Telecom

1. Telecom

Hoje não é possível debater a sociedade sem mencionar o papel da informação e das telecomunicações, sejam nas relações de trabalho, negócios, vida cotidiana, política, ambiente e até nas formas de organização territorial para a produção de novas infraestruturas técnicas. Não se trata somente de levar a comunicação e informação a distintas partes do mundo para assumir a posição de base de sustentação da sociedade moderna, formando o fenômeno chamado por Castells (2003) como a formação de uma “Sociedade da informação”. Em uma abordagem histórica, podemos considerar a origem das comunicações com a invenção de Claude Chappe em 1791 de um semáforo (dito telegrafo ótico) entre dois municípios na França. Era um sistema ótico simples, onde a informação era codificada e transmitida através de estações repetidoras, por isso sendo considerada a primeira rede de telecomunicação moderna. A partir dai evoluímos para diversos outros mecanismos como o telegrafo eletromecânico que atingiu sua forma definitiva através de Samuel Finley e Bresse Morse em 1837, que foram os responsáveis por adotar duas ideias simples: manipulador de informações e códigos binários (. e_). Os telégrafos dependiam de linhas subterrâneas que ligam os destinos e suas localidades para transmissão das informações. A primeira estrutura transoceânica de comunicação, por exemplo, não surgiu até o ano de 1866. A invenção do telefone é alvo de diversas discussões, mas é comumente associada ao inventor a Alexander G. Bell em 1876, com o registro de um aparelho eletromagnético a capaz de permitir a conversação de suas pessoas à distância. Como crescimento do número de aparelhos e as dificuldades de infraestrutura mais tarde em 1878 foi desenvolvido o primeiro sistema de comutação manual, responsável por comunicar diversas redes através do uso de telefonistas, substituídas posteriormente por comutadores eletromecânicos a fim de preservar o caráter confidencial das conversas e aumentar a eficiência e rapidez no acesso. As comunicações sem fio via rádio surgiriam a partir dos estudos sobre as propriedades das ondas de rádio de H. Hertz em 1888. Ele mostrou que essas radiações e comportavam como a luz, sendo parte do mesmo espectro eletromagnético, o que levou mais tarde a outros estudos com estratégia de redução de banda passante, como por exemplo, o FM. Já em 1950 temos o surgimento dos primeiros modems sobre linhas telefônicas, para transmissão de dados, que ocorreu principalmente pelo advento do surgimento de microcomputadores. Foi uma evolução assombrosa a partir de então. Ao final da década de 80 a rede mundial de internet já servia milhares de usuários em ambientes de pesquisa e para fins militares, passando a se tronar também um atrativo para usuários não técnicos atraídos pela facilidade das interfaces gráficas. As redes, ao contrário, eram desencorajadas por interfaces de texto exclusivas para programação e comandos complicados. A situação foi completamente alterada nos anos 90 com a aplicação dos domínios WWW, não só por expandir a infraestrutra, mas por proporcionar um acesso mais fácil aos usuários. (OLIVEIRA, 2015). A inovação central consistia no uso do hipertexto, que permite a criação de “links” entre diferentes arquivos de informações (texto, áudio, vídeos, gráficos) e sua plataforma foi à internet inteira, ao invés de se limitar a sistemas operacionais ou máquinas específicas. Foi nesse âmbito que surgiram os protocolos TCP/IP para a internet, o HTML como formato padrão de documentos hipertextos e a URL como formato de endereço padrão. Como última grande evolução podemos considerar as comunicações por satélite artificial, que apesar de ser uma ideia utópica já em 1945, deu seus primeiros passos em 1956 com o lançamento de um balão pela NASA como refletor passivo como experiência de comunicação satelitária. Em 1957 o primeiro satélite era lançado pelos Russos, o Sputnik, permitindo o uso de telemetria simples (OLIVEIRA, 2015). Somente em 1962 foi lançado à primeira repetidora ativa e satélite, capaz de transmitir sinais de TV através do Atlântico, dando origem a vários avanços que o seguiram para as redes de televisão via satélite. O desenvolvimento do setor de telecomunicações no Brasil sempre foi altamente atrelado a esferas públicas e a regulamentação do Estado. Contudo podemos observar o desenvolvimento e um ritmo acelerado a partir do o período de pós-privatização, onde os recursos deixaram de ser considerados como naturais para exploração e passaram ao controle maior do mercado. O exemplo do que ocorre no mercado externo, as empresas de telefonia fixa, longa distância, celular, TV por assinatura, provedores de rede, tem focado suas estratégias em acessar diretamente o consumidor final, com o objetivo de prover soluções mais completas e customizadas, o que eleva a qualidade dos serviços prestados. Podemos perceber, por exemplo, a convergência entre redes de voz e dados e investimentos em adequação de redes para comutação de pacotes para transmissão de voz, representando uma redução na necessidade de investimentos em infraestrutura de pares metálicos. Nos próximos tópicos discutiremos mais a respeito dos conceitos de Telecomunicações e suas estruturas.

1.1 Conceito de Telecomunicações Segundo o dicionário Aurélio (2010), a definição de Telecomunicações:

Substantivo feminino Comunicação à distância. Emissão, transmissão ou recepção de sinais, sons ou mensagens por via elétrica ou eletrônica (fio, telefonia, rádio, radiotelegrafia, televisão, radar). Serviço que agrupa todas as transmissões e processos de localização eletrônicos.

A palavra inclui o prefixo grego tele que significa “distância” ou “longe”. Consiste basicamente em uma técnica, geralmente bidirecional, de transmissão de uma mensagem de uma ponta a outra. Hoje a ideia de serviços e redes de telecomunicações no Brasil está formalmente definida na Regulamentação de Telecomunicações, Resolução nº 632, de 07 de março de 2014 da ANATEL, abaixo transcrevemos algumas de suas principais definições:

i) Telecomunicações: é a transmissão, emissão ou recepção, por fio, radioeletricidade, meios ópticos ou qualquer outro processo eletromagnético, de símbolos, caracteres, sinais, escritos, imagens, sons ou informações de qualquer natureza. (art.60, § 1º, da Lei Geral de Telecomunicações - LGT); ii) Estação de Telecomunicações: é o conjunto de equipamentos ou aparelhos, dispositivos e demais meios necessários à realização de telecomunicações, seus acessórios e periféricos, e, quando for o caso, as instalações que os abrigam e complementam inclusive terminais portáteis. (art.60, § 2º, da Lei Geral de Telecomunicações - LGT); iii) Rede de Telecomunicações: é o conjunto operacional contínuo de circuitos e equipamentos, incluindo funções de transmissão, comutação, multiplexação ou quaisquer outras indispensáveis à operação de serviço de telecomunicações. (art.3º, VII do Regulamento Geral de Interconexão – RGI); iv) Serviço de Telecomunicações: é o conjunto de atividades que possibilita a oferta de telecomunicações. (art.60, da Lei Geral de Telecomunicações - LGT).

Em suma, podemos identificar que as Telecomunicações abraçam tanto serviços de telefonia, de comunicação de voz, dados, textos, imagens, apresentados de forma singela ou integrados e ofertados de acordo com as necessidades do mercado e suportados por uma Infraestrutura de Rede de Telecomunicações.

1.2 Princípio de funcionamento

O objetivo principal das redes de telecomunicação é estabelecer enlaces de comunicação entre dois pintos distantes.

Um sistema elementar de comunicação analógica é formado por: Fonte de informação: de onde é gerada a informação Tradutor: todo dispositivo que transforma uma forma de energia em outra Transmissor: fornece a potência necessária ao sinal elétrico para percorrer o canal de comunicações e chegar ao destino, que seria o receptor no segundo ponto. Canal de comunicações: trata-se do meio físico entre o transmissor e o receptor. É por onde os sinais elétricos da informação irão transitar. Receptor é a parte do circuito interno do dispositivo responsável por receber os sinais elétricos de voz ou imagem e direcionar ao tradutor de Recepção. Tradutor de recepção: converte os sinais elétricos em vibrações mecânicas ou pixels. Destinatário: a quem a mensagem se destina.

As comunicações ainda podem se dividir em algumas modalidades, conforme Gatto (2011):

- Comunicações fixas: ocorre quando os links são estabelecidos entre pontos fixos através de redes compostas por fios, cabos ou fibras; - Comunicações rádio móveis: quando os links são estabelecidos entre rádios móveis, veiculares ou portáteis, gerando maior mobilidade. - Comunicação radiobase: neste caso, os links são estabelecidos entre estações de radio base fixas no terreno e comutam com outros dispositivos; Comunicações mistas: quando os links são estabelecidos entre rádios e rede fixa em uma integração rádio-fio (essa é amplamente utilizada hoje);

As conexões entre os enlaces ainda podem ser:

- Enlace ponto a ponto: o link ocorre somente entre dois pontos, é uma ligação direta (P2P); - Enlace ponto – multiponto: a transmissão é feita de um ponto para recepção em vários pontos, a exemplo das emissoras de rádio. - Enlace multiponto-ponto: aqui ocorre o caso inverso, a transmissão é feita de vários pontos para recepção em um único ponto, como é o caso da emissão das estações de televisão terrestres para satélites. - Enlace multiponto – multiponto: assinantes de um ou mais sistemas estabelecem entre si enlaces. Existem equipamentos centrais que controlam esses enlaces, como caso de videoconferências.

1.3 Estrutura de uma rede Telecom

Nas redes de telecomunicações encontramos como já mencionado, diversas topologias que condicionam à partida da estratégia de desenvolvimento e o tipo de serviços que a rede pode fornecer e por isso definir adequadamente a topologia constituiu uma parte importante no processo de planejamento. Entre os tipos de rede destacamos:

a) Redes telefônicas públicas comutadas Em uma estrutura geral, trata-se das redes de telefonia convencional onde o equipamento terminal é essencialmente o telefone. Suas vias de transmissão incluem os meios de transmissão (pares simétricos, fibra ótica, ondas hertzianas, etc) e os repetidores. Os equipamentos de comutação encontram-se nas centrais de comutação telefônica diretamente ligada ao equipamento terminal dos utilizadores através de uma linha telefônica. À medida que a cobertura da rede e o número de utilizadores aumentam torna-se mais econômico dividir essa rede em várias redes de pequenas dimensões, onde cada uma delas será servida pela sua própria central de comutação telefônica. Neste caso, o comprimento médio da linha de assinantes decresce, diminuindo o custo total, mas o custo de comutação aumenta o que torna ainda hoje, apesar de mais popularizado, um custo auto se comparado a alternativas mais tecnológicas já disponíveis no mercado. Uma região, por exemplo, servida por diversas centrais locais terá a necessidade de comunicar com os utilizadores de outras centrais. É assim necessário estabelecer ligações, formando-se redes de junção. Para além de distancias locais, aqueles utilizadores localizados em diferentes áreas são ligados por redes de troncos de longa distância. Em resumo, redes telefônicas nacionais são baseadas em estruturas hierárquicas constituídas pela interligação das seguintes redes, nesta ordem: rede privada do utilizador, rede de acesso ou local, rede de junção, rede de núcleo ou rede de troncos.

b) Rede Digital com Integração de Serviços

A rede RDIS resulta de uma evolução natural da rede telefônica. Enquanto esta segunda foi projetada simplesmente para o tráfego de voz sobre linhas analógicas, a primeira vem, através da introdução do modem, transportar dados sobre essa mesma infraestrutura. Apesar disso, na tentativa de mitigar os problemas na velocidade de transmissão e qualidade dos modems devido à popularização de seu uso, as operadoras de telecomunicação criaram uma rede digital alternativa á rede de voz, para suportar a transmissão de dados com maior velocidade. A RDIS surge como uma tentativa de integrar as redes púbicas numa única rede, com acesso único ao assinante. Assim através de uma única linha, ter acesso a grande variedade de serviços com a característica fundamental de todos serem digitais. Na linha digital o assinante continua a utilizar as linhas telefônicas de dois fios. Os acessos primários colocam a disposição dois canais para transmissão de voz já os acessos básicos até 30 canais de voz com o mesmo débito e um canal de dados.

c) Rede de dados pública Permite a troca de informações digital entre computadores, terminais e outros dispositivos processadores de informação, usando de diferentes tipos e nós. As redes de dados estão divididas em três tipos principais: LAN que é uma rede localizada em uma área geográfica limitada; MAN que é uma rede cujos pontos de acesso se localizam em áreas metropolitanas e WAN que pode estender- se por várias cidades e mesmo países. A rede telefônica não á apropriada para transmissão intercativa de dados, pois esta deve ser projetada para oferecer serviços com maior duração e frequências de pedidos de acesso à rede em menor escala. Nem os elementos de controle nos comutadores nem a capacidade dos canais são capazes de acomodar pedidos com muita frequência para mensagens muito curtas. Assim surge a rede de comutação de pacotes para se diferenciar das redes telefônicas. Cada mensagem na fonte é dividida em pequenas unidades designadas por pacotes, para transmissão através da rede. Esses pacotes, para além da informação, incluem um cabeçalho com endereçamento do destinatário, da fonte, o número do próprio pacote e outras informações de controle. Os pacotes pertencentes à determinada mensagem são enviados pela rede independentemente, podendo seguir percursos diferentes até chegar ao seu destino, onde são reagrupados de modo a originar a mensagem inicial. Neste tipo de comunicação não é necessário uma comunicação prévia com o destinatário, pois os próprios cabeçalhos contem o endereço do destino final. Este tipo de rede permite um nível de segurança bem elevado, graças à criptografia especifica dos pacotes e não sofrem tantas interferências, pois se um nó ou ligação falha há sempre caminhos alternativos.

d) Rede hibrida fibra-coaxial

São principalmente as redes de distribuição de televisão a cabo, caracterizadas por utilizarem uma infraestrutura em fibra ótica para servir núcleos de algumas centenas de utilizadores seguidos de uma rede formada por cabos coaxiais até as instalações do utilizador. Na sua componente distributiva o servidor situado na cabeça da rede distribui através da rede vários canais de televisão usando multiplexagem por divisão de frequência. Cada utilizador tem assim acesso a todos os canais e escolhe o canal desejado através da simples sintonização do televisor. No caso da televisão analógica cada canal da televisão vai modular uma portadora de rádio frequência.

e) Redes celulares

Em seu conceito básico, consiste em dividir regiões densamente povoadas em várias regiões de pequenas dimensões. Cada uma dessas células tem uma estação base que proporciona via rádio uma cobertura para aquela região. Cada uma dessas estações base está ligada a uma central de comutação de móveis (MSC). A estação base está preparada para receber, transmitir e encaminhar as chamadas para, ou de, qualquer unidade móvel dentro da célula ou para o MSC. Como cada célula abrange uma pequena região, é possível reduzir a potencia emitida pela estação de base até um nível em que a interferência nas células vizinhas é negligenciável. Assim, conseguimos usar a mesma radiofrequência para diferentes conversações em diferentes células, sem o perigo de interferência mutua.

1.4 Imagens de uma rede

Rede telefônica Nacional

Rede de comutação de pacotes

Estrutura de uma rede hibrida

Estrutura básica de uma rede celular

1.5 Referências bibliográficas

FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Dicionário da língua portuguesa. 5. ed. Curitiba: Positivo, 2010. 2222 p.

BARBOSA, Alexandre f. Pesquisa sobre o Uso das Tecnologias da Informação e da Comunicação no Brasil : TIC Domicílios e TIC Empresas 2009 . São Paulo : Comitê Gestor da Internet no Brasil, 2010.

BNDES. Privatização – Federais – Telecomunicações. Disponível em: http://www.bndes.gov.br/siteBNDES/bndes/bndes_pt/institucional/BNDES_Transparente/Prvatizacoes/telecomunicacoes.html. Acesso em: 22/05/2017.

GATTO, Elaine Cecília. Principio de Telecomunicações. Universidade Sagrado Coração, 2011. 23 slides. Disponível em: https://pt.slideshare.net/elainececiliagatto/introduo-s-telecomunicaes. Acessado em: 22/05/2017.

OLIVEIRA, Hélio Magalhães de. Fragmentos do Desenvolvimento das Telecomunicações: Um mosaico e breves notas históricas, 2011. Universidade Federal de Pernambuco. 11 págs. Disponível em: http://www2.ee.ufpe.br/codec/historia_das_Teleco.pdf. Acesso em: 22/05/2017.

PIRES, João. J.O. Sistemas e redes de Telecomunicação, 2006. Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores. Instituto Superior Técnico. 246 págs. Disponível em: http://cadeiras.iscte-iul.pt/STG/Acetatos/SRT_2006.pdf. Acesso em: 22/05/2017.