paralização I tempototal de funcionamento)]x 100%

7.3 Configuração de Processadores

A escolha que o projetista da centraltelefônica faz sobre a configuração dosprocessadoresé muito importante, uma vezque a execução das muitas tarefas a seremrealizadasestá diretamente relacionada como processamentocentralizado principal (PC)e o processamentoauxiliar distribuido.

Chama-se de comandos, as informaçõesenviadas do PC para a periferia e demensagens as informações enviadas daperiferiapara o PC.

Neste caso todas as funções da periferiadependemde alguma forma de processador

--'

J

.J

central. Para que não haja perda deinformações e para garantir um certo nivelde segurança, algumas medidas devem sertomadas no que diz respeito à configuraçãodos processadores.

Basicamente temos dois tipos deprocessamento principais: processamentocentralizado e processamento distribuído.

7.3.1 Processamento Centralizado:

7.3.1.1 Processamento com sincronismoduplicado

Este sistema consiste de dois processadoresidênticos, funcionando ao mesmo tempo emsincronismo um com o outro, onde é feito umteste simultàneo nas suas saídas para adeteção de erro.

Neste caso. o erro é fácil de ser detetadoporém a dificuldade está em saber em qualdos dois processadores atuar, uma vez queos mesmos estão em sincronismo. Pararesolver este problema, é inserido um outrocontrole em micro sincronismo.

7.3.1.2 Processamento com reserva passiva

Este sistema consiste em doisprocessadores, sendo que um fica nareserva porém desligado. Os programas sãomantidos separados e disponiveis paraambos processadores. E feito também umteste para a deteção de erro e em caso defalha do processador ativo, o reserva éprontamente colocado em ação, lendo osprogramas que estão armazenados,assumindo o comando da central epassando o outro para a condição dereserva.

Existe, porém, um pequeno espaço detempo entre o desligamento de um e oligamento do outro, podendo ocorrer perdade chamadas que estiverem sendocompletadas naquele momento.

7.3.1.3 Processamento com reserva ativa("hot stand-by")

Neste caso, o processador reserva ficaligado, sendo mantido informadoconstantemente de toda a situação através

de um link interno entre eles. No caso detroca, o reserva pode assumirimediatamente a central, não havendo perdade chamadas.

Entretanto, podem ocorrer falhas se oproblema afetar este link de conexão. II

7.3.1.4 Processamento Dividido com CargaDuplicada

Todas as opções até agora discutidasnecessitam de um outro processadoradicional para manter a segurança dacentral. O investimento nesta segurança,nestes casos, é o mesmo que se necessitapara operar a central. A solução reservaativa é a que se aproxima de uma soluçãomais econômica. ,i

Neste caso, já que o reserva vai ficar ligadoe constantemente informado da situação,por que não o utilizar também, dividindo acarga com o processador principal? .

Com o partilhamento de carga e com oprocessamento dividido, é possíveldimensionar ambos os processadores parauma carga nominal mais econômica,mantendo assim o mesmo nível que sedeseja de segurança. II

"7.3.2 Processamento Distribuído (Multi-

processamento)

Todas as estruturas citadas até agora sãobaseadas em processamento central, muito "parecido com os computadores "Mainframes" utilizados em aplicações diversasque não a de telefonia, todos duplicados porquestões de segurança. "

IINão há dúvida que a tendência tecnológicaforçou de algum modo a utilização cada vezmaior de processadores nas centraistelefônicas CPA, onde a lógica dosprocessadores é fornecida através deprogramas armazenados.

Inicialmente, a lógica dos processadores eraarmazenada fisicamente nos circuitoslógicos do processador central. Devido ànatureza de tráfego em tempo real aplicadoaos processadores, fez com que surgisse

125 ~

11

---------------------------,------------------'~ .

uma outra altematlva, possivelmentemelhor,diminuindo-se os problemas e simplificandoo processamento, com a utilização deprocessadoresdistribuídosna periferia,ondeestá a origemdo tráfego,

No processamento distribuído, as funçõesdo processador central foram subdivididasem partes, ou seja: processadores decoordenação, responsáveis pelo controlebásico da central; memórias, tambémsubdivididas; e os processadores regionaisde entrada e saida (periferia), todosconectados através de vias ("BUS") dedados de alta velocidade e alta segurança,

Os processadores regionais de EIS fazemainda a função de mudança de velocidade eprotocolos necessários para a comunicaçãoda periferia com a central.

Nos sistemas que utilizam de multiprocessa-mento, o restante da central deverá possuirum poder de processamento adicionalconsiderável através de pequenosprocessadores e controladores em cadaunidade de recebimento e interpretação eimplementação de comandos, bem comopara enviar as informações ao processadorde coordenação, Com esta configuração, acapacidade de processamento pode serdirecionada totalmente para o tráfego dacentral, porém existe um limite máximo demultiprocessamento,que é determinadapelavelocidade permitida nas vias decomunicação ("BUS')

Os sistemas modernos necessitam às vezesde capacidades de processamento bemelevadas e é necessário controlar asgrandes centrais através do uso de diversosgrupos de multiprocessadores,

7,32,1 Processamento totalmente distri-buido

O processamento totalmente distribuídoseguiu a tendência de evolução daarquitetura dos processadores das centrais.Este estilo, no presente momento maismoderno e econômico, utiliza de váriosmicroprocessadores distribuídos por toda acentral.Na comutação digital, com a digitalizaçãocada vez mais perto do terminal doassinante, os custos da central tem sido

126

redistnbuidos. bem como a capacidade deSinalização, existindo a disponibilidade dealta capacidade de voz, dados e sinalizaçãodiretamenteao assinante.

A utilização desta alta capacidade exigetambém o uso do processadoraté o terminaldo assinante. Como exemplo,no Sistema 12da Alcatel, todos os módulosindependentesde assinantes, troncos, sinalização e asdemais funções da central são controladospor diversos microprocessadoresidênticos,Uma simples conexão de chamada podenecessitar do envolvimento de três a seisprocessadores nas diferentes funções deconectar uma chamada.Nesta mesma linha,as centrais TRÓPICO R e TRÓPICO RA,desenvolvidas pelo CPqD-Campinas,também utilizam da arquitetura deprocessamentototalmentedistribuído,

A grande vantagemdo processamentototal-mente distribuido está na segurança dacentral como um todo, visto que asparalizações localizadas não afetam asdemais áreas da central. Uma outravantagem está na modularidade doequipamento, onde é possivel obter umarazão de crescimento linear em todos osniveis.

7.3.3 Exemplos de configurações deCentrais Digitais:

7.3,3,1 - CentraisPúblicas

Central AXE 10- Ericsson- SuéciaArquitetura: matriz T-E-T duplicada eprocessamentocomsincronismoduplicado,Capacidade máxima:200.000 linhas

Central EWSD - Siemens- AlemanhaArquitetura: matriz T-E-T duplicada eprocessadores regionais em reserva ativaduplicado e processador central emmultiprocessamento,Capacidade máxima:100,000

Central Neax61 - NEC- JapãoArquitetura: matriz T-E-T duplicada eprocessadores separados por função eprocessador central duplicado em reservaativa,Capacidade máxima:100,000

.JJ:55

Ó:5SCJ:J,Jjj::Jj::J3j-J:J:j'3J::JjJojo:3;j:J:Jj5::J~:J5:)

:5:)-:)

-

127

,3.32 Centrais Privadas:

7.4 Processamento de Uma Chamada

7.4.1 Processadores de coordenação

"Il

.Iii

,Iconversão de algarismos para o enca-minhamento e determinação de degraustarifários,

- busca de vias

As funções de operação e manutenção são,por exemplo:

- instalação ou desconexão de terminais de,assinantes, ',i

modificação dos dados deencaminhamento e de tarifação, 'i

- testes de equipamentos,

- modificação da atribuição dos feixes,

- leitura de dados de tarifação e de mediçãode trafego, '

- neutralização de defeitos,

As funções de segurança são, por exemplo: ,

"- localização e bloqueio de equipamentos,defeituosos,

- alarme e notificação de defeitos,

- transferência para a reserva,

- reinicialização automática ("recovery").'I

As exigências de capacidade de um "processador de coordenação dependem dotipo da central, e deve ter as seguintesunidades básicas: 'i

- diagnóstico de falhas.

- Unidade de processamento,- Unidade de memória,- Processadores de entrada e saida.

Em geral, as unidades de processamento e "de memória de um processador decoordenação são duplicadas.

Os processadores de entrada e 'I saidacontrolam o fluxo de dados de entrada e 'saida. Através deles também" estãoconectados os equipamentos de 0P~foilçãoe

, , ,

funções do processador de(CP) são: funções de

operação, manutenção e

Para o detalhamento de umencaminhamento de uma chamadaseguiremos a configuração de uma centraltelefônica digital tipica. Primeiramente sãodetalhados os módulos principais:processadores de coordenação, memória eperiferia. Posteriormente é mostrado umexemplo de encaminhamento de umachamada, baseada em uma central EWSD,fabricada pela Siemens.

Central MD11 O - Ericsson/MatecArquitetura: Matriz temporal e operação pormultiprocessamentoCapacidade: 512 portas por sub-bastidor(UM); maximo de 20.000 portas

Central Saturno 5000 I HCM300Siemens/EquitelArquitetura: Matriz temporal e operação porprocessador central e processadores deaplicação e de periferiaCapacidade: 1024 portas por sub-bastidor;

Central Sopho 3030 I PhilipsArquitetura: Matriz temporal e operação emmultiprocessamentoCapacidade: 256 portas por bastidor;maximo de 512 portas (neste modelo). Temmodelos que chegam a 10.000 portas.

Central Neax 2400 - NECArquitetura: Matriz temporal e operação emmultiprocessamentoCapacidade: 128 portas por sub-bastidor;2048 portas no maximo.

As principaiscoordenaçãocomutação,segurança.

As funções de comutação são aquelas parao controle do estabelecimento da ligação,por exemplo:

- interpretação dos dados e geração dasinformações de controle para as linhas deassinante e troncos,

,••••

"ec-cc~

'"c"~'"'""""'"'"""I".i

""""""\;.;C

""'C

'"~c~c'"c~

~

"'"~'""ce"-~'"'I"..

"

de manutenção bem como a memóriaextema.

Além destas unidades, também fazem partedo processador de coordenação: odistribuidor de mensagens e o geradorcentral de cadéncias (relógio central). Estasduas unidades funcionais também devemser duplicadas.

o distribuidor de mensagens ordena edistribui os dados entre o processador decoordenação e os diversos processadoresperiféricos. Também controla o fluxotemporal da troca de mensagens.

o gerador de cadências se encarrega dasincronização da central, gerando sinais quesão distribuidos pelo sistema de sincronismocentral. Pode ser sincronizado através desinal padrão externo.

7.4.2 Memória

A memória extema contém os programasedados que não necessitam estarpermanentemente armazenados noprocessador de comutação, o programacarregador de sistema ("system loader") e osistema completo de programas para umareinicialização ("recovery"), bem como osdados de tarifação e de medição de tráfego.Por motivos de segurança, esta memóriaextema também deve ser duplicada.

7.4.3 Periferia

o grupo de conexão forma a interface entrea periferia analógica ou digital e a matriz decomutação. A eles são conectadas as linhasdos assinantes elou troncos, podendooperar com todos os sistemas de sinalizaçãousuais.

Os grupos de conexão são unidadescompletamente independentes e que podemser considerados como unidades deampliação de uma central de comutação.Cada Grupo de Conexão tem as seguintesunidades funcionais:

- Processador de Grupo:

128

Tem a função de controlar os circuitos delinha de assinantes e de troncos. ajuste docomutador de grupo ou do multiplexador deVoz, processar as informações de seleçãorecebidas, atender as interfaces para trocade informações de controle, executar testesde rotinae supervisionar tensões.

- Comutadorde Grupo:

É um estágio de comutação temporal com512 "time slots". Interliga, sem bloqueio, aslinhas de multiplex de entrada e saida pelaassociação de dois "time slots". Estecomutador também interconecta várias viaspara uma ligação de conferência e conecta aunidadede sinalização.

Está conectado com a matriz de comutaçãoda central através da unidade de interfacede linha. Uma linha Multiplex de 8 Mbitlscom 128 "time slots" conecta o comutadorde grupo à matriz de comutação e uma outralinha, a matriz de comutação ao comutadorde grupo.

Os grupos de conexão para troncos digitaiscontêmum multiplexador de voz no lugar docomutador de grupo. Este multiplexador temummenorvolume de hardware e software.

- Unidadede Interfacede Linha:

Esta unidade interconecta os canais daslinhas de multiplex entre o comutador degrupo (ou multiplexador de voz) e a matrizde comutação. O processador de grupoindica à interface quais as ligações duplas(ida e volta), através da matriz, que devemser usadas.

- Unidadede Sinalização:

Esta unidade gera os sinais de áudio e ascorrentes alternadas necessárias, por'exemplo, para a chamada ou indicação detarifa no terminal de assinante. Ela contémainda, conforme a necessidade,transmissores e receptores para asinalização MFC, bem como receptores deseleçãopor teclado. Para acesso ao múltiplode teste, a unidade de sinalização contémum acoplador que conecta os circuitos deassinantee de tronco a um equipamento deteste. r-

~JJ':J,~-

-..ec"c"-c'""cC\oi

"~<;;..4,.i~

'"'C,.;

"""""~

""(,.;ç"","c~

"""~

""cccoC,"c{;..~

'-.i\..(;.,CCC

- Un,dades de Conexão de Linhas:

Esta unidade lem a finalidade de adaptar aslinhas conectadas à interface interna dosgrupos de conexão. Podem ser de:- Circuito de Linha de Assinante- Circuito de Tronco- Unidade de Interface Digital

7.4.4 Encaminhamento da chamada

Para mostrar como é encaminhada umachamada por uma central de comutaçãodigital, vamos nos basear na figura 8.6.

Os assinantes estão ligados à centralatravés de linhas a 2 fios. Na central,contudo, as ligações são sempre a 4 fios,isto é, as duas vias de conversação doassinante A ao Assinante B e do assinante Bao assinante A são interconectadas emseparado.

. O assinante chamador (A) inicia oestabelecimento da ligação ao levantar omonofone do gancho.

- O circuito de linha de assinante - CLA,reconhece o fechamento do "Ioop" com atransferência da mensagem correspondenteao processador de grupo (PG);

- O PG determina a categoria e a classe doassinante chamador;

- O PG fornece os comandos de ajuste aocomutador de grupo (CG).

- O CG interconecta o CLA e a unidade desinalização (US);

- O gerador de tons (GT) da unidade desinalização envia o tom de seleção e oreceptor de códigos da unidade está apto areceber a informação de seleção (númerosdiscados);

- A interligação do gerador de tons (GT) e oCircuito de linha do asssinante (CLA) édesfeita após o recebimento do primeiroalgarismo;

• A unidade de sinalização (US) transfere aoprocessador de grupo (PG) a informação deseleção recebida;

--' ---------

129

o processador de grupd (PG)complementa a informação de seleção coma informação de origem e a entrega aoprocessador de coordenação (PC);

- Com o número de chamada completo, dprocessador de coordenação (PC), verificase o assinante chamado está livre. Casoesteja, ordena a ocupação do terminal doassinante chamado, a interconexão daunidade de sinalização (US) e um teste dasvias interconectadas;

- Se o teste das, vias interconectadas forpositivo, isto é, se a ligação estiver emordem, o processador de grupo (PG) doassinante chamador dá o comando deinterconexão ao comutador de grupo (CG).Além disso, ele dá ao processador de grupo(PG) do assinante chamado o comando paraenvio da corrente de chamada, através doGerador de Corrente de Chamada (GCC);

- O processador de grupo (PG) do assinantechamado dá o comando ao CLA para enviar'a corrente de chamada;

- O CLA no grupo de conexão do assinantechamado aplica a corrente de chamada. Aunidade de sinalização aplica o tom decontrole de chamada ao assinantechamador através do comutador de "grupo eda ligação estabelecida neste intervalo de.tempo;'

• O assinante chamado atende. Em seguida,o processador de grupo interconecla ocomutador de grupo no grupo de conexão,do assinante chamado; ,

- O processador de grupo do assinantechamador recebe um sinal de atendimentodo processador de grupo do assinante,chamado. O processador de grupo doassinante chamador registra a tarifa e amemoriza em um registrador. No final daconversação as unidades de tarifação sãotransferidas ao processador de:coordemição;

- A ligação interna está agora estabelecida.I

I

( A) GTLMCy~ CG

"- UILCLA F=~= ~ :=-.,~= ~ =~ - - - -,= • Conversaçãsinante UTl = ,amador

I GT r - F = = = = = ,

I GCC ~ = == ==:::::==== - - - - • . . . . . . . . . ...US

/I

"

Sinalização. .I PG ..

.

..(B) GTL .

....."'I,-' CG I- UILCLA

sinante UTL = =amado .• . . . . . . . . . . . .

I I 1== .GT = = = .. .US I GCC I . ..

II

"

.. ."

I PG PC

AsCh

AsCh

Estado de ~ Envio da Cor. . Estado deRepouso • seleçãode Chamada - Conversação

Assinante A tiramonofone do gancho

- Informação de seleção(discagem);

- Conexão da correntede chamada.

Assinante Batende a chamada

LEGENDA:CLA - Circuito de linha do assinantePG - Processador de GrupoCG - Comutador de GrupoPC - Processador de CoordenaçãoUS - Unidade de Sinalização

GT - Gerador de TonsGCC - Gerador de Corrente de ChamadaMC - Matriz de ComutaçãoUIL - Unidade de Interface de UnhaUTl - Unidade de Terminação de UnhaGTL - Grupo de Tenninação de Unha

Figura 7.6 - Encaminhamento de uma chamada ( Ex. central EWSD - Siemens )

130

-cC-C

"Cce"c.~Ct-ec""~

'"'""e"""""c"ecti

""'"ccCC(;,)

C

"Ctce~

"çccee

7.5 Composição de Software

o Software de centrais digitais decomutação abrange programas e dadospara todos os processadores contidos nosistema. Para cada processador distingue-seentre programas orientados ao sistema(Sistema Operacional) e programasorientados ao usuário (software de usuário).

As tarefas de um sistema operacional são.porex.:

- controle da execução dos programas nosdiferentes niveis de interrupção de serviço;

- execução de procedimentos de entrada esaida e funções de medição de tempo;

- funções de segurança.

A interface interna do sistema operacionalestá voltada á configuração de hardware. Jáa interface externa é feita de tal forma que osoftware de usuário fique neutro em relaçãoás configurações de hardware.

O software de usuário contém programaspara funções a serem executadasespecificamente pela central. Estas funçõesse destinam a processamento das ligaçõesbem como para operação e manutenção dacentral de comutação.

As tarefas no processamento das ligaçõessão. por ex.:

- encaminhamento de tráfego;- busca de vias:- coleta de dados para tarifação;- coleta de dados para tráfego.

As tarefas de operação e manutenção são:

- administração de terminais de assinantes etroncos;- leitura de dados de tarifação e tráfego;- entrada de dados e programas paraampliação da central;- processamento de alarmes:

funções de testes, diagnósticos econfiguração do sistema.

131

Nos processadores penféricos, osprogramas de software de' usuárioprocessam os eventos de periferia. Assim o'processador de grupo tem as seguintestarefas: "

- supervisão das linhas de asssinantes etroncos; I'- recepção de algarismos:- emissão de algarismos;- controle dos circuitos de assinantes e dostroncos; II- aplicação e identificação da sinalização delinha. 11

7.6 Facilidades

Além das funções de comutação inerentesao funcionamento das centrais telefônicas.as centrais digitais trazem novas facilidadessendo algumas delas já bastante difundidas,tais como o siga-me ("follow-me"),rediscagem automática ("redial"), espera.captura de chamada, redirecionamento. etc .. ,'

Além destas. achamos significativo comentarsobre as funções de "correio de voz" ("voicemail"), teleconferência, cadeado eletrônico,além das funções especiais de DOR(Discagem direta a ramal) e DAC:(Distribuidor Automático de Chamadas).

"

O "Correio de Voz" trata-se de uma' funçãosimilar a da "secretária eletrãnica". Éextremamente útil para passagem derecados.

A função de teleconferência é muito útil emempresas privadas por permitir a interligação,de vários ramais em uma única chamada."permitindo reuniões por telefone. li

O cadeado eletrãnico possibilita uma'privacidade e uma personalização defunções por usuano ou por terminaltelefônico. É útil para permitir ligações DDD I

ou DDI a usuários específicos. através desenha.

A função DOR vem de encontro anecessidade de redução de telefonistas.dinamizando as ligações telefônicas de"entrada.

--- ----------------------------------------~~

A função DAC - Distribuidor Automático deChamadas, é útil em situações nas quais ummesmo número é atendido em diversasposições, tipicamente encontrado nasempresas de distribuição de energia elétrica(telefones 196 e 120).

Notamos ainda que, a integração de voz-dados pela central telefônica não tem sidomais enfatizada, uma vez que astransmissões de dados têm caminhado parataxas de transmissões muito elevadas paracompartilharem o mesmo caminho da voz.Desta forma, estão sendo criadas, namaioria das empresas, redes específicas detransmissão de dados, independentes dasredes de telefonia. Entretanto, a maioria dascentrais atuais, que possuem terminaistelefônicos -digitais, comportam transmissãosimultãnea de voz e dados, inclusive,algumas delas, como possibilidades deroteamento.

Facilidades comuns encontradas na maioriadas centrais digitais de comutação:

- siga-me ("folow-me")- redirecionamento de chamadas- captura de chamadas- correio de voz ("voice-mail")- conferência- espera- cadeado eletrônico- bloqueio automático- serviço noturno- classes de serviço- Discagem Direta ao Ramal (DOR)- Distribuidor automático de Chamadas(DAC)

É importante citar que, em algumas centrais,existem algumas funções que não sãopossiveis entre estágios de linha diferentes,por exemplo: siga-me, captura,redirecionamento, etc.

7.7 Tarifação e Bilhetagem

A bilhetagem e a tarifação compõem umsistema de gerenciamento telefônico paradiscriminação das despesas telefônicas. Sãoemitidos relatórios que possibilitam tanto aanálise das ligações telefônicas, quanto ocomportamento dos usuários da centralprivada de comutação telefônica.

132

A bilhetagem é o processo de coleta eregistro de dados de chamadas telefônicasoriginadas, enquanto que a tarifação é oprocessamento dos dados fornecidos pelocircuito de bilhetagem, para obtenção doscustos das chamadas telefônicas originadas.

A bilhetagem e a tarifação podem serrealizadas tanto em centrais eletrônicas CPAquanto nas Eletromecànicas. As centraisCPA são mais adequadas, pois já fornecemos dados das ligações telefônicas originadasna forma digital, sendo necessário paracomplementar a bilhetagem a interligaçãocom um equipamento periférico paraarmazenamento destes dados em um meioadequado (disquete ou papel). Estainterligação é nonnalmente através de umainterface serial padrão RS-232. Nas centraiseletromecãnicas, a aquisição destes dados éfeita a partir de equipamentos periféricos,geralmente de custo elevado.

o bilhetador deve fornecer os seguintesdados sobre as ligações originadas:

- número do assinante chamado;- número do ramal que originou a chamada;- dia, mês e hora do inicio da chamada;- tempo de duração da chamada.

Estas informações são .armazenadas edepois processadas pelo tarifador quecalcula o custo das ligações. O tarifadordeve ter as seguintes caracteristicas:

- capacidade de identificar períodos detarifação diferentes, tais como, tarifa normal,tarifa reduzida, tarifa diferenciada, etc.;

- ter capacidade de distinguir diferentesclasses de chamadas, tais como, chamadastarifáveis, não tarifáveis, chamada regional,000, DOI, etc.;

- .possuir uma tabela de degraus tarifáriospara formação do custo da chamada, assimcomo uma tabela de localidades paraaplicação dos degraus tarifários;

- ter facilidades para corrigir valores dastabelas anteriores.

dependendo do software implantado,diversos tipos de relatórios podem ser

7.8.2 Sinalização Telefônica

7.8.1 Introdução

7.8.2.1 Sinalização Acústica

7.8 Protocolo entre Centrais Telefônicas

,

I

il'I

i~

A seleção de linha pode ser de 4 tipos:

II- sinalização E+M pulsada- sinalização E+M contínua- sinalização por corrente continua- sinalização R2 digital

Os sinais da sinalização de linha são:,'i"11- sinal de ocupação

- sinal de atendimento- sinal de desligar para trás- sinal de desligar para frente- sinal de confirmação de desconexão- sinal de desconexão forçada- sinal de tarifação- sinal de rechamada

11

As redes telefônicas públicas no Bràsil viarádio empregam normalmente a sinalizaçãoE+M pulsada, enquanto que a sinalizaçãoE+M continua é empregada em circuitos.

"internacionais e também nas redesprivativas via rádio. A sinalização por I

corrente continua é usada quando ascentrais estão interligadas através de cabosmetálicos. As especificaçôes de sinalizaçãode linha para a Rede Nacional de Te.lefoniavia terrestre estão descritas na 'práticaTELEBRÁS 210-110-703

Estas sinalizações estão associadas aocanal de voz para cada ligação.

7.8.2.2 Sinalização de Linha liII

A sinalização de linha é o conjunto de sinaisdestinados a efetuar a ocupação esupervisão enlace-a-enlace dos circuitos que,interligam duas centrais de comutaçã0,itelefõnica.

partir das centrais de comutação e queserão recebidos pelos mesmos sob formasonora por meio de transdutoresapropriados, Constitui este conjunto o tomde discar, o tom de controle de chamada, otom de ocupado, o tom de númeroinacessível e a corrente de chamada. A'prática TELEBRÁS correspondente é a de!1nQ 210-110-702 "Especificações de,Sinalização Acústica para a Rede Nacional'de Telefonia".

As sinalizações E+M continua e E+Mpulsada podem ser usadas tanto em

133

exceção: iigações quevalor ou uma duração pré-

relatório deexcederam umdeterminada,

Os protocolos entre centrais telefõnicasreferem-se aos sistemas de sinalizaçãotelefônica. que para o caso de interligaçãoentre centrais CPA digitais evoluem paraprotocolos mais complexos que visam ummaior grau de integração entre as centrais.

A padronização de bilhetador I tarifador estásendo elaborada através do projeto deNorma ABNT 03:012,05,006,

- sumário das ligações telefônicas por órgãoda empresa;

- relação das ligações efetuadas por ramal;

apresentados como, por exemplo, para umdeterminado periodo de tempo:

- distribuição das ligações telefônicas porhora do dia (determinação da HMM);

- sumário das ligações telefônicas por centrode custo;

Sinalização telefônica é o mecanismo detroca de informaçôes entre terminal deassinante e central de comutação ou entrecentrais de comutação, capaz deestabelecer um diálogo para oprocessamento da chamada e oestabelecimento da conexão, desde oterminal chamador até o terminal chamado.através da rede telefônica e de suas centraisde comutação locais e de trânsito,

A sinalização compreende a sinalizaçãoacústica do assinante, sinalização de linha ede registradores.

A sinalização acústica é o conjunto de sinaistransmitidos diretamente aos assinantes a

~

e(;

'"c-cc""c'"'"t.-""'"'"e;.,"""~C\;.<...\.JC

'"'QCC~c...<.,.;(,.,C

"C~

C

"""'-c...s.;'-i,"cc

Tabela 7.2 - Codificação Digital paraSinalizaçãodeLinha E+MPulsada

A sinalização E+M pulsada utiliza sinaiscurtos geralmente de duração (150 ::!: 30ms)e longos de(600 ::!: 120ms), enquanto que asinalização E+M continua a presença ouausênciade sinal denota um certo estado desinalização. A Tabela 7.2 mostra umacodificação dos sinais de linha dasinalização E+M pulsada para umentroncamentodigital.

do assinante chamador, este canal tambémreflete as condições de enlace do assinantechamador (enlace aberto ou fechado). Ocanal bf fomece ao equipamento decomutação de entrada, indicação de falhasoconidas no equipamento de comutação desaida.O canal ab reflete as condições do enlacedo assinante chamado (enlace aberto oufechado) enquanto que o canal bb reflete ascondições de ocupação do equipamento decomutaçãode entrada.

Os sinais de linha do sistema R2 digital sãocodificados conforme mostrado na Tabela7.3.

13~

FASE DA DESIGNAÇAO SENTIDO CANAIS DE DURA~AOCHAMADA DO SINAL DO SINAL SINALIZACÃO EMISSAO

a, b, a2 b,Tronco Livre 1 O 1 OOcupação do Sinal de > 1 (1) 1 O (150 + 30)msTronco Ocuoacão curtoAtendimento Sinal de < 1 O 1 (1) (150 + 30)msda Chamada Atendimento curtoConversacão 1 O 1 ODesligamento Desligar p/trás < - 1 O 1 (1) (600 +' 120)ms

lonooda Desligar p/ > 1 (1) 1 O (600 + 120)ms

frente lonooChamada Confirmação < 1 O 1 (1) (600 + 120)ms

de Desconexão lonooDesconexão < 1 O 1 (1) (600 + 120)msForcada lonoo

Bloqueio Sinal de < 1 O 1 1 permanenteBlooueio

entroncamentos analógicos quanto nosdigitais.

As sinalizações E+M pulsada e E+Mcontinua num meio analógico correspondem,em geral, a presença de um tom emfreqüência fora de faixa (3825Hz), enquantoque num meio digital, onde é usada a via B,correspondem a presença de "1" (um) no bitcorrespondente ao canal (via) desinalização.

O canal af indica as condições de operaçãodo equipamento de comutação de saída.Como estas condições estão sob o controle

O sistema de sinalização R2 digital utilizadois canais de sinalização para frente (af ebf) e dois canais de sinalização para trás (abe bb). Os sinais para frente correspondemassinante chamador enquanto que os sinaispara trás referem-se as condições daCentral de destino e do assinante chamadoEstes canais são utilizados na troca deinformações entre os juntares que utilizamenlaces PCM. As informações af e abcorrespondem a via A e as informações bf ebb correspondem a via B.

'~.------

•••

•••

I",..

\0-

\,..

'"

DESIGNAÇAO FASE DA SENTIDO CANAIS DE OBSERVAÇAODO SINAL CHAMADA DO SINAL SINALlZACÃO

af bf ab bbTronco 1 O 1 OLivre

Sinal de Ocupação ._---> O O 1 OOcupacão do TroncoSinal de <- O O 1 1

Confirmação deOcupa cão

Chamada O O 1 1em

ProaressoSinal de Atendiment <- O O O 1

Atendimento o daChamada

Conversaçã O O O 1Io

Sinal de <---- O O 1 1Deslioar 01 Trás

Sinal de Desligamen -----> 1 O x 1 x=O-A desliga primeiroDesligar pl to da x=1 B desliga primeiro

Frente chamadaSinal de < 1 O 1 O

Confirmação deDesconexão

Sinal de <- O O O ODesconexão

ForcadaSinal de Situações -----> 1 O O O

Confirmo de EspeciaisDesconexão

ForcadaSinal de <-- 1 O 1 1Blooueio

Sinal de Falha > 1 1 1 O

Tabela 7.3- Sinalização de Linha R2 Digital

A sinalização de linha R2 digital é muitoempregada nas intertigações, através de 7.8.2.3 Sinalização entre Registradoresmeio de transmissão digital, entre PABXCPA.T e central pública CPA.T.

135

-------------------------------------~

A sinalizi.lção entre registradores é oconjunto de sinais correspondentes ao envioe recepção das informações destinadas aoreferentes às condições particulares dosassinantes chamador e chamado e dasinformações referentes aos circuitos eórgãos envolvidos.

Alguns tipos de sinalização de registradoressão:

- multifrequencial compelida (MFe}- pulsos decádicos- multifrequencial (MF)

A sinalização multifrequencial compelida é autilizada na rede nacional de telefonia viaterrestre e encontra-se descrita na práticaTELEBRÁS 210-110-702 "Especificações deSinalização entre Registradores para a RedeNacional de Telefonia via Terrestre". Osistema de sinalização internacionalcorrespondente da UIT.T é o R2 referente àsinalização entre registradores.

A sinalização MFC utiliza o processo decombinação de 2 freqüências entre 6 paratransmitir as informações entre registros(frequências altas), a partir da central queoriginou a chamada, e outras 2 entre 6(frequências baixas) no sentido oposto.Todas essas frequências se situam na faixade voz, sendo transmitidas de formainterativa (compelida), utilizando-se domesmo circuito de voz empregado para atroca de informações entre os usuários. Asfrequéncias que constituem cada um dessesgrupos são as seguintes:

- altas: (1380, 1500, 1620, 1740, 1860 e1980) Hz- baixas: (1140, 1020,900,780,660 e 540)HzTodas as sinalizações de linha e entreregistradores descritas até aqui sãosistemas de sinalização associados ao canalde voz para cada ligação e denominadasSINALIZAÇÃO POR CANAL ASSOCIADO.

A padronização de sinalização entre centraisprivadas de comutação telefõnica CPCT e aRede Telefônica Pública e entre CPCT(entroncamentos analógicos e digitais queusam sinalização de canal associado)

136

estabelecimento das chamadas através dosórgãos de comutação. das informações

encontra-se em elaboração na ABNT,projeto de norma n° 03:012.05.004.

Nos sistemas associados ao canal de voz, oprocesso de conexão de circuito se iniciacom a sinalização de linha (tomada decircuito), em seguida passa para a fase dasinalização entre registradores e, apósterminar a conversação, é iniciada adesconexão, novamente empregando asinalização de linha (sinal de desligar).

7.8.2.4 Sinalização por Canal Comum

Neste sistema a sinalização está separadado canal de voz e é comum a diversasligações. Compreende tanto a sinalizaçãode linha quanto entre registradores.

Os sistemas de sinalização por canal comum(SCC) são sistemas de comunicação dedados, baseados em transmissão demensagens, que empregam enlaces de altaconfiabilidade contendo as informações desinalização necessárias aoencaminhamento, processamento daschamadas, estabelecimento e desconexãodo circuito de voz relacionado a chamadaem curso. Esses enlaces de sinalização,estabelecidos entre as centrais decomutação, são distintos e segregadosdaqueles alocados para a comunicaçãopropriamente dita.

Os sistemas de sinalização padronizadospela UIT.T são os sistemas de número 6 e 7

O sistema nQ 7 foi adotado na maior partedo mundo, inclusive pelo Brasil para a redepública, por se tratar de um sistema deconcepção digital, baseado na rede dedados e adequado à RDSI.

Esse sistema emprega enlaces de dadosindependentes do circuito de conversação,que pode ser do tipo analógico a 4,8 kbitlsou digital a 64 kbitls e utiliza um mecanismode deteção e correção de falhas detransmissão garantindo elevadaconfiabilidade.

Uma opção largamente utilizada nas centraisdigitais CPA.T para o enlace de sinalização

J

:.J

--...ect-"eê.c-Cc-Cc'c-Ct'-i\:.'c.~

"".""""'"c"-""ti

"(,.;ê(,..

"(..;e"ccCo;

'-iCo;C

"~'"'eccee

a 64 kbitls consiste em inseri-lo num canalde voz. no canal 16 dos sistemas PCM de30 canais que interligam as centrais CPA.T.Cumpre ressaltar que este enlace de 64kbitls. por ser distinto dos enlaces decomunicação. pode ter um roteamento ouencaminhamento através de uma rede desinalização independente do roteamento dosenlaces de comunicação.

Os sistemas de sinalização de linha E e Mpulsada. E e M continua e R2 digital entrecentrais digitais CPA.T através de um meiode transmissão digital utilizam também ocanal 16 do sistema PCM. Nestes sistemas.a cada quadro de 2 Mbitls estão associadosinfonnações de sinalização de 2 canais decomunicação. No SCC nQ 7 envia-se nocanal 16 um sinal de 64 kbitls. constituído demensagens estruturadas em pacotes. com asinalização comum a todos os canais e nãoassociados a um detenninado canal.

7.8.3 Protocolos de Interligação entrePabx's Digitais

As empresas vem implantandocrescentemente suas redes corporativaspara atender suas necessidades decomunicação. Estas redes inclueminterligações entre PABX's digitais CPA.T demesmo fabricante e de fabricantesdiferentes. O meio de transmissão digital éo mais adequado. podendo ser fonnadasredes digitais integradas (RDI). As centraissão interligadas por feixes digitais de 2Mbitls. correspondendo a uma interligaçãode 30 troncos. Meios analógicos ainda sãomuito encontrados. devendo coexistir com odigital durante um bom tempo. Neste caso.as interligações são feitas através detroncos analógicos.

Para que haja uma integração de facilidadesoferecidas pelos PABX's digitais. de formaque se tenha uma transparência defacilidades. mesmo que parcial, protocolosde interligação devem ser mais sofisticadosque os descritos anterionnente. Estesprotocolos são chamados de protocolosdigitais e são protocolos de canal comum.

Não existe. hoje. uma padronização desteprotocolo. Cada fabricante tem seuprotocolo proprietário, não podendo ser

137

usado na interligação com PABX's de outrosfabricantes. Por exemplo. a EQUITEl usa oprotocolo proprietário "NETLlNK" entre osPABX's CPA.T Satumo 5000 e HCM.300.através de meio de transmissão digital.

Um protocolo digital muito usado num meiode transmissão digital para interligação dePABX's de diferentes fabricantes é o:DPNSS. (Digital Private Network SignalingSystem). desenvolvido pela BRITISHTElECOM com o objetivo de não dependerdo fornecedor. Este sistema de sinalização,baseado no modelo de referência OSI decamadas, está descrito na especificaçãoBRITISH TElECOM NETWORKREQUIREMENT 188. ISSUE 4. Cerca de 12fabricantes de PABX fornecem' esta"facilidade. Apesar de se basear nosmesmos principios. a sinalização DPNSSnão segue as recomendações da RedeDigital de Serviços Integrados (RDSI). Emjunho de 1991. 378 redes no Reino Unido e134 do resto do mundo. sendo 28 dos EUA.já o utilizavam. Entretanto. entre estasredes, poucas utilizam equipamentos defornecedores diferentes, sendo que, nestas Ipoucas. são comuns os problemas de I

incompatibilidade. Uma das razões é que osfornecedores consideram que seusequipamentos atendem aos requisitos doDPNSS a partir da .implementação dasprimeiras seis seções da especificaçãobritânica. Estas seções meramenteespecificam procedimentos de chàmadabásica e rejeição de outras mensagens desinalização. A implementação dás 37seções restantes é opcional, sendo quecada fornecedor escolheu um subconjuntodiferente de seção a implementar.

.1"Mesmo quando há suporte para a mesma

função em equipamentos diferentes, podemhaver diferenças na implementação.Recentemente. o correio inglês precisouoperar centralizadamente três PABX's.sendo dois da GPT e um da NORTHERNTElECOM. Embora a função de operadoracentralizada estivesse implementada pelosdois fornecedores e funcionasseperfeitamente em redes separadas. somentepode ser utilizada na rede mista com aoperadora localizada no equipamento daNT.

---------------------------------------r--

Estes problemas se somam ao fato de quedeterminados fornecedores relutam emconduzir lestes de interoperabilidade pormedo de dar aos competidores acesso àssuas fatias de mercado.

A despeito destas turbulências, o DPNSSestá longe de ser um fracasso. Os usuáriossabemque podemdispor de um padrãoquenão será alterado por interveniênciade umúnico fornecedor. A base instalada deDPNSS assegura também aos usuáriosquequalquer novo sistema de sinalização seránecessariamente acompanhado deinterfunclonamento com DPNSS. Alémdisso, a presença do DPNSS fomenta ocrescimentoda competição.

A 8RITISH TELECOM e sua concorrenteMERCURY estão planejando umademonstração de suporte do DPNSS sobreredes públicas, oferecendo um meio deestender às redes privadas os serviçospúblicos disponíveis e,. num sentido maisamplo, mesclaras redes.

Quando o meio é analógico, o protocolodigital equivalente é o APNSS (AnaloguePrivate Network Signaling System), ondesão usadosmodens e um canal exclusivodeáudio para transportar a sinalização.

Outro protocolo que está sendodesenvolvido na Europa é o Q-SIG pelaEuropean Computer ManufacturerAssociation (ECMA). Alguns fabricantes jádemonstraram a interoperalidade dosoftware,mas os usuáriosnão devemcontarcom a comercializaçãodas redes Q-SIG tãocedo.

Uma especificação chamada ISDN PBXNetwork Specification - IPNS (Especificaçãopara redes de PA8X compatíveis comRDSI), que define um conjunto de serviçossuplementares baseado no Q-SIG, estásendo desenvolvido pelo IPNS Forum, umgrupo que inclui todos os maioresfornecedores de PA8X na Europae lideradopela ALCATEL N.V. (Paris) e SIEMENSAG(Munique).

Em 1993 foi editada uma. lista derecomendações Q.SIG pela ECMA e ETSI(European Telecommunications StandardsInstitute). O Q.SIG deverá ser a sinalização

138

padronizada para interligação entre PA8Xde fabricantes diferentes por ser baseadanos conceitos da RDSI, o que não é o casodo DPNSS. Os padrões Q.SIG estão sendoadotados pela ISO a nivel mundial, sendoesperadas as primeiras recomendações"Q.SIG" ISOpara 1994.

Porém levará um certo tempo até que asfunções e facilidades destes serviçossuplementares sejam compatíveis àquelashoje oferecidas pelos sistemas desinalização proprietários de cadaequipamento.

7.8.4 Protocolos de Interligação entrePabx Dígital e a Rede Pública

A interligação digital de um PA8X CPA-Tcom uma central pública digital CPA-Tcomeçourecentementea ser realizada pelasempresas concessionárias telefônicasbrasileiras. A sinalização de linha maiscomumque vem sendo usada é a R2 digital,enquanto que a de registradores é a MF ouMFC.

Para o caso da RDSI (Rede Digital deServiços Integrados) o PA8X se interliga ácentral pública através do acesso primário(308+D), onde existem 30 canais de 64kbitls e 1 de sinalização (D) por canalcomum de 64 kbitls. . Usando-se esteacesso, o estabelecimentode uma chamadatoma-se rápido e melhora-sea qualidade devoz.

Hoje, cada pais tem um sistemadiferente desinalizaçãopelo canal D. Na Europa está-sedesenvolvendo um protocolo comumdenominado EUROISDN,com o objetivo dese ter um protocolopadronizado.

7.8.5 Recomendações

Para o caso de interligação digital entrePA8X recomenda-se protocolo de canalcomum.

Considerando-se que não há ainda umapadronização de sinalização parainterligação entre PA8X de fabricantesdiferentes que proporcione uma verdadeiratransferênciade facilidades:

~_.-

---"'"i,..

"'"\o.

"'"\,..~

'-"'""'""'"\o.

\o.

'-"'"'-•••

"'"•••"'""'""'"l,..\o.

"'""'""'"'-"'"\o.

••••••••\,..

••••

"'"•••••••••

"'"•••

"'"•••

"'""'""'""'""'"\o.

"

- sena conveniente que, na medidado possivel, toda a rede telefônica fosseatendida por centrais de um só fabricante,onde poderia ser implantado o protocolo decanal comum proprietário do fabricante,proporcionando uma rede integrada comtotal transparência de facilidades egerenciamento de toda a rede a partir deum único ponto.

- exigir o protocolo DPNSS parainterligação entre PABX CPA.T defabricantes diferentes, atendendo aintegração de um número minimo defacilidades, até que o protocolo maisdesenvolvido, a.SIG, compatível com aRDSI, esteja disponível.

-exigir a interoperabilidade dosProtocolos DPNSS e a.sIG.

Facilidadeidentificação do assinante chamadorrechamada automática quando livreestacionamento de chamadaconferência a 3desvio de chamadaserviço notumooperadora centralizada

7.9 Referências Bibliográficas

1) European PBX Networks; DataCommunications; February 1992.

2) Projeto de Nonna ABNT No.03:012.05.004-Padronização de Sinalizaçãoentre CPCT e a Rede Telefônica Pública eentre CPCT (Entroncamentos Analógicos eEntroncamentos Digitais que usamSinalização de Canal Associado) .

3) Redes Corporativas - apresentaçãoEaUITEL 1992.

4) RDSI para o Ambiente Privativo;Marcio Patusco Lobo, R.Perez eG.Moassas.

5) DPNSS1 PrOduct Infonnation Guide;Northem Telecom 1992.

139

-sendo o meio de transmissãoanalógico, exigir o APNSS para interligaçãoentre PABX CPA.T para se ter algumaintegração de facilidades

-dentre as facilidades mlnlmas aserem integradas quando o protocolo usadofor o OPNSS, além do estabelecimento dachamada (seçôes 0-6 da especificação daBritish Telecom), poderão estar incluídas;

-plano de numeração único

-transferência

-exigir que as centrais suportem maisde um Protocolo de comunicaçãoanalógico/e/ou digital simultaneamente

Secão da espec. da B.T.0-691213

112526

ANEXO 8 REQUISITOS DECOMPATIBILIDADE ELETROMAG.NÉTICA

8.1 Introdução

Os equipamentos de transmissão digitalinstalados em plantas de geração e transmissãode energia elétrica devem atender aosrequisitos de isolação e compatibilidadeeletromagnética (ElvIC - ElectromagneticCompatibility) típicos destes ambienteseletromagneticamente agressivos.

O uso de fibras ópticas propicia o isolamentogalvãnico entre os terminais de linha e eliminao efeito de interferências eletromagnéticas aolongo do meio de transmissão, entretanto. asinterfaces de alimentação. saídas de alarmes einterfaces de voz e dados. dos equipamentosterminais. são do tipo elétrico. estandoexpostas a interferências eletromagnéticas.

A utilização em larga escala de circuitosintegrados nos equipamentos tem aumentado apossibilidade de falhas causados por distúrbioselétricos e eletromagnéticos.

Os requisitos aqui relacionados têm comoobjetivo evitar falhas e danos nosequipamentos, decorrentes de interferênciasou induções eletromagnéticas causadas porelevação de potencial de terra, transientes edescargas causadas por descargasatmosféricas, operação de disjuntores, falhasde isoladores, etc.

A ITU ..T e o lEC estabeleceram níveis detestes que os equipamentos devem suportar,havendo diferenças fundamentais entre ostestes de isolação e imunídade, onde osprimeiros têm como objetivo verificar aproteção de pessoas e equipamentos contradanos decorrentes de altas tensões, devendoserem realizados com o equipamento, sobteste, desenergizado, enquanto que os testesde imunídade têm como objetivo garantir aoperação normal do equipamento sobinfluência de perturbações eletromagnéticas.

140

As Tabelas 9.1 e 9.2 apresentam relação denormas de referência para testes de isolação eImUnidade que os equipamentos detelecomunicações devem atender.

8.2 Ambientes de usinas e subestações

Os ambientes de usinas e subestações podemser caracterizados como Classe C da sub-cláusula 6.2.3 da lEC 255-5. Níveis 2 e 3 doApêndice A da lEC 801-4 e Classe 2 doApêndice E da lEC 255-4.

8.3 Referências bibliográficas

[I] SCC/CENT, 1992Guia de planejamento de redes digitais detelecomunícações para empresas deenergia

[2] Rec K II da ITU- TPrincipIes of protection againstovervoltages and overcurrents

[3] Rec. KI5 daITU-TProtection of remote-feeding systems andline repeaters against lightníng andinterference from neighbouring electricitylines

[4] Rec. K20 da ITU-TResistibility of telecommunícationswitching equipment to overvoltages andovercurrents

[5] lEC 255-4Síngle input energlZlng quantitymeasuring relays with dependent specifiedtime

[6] lEC 255-5Insulation tests for electrical relavs

[7] lEC 801-4 .Electromagnetic compatibility forindustrial-process measurement andcontrol equipment

[8] lEC 834-1/2Performance and testing of teleprotectionequipment of power systems

[9] IEC 870-2-1

Telecontrol equipment and systems

•.J

--.••••\"..i..

'"'""'••••

'"'""'l-lo.

i..

•••••••I",.

I",.

I",.

••••••••••••

""

•••

••••

---~-----------~ =

Teste Tipo Fonte de Interface de Alarmes eAlimentacão Linba Dieital (") Saídas

Flutuação de Voltaeem ImunIdade !EC 870-2-1 (Item 5.3.1) NA NASuoortabilidade a Ripple Imunidade IEC 870-2-1 (Item 533) NA NAVariações Bruscas Imunidade !EC 870-2-1 (Item 5.JA) N.D. N.D.Transitórias !EC 834-1 (Item 18.1)Suportabilidade a Imunidade !EC 870-2-1 (Item SA) NA NAInterrupções !EC 834-1 (Item 18.2)Suportabilidade a !EC 870-2-1 (Item SA) !EC 834-1 (Item 172)Sobre-tensões e Imu:udade /EC 255-~ (Apêndice E) mJ-T K.20Sobre-<;orrentes !EC 834-1 (Item 17.2) ---Isolação Isolação !EC 834-1 (Item 17.1) ITIl-T K.20 IEC 834-1 (Item 17.1)

!EC 255-5 (Item 7) -Distúrbio de Alta Imunidade !EC 255-4 (Apêndice E) N.D. lEC 834-1 (Item 17.3)FrcoüênciaSuportabilidade a Imunidade !EC 801-4 !EC 801-4 !EC 801-4Transitórios Rápidos(*) Interfaces de Linha de Assinantes em Centrais TelefõnicasNA - Não AplicávelN D. - Não Disponivel

Tabela 8-1 - Normas e recomendações aplicáveis aos equipamentos de telecomunicações

Teste Tipo Freqüência de Voz Dados Dieitais TeleproteçãoAnalóeica

Variações Bruscas Imunidade N.D. N.D. N.D.TransitóriasSuportabilidade a Imunidade NA N.D. N.D.InterruocõesSuportabilidade a ITIl-T K.20 !EC 834-1 (Item 17.2)Sobre-tensões e Imunidade ITIl-T K.17 nU-T K.17 !EC ~3*-1 (item 17.2)Sobre-<;orrentes - !EC 834-1 (Item 17.1)Isolação Isolação ITIl-T K.20 ITU-T K.20

!EC 834-1 (Item 17.1) !EC 834-1 (Item 17. I )Distúrbio de Alta Imurudade N.D. N.D. !EC 834-1 (Item 173)FreQÜênciaSuportabilidade a Imumdade !EC 801-4 !EC 801-4 !EC 801-4Transitórios RáoidosNA - Não AplicávelN.D. - Não Disponivel

Tabela 8-2 - Normas e recomendações aplicáveis às interfaces de equipamentos detelecomunicações

141

Documents

Apostila - Diretrizes para a Digitalização das Telecomunicações