O mundo sem fiosO mundo sem fios

Prof. Doutor Nuno Borges de CarvalhoDepartamento de Electrónica e Telecomunicações

Instituto de TelecomunicaçõesUniversidade de Aveiro

““No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se No fim do mundo os fios serão tantos que ninguém se conseguirá entender” conseguirá entender”

frase popular no fim do século XXfrase popular no fim do século XX

A solução para o fim do mundo foi acabar com os fiosA solução para o fim do mundo foi acabar com os fios

ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

As comunicações na préAs comunicações na pré--históriahistória

Deslocação de pessoas Comunicação

com sinais por fumo

As comunicações na idade médiaAs comunicações na idade média

Estafetas transportando documentos escritos

Recorrendo a cavalos

O Inicio das comunicações actuaisO Inicio das comunicações actuais

A Informação ImpressaO Correio Escrito

O Inicio das comunicações actuaisO Inicio das comunicações actuais

Morse

Telégrafo

Os Telefones FixosOs Telefones Fixos

Século XX

O Inicio das comunicações rádioO Inicio das comunicações rádio1864

Maxwell apresentou as equações de maxwell unificando toda a teoria de Lorentz, Faraday, Ampere e Gauss.Apenas 20 anos depois Hertz validou as

ideias de Maxwell e conseguiu gerar, transmitir e receber ondas rádio no laboratório.Só após mais 20 anos um jovem ambicioso chamado Gugliemo Marconi, decidiu transmitir informação via rádio, esse invento permitiu-lhe abrir uma empresa de transmissão que permitia enviar informação de um continente para outro sem nenhuma ligação física.

1884

James Maxwell

Heinrich Hertz

Gugliemo Marconi

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

TelemóveisBeepPager

Rádios“Walkie-Talkie”

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

O conceito é muito simples:

Força Eléctrica

Força Magnética

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

Por combinação destas duas forças é possível transmitir informação remotamente utilizando apenas o ar.

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

É possível combinar estas duas forças para criar as chamadas “ondas rádio”.1º Passo: Converter a voz em sinais eléctricos - Microfone2º Passo: Converter os sinais eléctricos em sinais rádio – Antena

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

Espectro e frequência Espectro e frequência Frequência, f(Hz): número de ciclos por segundo

Frequências utilizadas em Portugal:

GSM – 900 MHz, 1800 MHzUMTS – 2000 MHzWLAN-2.4GHz, 5.8GHz

Espectro e frequência Espectro e frequência

O sinal rádio desvanece com a distância a que está o receptor do emissor. Equivalente à voz, quanto mais longe eu estiver do emissor menos ouço.No outro extremo devo ter um dispositivo que me permita receber os sinais rádio e converte-los em sinais eléctricos.

As Comunicações Via RádioAs Comunicações Via Rádio

As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

ÍndiceÍndice1. Introdução Histórica aos sistemas de comunicação

2. Mecanismos básicos de emissão, propagação de ondas electromagnéticas

3. Exemplos práticos

i. Comunicações Móveisii. Redes sem fiosiii.Localização de Comboiosiv.Comunicação via satélitev. Guerra via rádio

As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

d1d2

d3

Triangulação

Movimentação entre as célulasMovimentação entre as células

d1

d2

d3

Triangulação

Movimentação entre as célulasMovimentação entre as células

A rede MóvelA rede Móvel

O móvel, a estação base, a central de comutação.

As Comunicações MóveisAs Comunicações Móveis

Palavras chave:

• Espectro

•Terminal Móvel

•Antena

•Operador

•SIM

A rede MóvelA rede Móvel

O móvelO móvel• A Antena: Interface entre os circuitos eléctricos e o ar.• Teclado e display• Material rádio, receptor, emissor etc....

Funções

• Converter os sinais rádio em voz-vídeo e vice versa

As operações de uma chamadaAs operações de uma chamada

Olá!!

N

N

N

Olá!!

Olá!!

Blá Blá!!

UMTSUMTS

WLAN WLAN –– WiWi--FiFi

Personal AdPersonal Ad--hoc hoc ConnectivityConnectivity

Cable Cable ReplacementReplacement

Landline

Data/Voice Data/Voice Access PointsAccess Points

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

Localização de ComboiosLocalização de ComboiosNetbeui

( 1 .. 32 )

TCP- IP

1 SDM = 96 Carateres

BD MSG

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

BTS BTSREDE GSM

Upgrade GPS

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

GPSAntena GPS

Antena GSM/Rádio Solo

Terminal Portátil

SensoresTAGSensores

Servidor de Comunicações GSM

Operador de Telecomunicações

Gestorde Frota

Gestor de Clientes

Gestor de Operações

AntenaGPS

AntenaGSM

AntenaRede Rádio

Unidade de ConbroloCentral da Locomotiva

Localização de ComboiosLocalização de Comboios

Comunicações Via SatéliteComunicações Via Satélite

Rádio MilitarRádio Militar

Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

Rádio Militar Rádio Militar –– a bomba EMFa bomba EMF

A Investigação noA Investigação noInstituto de TelecomunicaçõesInstituto de Telecomunicações

1. Electrónica de Telecomunicações, Rádio Frequência, Microondas e Ondas Milimétricas

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1. Propagação Ondas Electromagnéticas

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1. Antenas

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1. Sistemas de Televisão

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1. Sistemas de Rádio Móvel

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