01 - Introdução Princípios de Telecomunicações.pdf

ApresentaApresentaApresentaApresentaçççção do Curso & Introduão do Curso & Introduão do Curso & Introduão do Curso & IntroduççççãoãoãoãoApresentaApresentaApresentaApresentaçççção do Curso & Introduão do Curso & Introduão do Curso & Introduão do Curso & Introduççççãoãoãoão

Princípios de

Telecomunicações

PrincPrincíípios pios de de

TelecomunicaTelecomunicaççõesões

Claudio T.F. do Nascimento FilhoClaudio T.F. do Nascimento Filho

Prof.Prof.ºº Claudio T.F. do Nascimento FilhoClaudio T.F. do Nascimento Filho

ObjetivosObjetivos

�� Apresentar um breve HistApresentar um breve Históórico das Telecomunicarico das Telecomunicaçções no Brasil, ões no Brasil, abordando aspectos e caracterabordando aspectos e caracteríísticas das Comunicasticas das Comunicaçções antes e ões antes e apapóós privatizas privatizaçção do Sistema Telebrão do Sistema Telebráás;s;

�� Discutir os conceitos BDiscutir os conceitos Báásicos de alguns Sistemas de sicos de alguns Sistemas de TelecomunicaTelecomunicaçções:ões:

�� Telefonia fixa e mTelefonia fixa e móóvelvel

�� ComunicaComunicaçção via Rão via Ráádio RFdio RF

�� ComunicaComunicaçção via Satão via Satéélitelite

�� Principais funPrincipais funçções do ões do ÓÓrgão Regulador rgão Regulador -- ANATEL;ANATEL;

�� Descrever as principais TDescrever as principais Téécnicas e Ferramentas de Modulacnicas e Ferramentas de Modulaçção Digital ão Digital de sinais e tde sinais e téécnicas de cnicas de multiplexamultiplexaççãoão; ;

�� Os conceitos serão desenvolvidos atravOs conceitos serão desenvolvidos atravéés de aulas tes de aulas teóóricas (80 ricas (80 horas) e realizahoras) e realizaçção de Trabalhos Complementares.ão de Trabalhos Complementares.


Ementa da DisciplinaEmenta da Disciplina

•• Conceitos BConceitos Báásicos em Telecomunicasicos em Telecomunicaççõesões–– Resumo histResumo históóricorico

•• ÓÓrgão Regulador das Telecomunicargão Regulador das Telecomunicaççõesões

•• Fundamentos de sistemas de comunicaFundamentos de sistemas de comunicaççõesões–– Sistema de telefoniaSistema de telefonia

–– Sistema de telefonia mSistema de telefonia móóvel celularvel celular

–– Sistema rSistema ráádio e faixas de freqdio e faixas de freqüüênciaência

–– Sistema de comunicaSistema de comunicaçções por satões por satéélitelite

•• Sinais ElSinais Eléétricostricos–– Parâmetros e unidades de medidaParâmetros e unidades de medida

–– Sinais AnalSinais Analóógicosgicos•• Sinais senoidal e coSinais senoidal e co--senoidalsenoidal

•• DomDomíínio do tempo e da freqnio do tempo e da freqüüênciaência

–– Sinais digitaisSinais digitais•• Sistema binSistema binááriorio

•• Formas de representaFormas de representaçção de sinal digitalão de sinal digital

–– Conversão do sinal analConversão do sinal analóógico em digital (A/D)gico em digital (A/D)


Ementa da DisciplinaEmenta da Disciplina

•• MultiplexaMultiplexaççãoão de Sinaisde Sinais

–– No domNo domíínio do Tempo (TDM)nio do Tempo (TDM)

–– No domNo domíínio da Freqnio da Freqüüência (ência (FDM)FDM)

•• Sistemas de ComunicaSistemas de Comunicaçções Digitaisões Digitais

–– ModulaModulaççãoão

–– TaxaTaxa de erro nas comunicade erro nas comunicaçções digitaisões digitais

–– RelaRelaçção S/Não S/N

–– Capacidade mCapacidade mááxima do xima do canalcanal

•• PCM PCM –– ModulaModulaçção por Cão por Cóódigo de Pulsodigo de Pulso

–– AmostragemAmostragem

–– QuantizaQuantizaççãoão

–– CodificaCodificaççãoão


Sistema de AvaliaSistema de Avaliaççãoão

•• MFMF = (1 x = (1 x B1B1 + 1 x + 1 x B2B2) / 2 () / 2 (MMéédia Finaldia Final))

Para Para MFMF ≥≥ 7 7 →→ AprovadoAprovado

Para Para MFMF ≥≥ 3 e < 7 3 e < 7 →→ ExameExame

Para Para MFMF < 3 < 3 →→ ReprovadoReprovado

•• OndeOnde: (: (EXEMPLO)EXEMPLO)

B1B1 = 0,70 x = 0,70 x P1P1 + 0,30 x + 0,30 x T1T1 (Nota do 1(Nota do 1ºº Bimestre)Bimestre)

B2 B2 = 0,60 x = 0,60 x P2P2 + 0,30 x + 0,30 x LabLab + 0,1 x + 0,1 x T2T2 (Nota do 2(Nota do 2ºº Bimestre)Bimestre)

P1P1 = Prova 1= Prova 1

P2P2 = Prova 2= Prova 2

T1T1 e e T2T2 = Trabalhos= Trabalhos

LabLab = Nota de laborat= Nota de laboratóório (no caso de realizario (no caso de realizaçção de experiências)ão de experiências)


CalendCalendáário 2008 rio 2008 –– Segundo SemestreSegundo Semestre

Redes HFC Redes HFC –– Hibrida FibraHibrida Fibra--Coaxial (CATV) Coaxial (CATV) -- AplicaAplicaççõesões15/0415/041010

Revisão da AvaliaRevisão da Avaliaçção Bimestral ão Bimestral –– P1P108/0408/0499

AvaliaAvaliaçção Bimestral ão Bimestral –– P1P101/0401/0488

Atividade Complementar 2 e Revisão da MatAtividade Complementar 2 e Revisão da Matééria Lecionadaria Lecionada25/0325/0377

Redes de Acesso, ISDN e Tecnologia xDSL Redes de Acesso, ISDN e Tecnologia xDSL -- AplicaAplicaççõesões18/0318/0366

Conceitos BConceitos Báásicos de Sinais (Perisicos de Sinais (Perióódicos e Aperidicos e Aperióódicos), exercdicos), exercíícios, Introducios, Introduçção ao PCM e ão ao PCM e Mux TDM.Mux TDM.

11/0311/0355

Tecnologia SatTecnologia Satéélite e Atividade Complementar 1lite e Atividade Complementar 104/0304/0344

ContinuaContinuaçção Introduão Introduçção a Tecnologia Wireless e Tecnologia Satão a Tecnologia Wireless e Tecnologia Satéélite lite -- AplicaAplicaççõesões25/0225/0233

ContinuaContinuaçção do tema Processo de Privatizaão do tema Processo de Privatizaçção e Introduão e Introduçção a Tecnologia Wirelessão a Tecnologia Wireless18/0218/0222

Programa da Disciplina, critPrograma da Disciplina, critéérios de Avaliarios de Avaliaçção e Processo de Privatizaão e Processo de Privatizaçção incluindo ão incluindo Agência Reguladora e Agência Reguladora e ÓÓrgãos Internacionaisrgãos Internacionais11/0211/0211

ConteConteúúdodoDataDataSemanaSemana

PlanejamePlanejamento da Disciplinanto da Disciplina


CalendCalendáário 2008 rio 2008 –– Segundo SemestreSegundo Semestre

Revisão da AvaliaRevisão da Avaliaçção Substitutiva ão Substitutiva –– Psubs e AvaliaPsubs e Avaliaçção Final ão Final -- PfPf24/0624/062020

Revisão da AvaliaRevisão da Avaliaçção Bimestral ão Bimestral –– P2 e AvaliaP2 e Avaliaçção Substitutiva ão Substitutiva -- PsubsPsubs17/0617/061919

AvaliaAvaliaçção Bimestral ão Bimestral –– P2P210/0610/061818

Revisão da MatRevisão da Matééria Lecionadaria Lecionada03/0603/061717

Bluetooth e Atividade Complementar 4 Bluetooth e Atividade Complementar 4 27/0527/051616

IntroduIntroduçção a Storage, ATM e WiFi /conceitos de site surveyão a Storage, ATM e WiFi /conceitos de site survey20/0520/051515

ContinuaContinuaçção de SDH e DWDM ão de SDH e DWDM –– AplicaAplicaçções e exercões e exercíícioscios13/0513/051414

Hierarquia SHierarquia Sííncrona SDH ncrona SDH –– conceitos bconceitos báásicossicos06/0506/051313

Atividade Complementar 3 e IntroduAtividade Complementar 3 e Introduçção a Tecnologia ão a Tecnologia ÓÓptica ptica –– cabos submarinoscabos submarinos29/0429/041212

IntroduIntroduçção ao PLC ão ao PLC –– Power Line Communication Power Line Communication -- AplicaAplicaççõesões22/0422/041111


Data Prevista das AvaliaData Prevista das Avaliaççõesões

•• Prova Bimestral Prova Bimestral -- P1: P1: •• 0101 de de AbrilAbril

•• Prova Bimestral Prova Bimestral -- P2:P2:•• 10 de10 de JunhoJunho

•• Prova Substitutiva Prova Substitutiva -- PsubPsub::•• 1717 de de JunhoJunho

•• Exame Final Exame Final -- PfinalPfinal::•• 2424 de de JunhoJunho


Trabalhos PropostosTrabalhos Propostos

•• Roteiro Roteiro orientativoorientativo serseráá publicado na ppublicado na páágina da gina da

disciplinadisciplina


BibliografiaBibliografia

Bibliografia BBibliografia Báásicasica::

•• Oliveira, J. C. de. PrincOliveira, J. C. de. Princíípios de Telecomunicapios de Telecomunicaçções ões –– Teoria e PrTeoria e Práática. tica. 11ªª Ed., Ed., EricaErica, 2005., 2005.

•• Nascimento, J. do. TelecomunicaNascimento, J. do. Telecomunicaçções. 2ões. 2ªª Ed., Ed., MakronMakron, 2001., 2001.

Bibliografia ComplementarBibliografia Complementar::

•• Toledo, Toledo, AdaltonAdalton P., Redes de Acesso em TelecomunicaP., Redes de Acesso em Telecomunicaçções, 1ões, 1ªª Ed., Ed., MakronMakron BooksBooks, 2001., 2001.


PrincPrincíípios de Telecomunicapios de Telecomunicaççõesões

HistHistóóricorico


•• A Linguagem HumanaA Linguagem Humana

Através dos tempos, o homem tem se esforçado em desenvolver a capacidade de se relacionar com o próximo. Desde a descoberta do fogo aos primeiros gritos e gestos, as formas de comunicação foram evoluindo até a padronização das representações, para melhor expressão dos desejos e necessidades.

•• SinaisSinais

Para que a comunicação fosse eficiente e pudesse servir ao interesse de tribos ou grupos, o homem se utilizava de sinais para comunicação.

Primeiro foram as tochas de fogo; depois, os reflexos de metais polidos. Mais tarde idealizou a vela. Seguiram-se e o vidro e o espelho, que sob a luz proporcionavam a comunicação entre grandes distâncias. A evolução continuava e a cada etapa, surgiam novos elementos como lampiões a querosene; a gás e a pilha.

HistHistóórico das Telecomunicarico das Telecomunicaççõesões


Posteriormente, a palavra se mostrou um meio eficaz de comunicação. Mas a sociedade cresceu e a palavra sussurrada ou gritada já não era suficiente. Surgiu então, a escrita, processo pelo qual o homem "fala" através de símbolos e gráficos.

•• Um pouco de HistUm pouco de Históóriaria

Em 1844, Samuel Morse inventou o telégrafo. Dali a 32 anos, em 1876, Graham Bell inventou o telefone. Graham Bell se destaca como a grande figura mundial das telecomunicações. Professor e cientista, Bell criou o primeiro protótipo do telefone, aos 29 anos. Na exposição do Centenário da Independência dos Estados Unidos, na Filadélfia, ocorrida em 25 de junho de 1876, Graham Bell demonstrou, pela primeira vez em público, que seu invento falava. E foi o imperador D. Pedro II, único monarca convidado para aquela festa, quem inaugurou o telefone.



A uma distância de 150 metros, ele pode ouvir Graham Bell declamar o famoso verso de Shakespeare: "To be or not to be..." Com o fone no ouvido ele exclamou maravilhado: "My God, it talks!"

Segundo os registros históricos, o imperador do Brasil era um humanista e muito interessado pela tecnologia de seu tempo. A ele é atribuída a credibilidade ao invento de Graham Bell. Também se deve a ele um período de intenso desenvolvimento no Brasil, que foi um dos primeiros países do mundo a inaugurar o invento de Bell.

Por volta de 1890, um cientista chamado Edouard Brandly inventou um aparelho chamado Coesor Elétrico.Este aparelho, constituído de um tubo de vidro contendo limalha de metal magnético, conseguia captar ondas eletromagnéticas à distância de algumas dezenas de metros. O transmissor consistia de um centelhador com uma bobina que produzia ondas eletromagnéticas.



Em 1895, um físico russo chamado Alexander Stephanowitsch Popow, utilizando o coesor elétrico de Brandly conseguiu melhorar o circuito e transmitir a algumas centenas de metros utilizando uma antena idealizada por um cientista alemão chamado Henrich Hertz.

Os eventos científicos foram registrados numa revista chamada ELECTRICIAN, editada pela Universidade de Cambridge na Inglaterra.

Um jovem estudante italiano chamado Guglielmo Marconi, nascido na cidade de Bolonha, estudou o coesor elétrico de Brandly; melhorando a invenção, e realizou a primeira transmissão de sinais telegráficos sem fio através do canal da Mancha, utilizando o código Morse.

Em 2 de junho de 1896, Marconi adquiriu a patente inglesa e no dia 13 de junho registrou a patente americana da invenção do telégrafo sem fio.



Em 1911, surgiram as primeiras estações de transmissão de radiofonia e rádios receptores sintonizados, chamados Receptores Neutródinos. Por volta de 1917 o cientista francês M. Lucien Levy inventou um receptor chamado Super-heteródino, um sistema mais eficaz que os utilizados anteriormente. Os receptores Super-heteródino são utilizados atualmente nos modernos rádio comerciais, televisores e transceptores para rádioamadorismo.

Durante o inicio da Segunda Guerra Mundial surgiram importantes técnicas de transmissão UHF, FM e BLU.Descobriu-se então nesta época o semicondutor, que possibilitou a construção de transistores capazes de substituir válvulas eletrônicas e miniaturizar os equipamentos de rádiocomunicação.

Após a Segunda Guerra Mundial, os equipamentos de transmissão de rádio portáteis passaram a ser utilizados pela população civil, sendo criado na Europa órgãos profissionais de radiodifusão e radioamadorismo



• A história da Internet: rede mundial foi criada com objetivo militar

A Arpanet, o embrião do que hoje é a maior rede de comunicação do planeta, surgiu em 1969, com a finalidade de atender a demandas do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DOD). A idéia inicial era criar uma rede que não pudesse ser destruída por bombardeios e fosse capaz de ligar pontos estratégicos, como centros de pesquisa e tecnologia. O que começou como um projeto de estratégia militar, financiado pelo AdvancedResearch Projects Agency (Arpa), acabou se transformando na Internet.

Na década de 60, em plena Guerra Fria, temendo as conseqüências de um ataque nuclear, os Estados Unidos investiram no projeto, liderado pelos pesquisadores da área de computação J.C.R. Licklider e Robert Taylor.



A idéia era criar uma rede sem centro, quebrando o tradicional modelo de pirâmide, conectado a um computador central. A estrutura proposta permitiria que todos os pontos (nós) tivessem o mesmo status. Os dados caminhariam em qualquer sentido, em rotas intercambiáveis. Este conceito surgiu na Rand (centro de pesquisas anti-soviéticas) em 1964 e tomou vulto cinco anos depois.

Em uma primeira etapa, interligaram-se quatro pontos: Universidade da Califórnia (UCLA), o Instituto de Pesquisas de Stanford, e a Universidade de Utah. O nó da UCLA foi implantado em setembro de 1969 e os cientistas fizeram a demonstração oficial no dia 21 de novembro. Por volta do meio-dia, um grupo de pesquisadores se reuniu no Departamento de Ciência da Computação da universidade, e acompanhou o contato feito por um computador com outro situado a 450 quilômetros de distância, no laboratório Doug Engelbart, no Instituto de Pesquisas de Stanford.



O cientista Leonardo Kleinrock, vencedor do Prêmio Ericsson - o equivalente ao Nobel das Telecomunicações -, não se esqueceu da mensagem inaugural. A pergunta, digitada em um máquina de escrever elétrica, era: "Você está recebendo isto?". A resposta chegou minutos depois de percorrer a distância que separa os dois centros de pesquisa: "Sim". A experiência fora bem sucedida.

A máquina foi oferecida pela UCLA à Smithsonian Institution, em Washington, que recusou a oferta. Agora, em campanha para restaurá-la, a Universidade da Califórnia não quer mais doá-la. Virou uma espécie de troféu, um símbolo.

As conexões cresceram em progressão geométrica. Em 1971, havia duas dúzias de junções de redes locais. Três anos depois, já chegavam a 62 e, em 1981, quando ocorreu o batismo da Internet, eram 200.



Durante muitos anos, o acesso à Internet ficou restrito à instituições de ensino e pesquisa. A partir da década de 80, os microcomputadores passaram a custar menos e se tornaram mais fáceis de usar. Hoje, qualquer pessoa pode se conectar à Net, desde que se associe a um provedor de acesso.

No início dos anos 90, a Internet ultrapassou a marca de um milhão de usuários e teve início a utilização comercial da Rede. Empresas pioneiras montam redes próprias de comunicação (como a Compuserve americana) e agora se interligam na Internet e lucram com esta conexão. O envolvimento de dinheiro e a utilização das conexões para vender produtos e serviços abre duas frentes de discussão: a primeira, quem vai arcar com os custos? A segunda, de caráter mais subjetivo: a comercialização distancia a Rede de seus objetivos essenciais?



• Brasil: Privatização da Telecomunicações

Motivação:

“A partir da aprovação da Emenda Constitucional, a reforma estrutural das telecomunicações no Brasil vem sendo discutida e implementada no contexto das profundas transformações por que passa esse setor em todo o mundo, ditadas por três forças, ou vetores, que se inter-relacionam e, em certa medida, se determinam reciprocamente:

a) a globalização da economia;

b) a evolução tecnológica; e

c) a rapidez das mudanças no mercado e nas necessidades dos consumidores.



Nesse contexto, a regulamentação vigente é inadequada, pois foi concebida sob a égide de um mercado essencialmente monopolístico e pouco diversificado, em estágio tecnológico já amplamente superado.”

O Processo de Privatização teve início em 12 de dezembro de 1996 com o envio da Lei Geral para o Congresso Nacional.

• Finalização completa da privatização das operadoras fixas e móveis em 29 de julho 1998.

• A partir de janeiro de 1999 as empresas concorrentes “espelho” adquirem sua licença para operação.

– Há uma mudança de postura no mercado

• concorrência

• Liberação do mercado para operadores que anteciparam as metas ocorre em 2003.

Fonte: Fonte: ANATEL ANATEL -- Diretrizes Gerais para a Abertura do Mercado de TelecomunicaDiretrizes Gerais para a Abertura do Mercado de Telecomunicaççõesões

http://www.anatel.gov.br/index.asphttp://www.anatel.gov.br/index.asp?link=/biblioteca/?link=/biblioteca/publicacaopublicacao//Sumario_exec_I.htmlSumario_exec_I.html??CodCod=1979#contexto=1979#contexto



Processo de PrivatizaProcesso de Privatizaçção:ão:HistHistóórico das Telecomunicarico das Telecomunicaççõesões

PerPerííodo Prodo Préé--PrivatizaPrivatizaçção (MINICOM)ão (MINICOM) PerPerííodo Podo Póóss--PrivatizaPrivatizaçção ão -- ANATELANATEL

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2003

12/12/199612/12/1996

MINICOM MINICOM apresenta apresenta

Lei Geral ao Lei Geral ao CongressoCongresso

18/06/199718/06/1997

Lei Geral Lei Geral ééaprovada aprovada

na Câmara na Câmara DeputadosDeputados

10/07/199710/07/1997


no Senadono Senado

16/07/199716/07/1997


pelo pelo Presidente Presidente

FHCFHC

ANATEL ANATEL inicia sua inicia sua operaoperaççãoão

ANATEL ANATEL LicenLicençças as

para para prestaprestaçção ão de Servide Serviçço o LimitadoLimitado

03/07/1998 03/07/1998 ANATEL ANATEL ““DraftDraft””para para ConcConc. . EmpEmp. .

EspelhoEspelho

29/07/1998 29/07/1998 PrivatizaPrivatizaçção ão

da da TELEBRTELEBRÁÁS: S: fixa e mfixa e móóvelvel

10/09/1998 10/09/1998 ANATEL finaliza ANATEL finaliza

ConcConc. . EmpEmp. . EspelhoEspelho

Dezembro, 2003 Dezembro, 2003 Abertura do Abertura do

Mercado: Mercado: antecipaantecipaçção de ão de

MetasMetas

Novembro, 1999 Novembro, 1999 ANATEL ANATEL

regulamenta regulamenta CATV CATV

bidirecionalbidirecional

ANATEL ANATEL

LicenLicençça a EmpEmp. Espelho. Espelho


Processo de PrivatizaProcesso de Privatizaçção:ão:HistHistóórico das Telecomunicarico das Telecomunicaççõesões

Leilões das Bandas C, D e E da Telefonia Móvel.

Mar/01

Competição no STFC LocalJan/00

Competição no STFC Longa DistânciaJul/99

Privatização do SistemaJul/98

Criação da AnatelNov/97

Lei Geral de TelecomunicaçõesJul/97

Licitação da Banda BAbr/97

Lei MínimaJul/96

Emenda ConstitucionalJul/95

Principais EventosData

Fonte: Tutoriais Regulamentação, http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialleg/pagina_1.asp, acesso em 13/02/2008.


O processo de privatização foi baseado em um Plano onde estão definidas as metas que cada um dos Operadores de Telecomunicações deve atingir em um determinado período – PASTE.

PASTE:

Perspectivas para Ampliação e Modernização do Setor de Telecomunicações

O primeiro PASTE foi lançado em 2000, com foco no período de 2000 a 2005.

- O PASTE sofreu adequações ao longo do tempo.



PASTE 2000 a 2005PASTE 2000 a 2005



• Com a privatização do Sistema Telebrás surge a ANATEL, cuja missão:

• Promover o desenvolvimento das telecomunicações do País de modo a dotá-lo de uma moderna e eficiente infra-estrutura de telecomunicações, capaz de oferecer à sociedade serviços adequados, diversificados e a preços justos, em todo o território nacional.

• ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações - órgão regulador e fiscalizador.

• O Processo de Privatização mudou o mercado de Telecom no Brasil:– operadores de telecom internacionais e suas culturas.– Novas empresas multinacionais fornecedoras de tecnologia.– Mudança no modelo de negócio - aquisição de

equipamentos/tecnologia pelos operadores:• anteriormente baseado na Lei 8666 (Lei das concorrências)• outro modelo de compra:

– escolha direta do fornecdor qualificado– “Global Supply Agreements”



OperadoresOperadores Telecom: Telecom: FixaFixa

Fonte: ANATEL


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