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introdução às ondas de rádio e micro-ondas
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Sistemas Rdio MicroondasUtilizado em Sistemas de Transporte de Baixa e Mdia Capacidade
Tambm conhecido como Sistemas Radiovisibilidade
Estaes distantes entre si at 50 km (ou mais, dependendo de condies topogrficas, freqncia, capacidade)
Composio: Transceptores, Linha de Transmisso e Elemento Irradiante
Comportamento do sinal, utilizando altas freqncias, similar ao da luz
Propagao Eletromagntica Espao LivreInformao PtPrGrGtAoPr = Pt + (Gt + Gr) - AoPr = Potncia RecebidaPt = Potncia TransmitidaGt = Ganho da Antena de TransmissoGr = Ganho da Antena RecepoAo = Atenuao no Espao Livre
Sistemas Rdio VisibilidadeObs: O ndice de refrao atmosfrica provoca o encurvamento dasondas de modo a projetar o ponto de recepo para alm da linha de visada direta.
Para facilitar o estudo da propagao em microondas, considera-se oraio da terra aumentado de tal forma que o feixe possa ser representado por uma linha reta. O fator de aumento chamado de raio equivalente da Terra (fator K). Em condies normais de propagao K = 4/3 vezes o raio da terra.Raio Equivalente da Terra
Sistemas Rdio Ponto-a-Ponto Rdio Estao ARdio Estao B
Sistemas Rdio Ponto-a-Ponto Digital Transmisso de informaes ou sinais modulantes digitais, na faixa de 2 Mbit/s, 34 Mbit/s, 140 Mbit/s e 155 Mbit/s
Etapas: MODULAO, DEMODULAO
Modulaes mais usadas em rdios digitais:
PSK (Phase Shift Keying)QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
Antena: Elemento transdutor de energia eltrica para eletromagntica e vice-versa.
Rdio Ponto-a-Ponto Digital
Definio de Sistemas Rdio Ponto-a-PontoTermo Ponto-a-Ponto: Comunicao em nvel de Radioenlaces sempre feita entre 2 estaes
Sistemas com Topologia Ponto-Multiponto:
Sinal gerado em uma estao recebido simultaneamente por mais de uma estao
Utiliza tcnicas de Mltiplo Acesso: TDMA, CDMA
Aplicaes - Sistemas Rdio Ponto-a-PontoRede de Transporte de Operadoras Regionais e Longa Distncia
Rede de Transporte de Operadoras Celulares
Rede Privada das Operadoras de Sistemas de Energia
Redes Corporativas
Distribuio de Sinais de TV
Provedores de Servios Internet
SISTEMAS RDIO
CONFIGURAO SISTMICA
TPICOSHierarquias Digitais: PDH e SDHTopologias de RedesCapacidade de Transmisso e InterfacesFaixas de FreqnciaTipos de EquipamentoTipos de ModulaoComposio dos EquipamentosConfigurao do Sistema de Proteo de RFContramedidasSistema AreoSistemas Auxiliares
Hierarquias Digitais PDH e SDHObservao: Essas hierarquias no so usadas somente em equipamentos rdio, mas tambm nos outros meios de transmisso, como Fibra ptica e Transmisso Satlite
DEFINIOPDH: Plesiochronous Digital HierarchySDH: Sinchronous Digital HierarchyPlesiochronous: Significa quase sncrono. Dois ou mais sinais so ditos plesiochronous quando apresentam a mesma taxa nominal, mas tm relgios distintos.
Hierarquia PDH 397 Mbit/s 97 Mbit/s6,312 Mbit/s 32 Mbit/s1,544 Mbit/s 274 Mbit/s 44 Mbit/s6,312 Mbit/s139,264 Mbit/s34,368Mbit/s 8,448 Mbit/s2,048 Mbit/s1a. Hierarquia5a. Hierarquia4a. Hierarquia3a. Hierarquia2a. HierarquiaJAPOUSABRASIL/EUROPA
Estrutura do Quadro de Pulsos do Sistema PCM30 (Taxa 2,048 Mbit/s)Canal parapalavra dealinhamentodo quadro epalavra deservioCanaltelefnico1. . .Canaltelefnico2Canaltelefnico15Canal desinalizao. . .Canaltelefnico16Canaltelefnico300121516173112345678Aprox.3,9 ms32 x 8 bits = 256 bits125 msNumerao dos Times Slots de canal de um quadro de pulsos.
Hierarquia PDH A existncia de 3 tipos de hierarquias dificulta as interconexes de sistemas, pois s possvel interconexo em nvel de voz na taxa de 64 kbit/s.
Os sistemas PDH provenientes de equipamentos distintos possuem sincronismos distintos, sendo que na demultiplexao necessrio que todos os sinais estejam sincronizados.
Soluo: Incluso de bits vazios ou bits de justificao, para preenchimento dos espaos que geram a falta de sincronismo entre os sistemas.
Hierarquia PDH PROBLEMA CAUSADO
O fato de um sinal (2 Mbit/s, por exemplo) percorrer uma grande quantidade de rotas dentro da Rede, at chegar ao seu destino.
Torna-se necessrio acompanhar cada rota com os registros de todos os pontos de conexo.
medida que a Rede cresce, manter os registros atualizados torna-se bastante caro, alm de complicado.
Maiores Desvantagens do PDH 1 - Dificuldade de identificao de tributrios de ordem inferior, dentro de um quadro maior.
2 - No h espao suficiente para incluir informaes de gerenciamento total da Rede.
Exemplo - Entrega de 01 Feixe E1 para PABX 34 Mbit/s8 Mbit/s2 Mbit/sAdaptadorTransmissoF.OF.OF.O = Fibra ptica
Hierarquia SDH SDH: Sinchronous Digital Hierarchy
CARACTERSTICAS
- Padronizao Total- Fcil Acesso aos Tributrios de Ordem InferiorGrande capacidade alocada para Gerncia de Rede
Objetivo: Compatibilizar interfaces de fabricantes diferentes, criando um padro.
Hierarquia SDH STM-1: Sinchronous Transport Module Level 1ou , Mdulo de Transporte Sncrono nvel 1
Estrutura do Quadro SDH
Estrutura do Quadro SDH CARACTERSTICAS
Overhead: Trfego de informaes prprias do rdio ou equipamentos auxiliares: Gerncia, Canal de servio, Qualidade de relgio, bytes para aplicaes futuras.
Payload (Carga til): Dados a serem transportados
Primeiras 9 colunas: Informaes de controle, gerenciamento e sincronismo.
261 colunas restantes: rea de Payload
Estrutura do Quadro SDH EXEMPLO STM-64
N = 64Nmero de Colunas = 64 x 270 = 17.280 colunas (bytes)Nmero de Linhas = 9Comprimento Quadro STM-64 = 17.280 x 9 = 155.520 bytesrea de Controle: 9 x 64 = 576 colunas (bytes)Tempo de transmisso de um quadro STM-64 = 125 microseg.
Hierarquia SDH Aplicaes
Um Feixe STM-N pode transportar vrios tipos de enlaces de entrada: Enlace E1, Enlace T1, hierarquia de 2a. Ordem americana (6,312 Mbit/s), hierarquia de 3a. Ordem europia (34 Mbit/s), etc.
Dentro do quadro STM-N so intercalados enlaces sncronos, assncronos e plesicronos.
Tipos de Rdio Ponta a PontoAplicaes
- Rdios PDH: Interfaces PDH - E1 (2 Mbit/s) a mais usual.
Rdios SDH: Interfaces SDH - STM-1 (155 Mbit/s) a usual.
Para se prover interfaces E1 em Rdios SDH utiliza-se multiplexadores SDH:Rdios STM-1: 63 x E1 por canal de RFRdios STM-0: 21 x E1 por canal de RF
Capacidade de TransmissoBackboneEntroncamento SecundrioAcessoBaixa: At 4 E1 (Acessos)Mdia: 08 E1 at 32 E1 (Entroncamento Secundrio)Alta: 140/155 Mbit/s (Backbone)
Faixa de Freqncias
Aplicaes para cada FaixaFaixa ELF: Ondas penetram razoavelmente no solo e na gua. Comunicao com submarinos e escavaes de minas. Necessidade de alta potncia.
Faixa VLF: Propagao por reflexo ionosfrica.
Faixa LF: Propagao ionosfrica, com atenuao da onda maior que a faixa de VLF. Navegao de longa distncia.
Faixa MF: Ondas de superfcie, que apresenta menor atenuao que e reflexo ionosfrica. Radiodifuso AM, rdio-martimo.
Aplicaes para cada FaixaFaixa HF: Propagao por refrao ionosfrica, sendo que nas regies prximas ao transmissor, permanece a presena das ondas de superfcie. Radioamadorismo, comunicaes militares.
Faixa VHF e UHF: Propagao por difrao (no se torna possvel o uso da refrao ionosfrica, pois as ondas no retornam superfcie terrestre). Rdios VHF e UHF de pequena capacidade. Estas faixas esto muito saturadas, sendo vulnerveis a rudos ambientais e ignio de veculos. Vantagem: trabalhar em links semi-obstrudos, em que a implantao de rdios em freqncias superiores requer a utilizao de torres muito altas. TV e FM, telefonia mvel celular, GPS, Radiodifuso de TV.
Aplicaes para cada FaixaFaixa SHF e EHF: Propagao em visibilidade. A Faixa de SHF conhecida por faixa de microondas. As faixas de 4 a 8 GHz so consideradas as mais adequadas para utilizao em alta capacidade. Faixas superiores a 10 GHz sofrem atenuaes crescentes devido s chuvas. Satlite, radar, radioastronomia, enlaces terrestres de alta capacidade e longa distncia.
Capacidade de Tx por Faixa de FreqnciasO: Permitida X: No Permitida
Composio do Sistema RdioInterfaces: No Projeto Sistmico, uma das caractersticas mais importantes (tipo e quantidade).
Interfaces E12 x E14 x E18 x E116 x E1
Observao: Estes rdios dispensam o uso de equipamentos multiplex de ordens superiores.
Composio do Sistema Rdiob) Interfaces E3 (34 Mbit/s)Alguns rdios de mdia e alta capacidades fornecem interfaces de 34,368 Mbit/s, correspondentes 3a. Hierarquia de multiplexao (E3).1 x 34 Mbit/s2 x 34 Mbit/s
c) Interfaces n x 64 kbit/sRdios de baixa capacidade, na faixa de VHF e UHF, fornecem interfaces mltiplas de 64 kbit/s.
Composio do Sistema RdioAs interfaces n x 64 kbit/s so fornecidas tambm por sistemas multiponto terrestres ou via satlite.
Exemplos:1 x 64 kbit/s2 x 64 kbit/s256 kbit/s384 kbit/s512 kbit/s704 kbit/s
Composio do Sistema Rdiod) Interfaces STM-1 (155,52 Mbit/s)01 interface STM-1 por canal de RF. Utiliza-se Multiplex SDH para prover interfaces E1 (63 x E1).A interface STM-1 ptica Conexo direta Rede SDH ptica.Observao: So utilizados normalmente em rotas de curta distncia ou como derivaes de sistemas de Fibra ptica SDH.
Tipos de Configurao da Estaes Rdio
Estao TerminalCaracteriza-se pela utilizao de modems tipo terminal, providos de comutao de RF.
Estao Repetidora SimplesEstao com 2 direes, sem a insero ou extrao de Trfego, utilizando normalmente modems mais simples, com funo de regenerao do sinal, sem funes de comutao de RF e interface de banda bsica.
Estao Repetidora com Drop-Insert (D-I)Estao que possui a funo de extrao e insero de parte do trfego proveniente de uma ou de ambas estaes terminais e em alguns canais de RF.
Estao Repetidora PassivaUtilizveis somente nos casos em que no possvel conseguir visada direta entre as 2 estaes adjacentes prximas, mas possvel escolher um ponto de repetio muito prximo a uma das estaes.
Estao Estao Terminal MltiplaTransceptorModem Tipo RepetidoraTransceptorModem Tipo TerminalModem Tipo TerminalTransceptorDireo 1Direo 3Direo 2
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