REDES e SISTEMAS DISTRIBU

1
COMUNICAÇÃO DE DADOS
2

• BIT, BYTE e CARACTERE
• TIPOS DE SINAL
• SINAL ANALÓGICO
• SINAL DIGITAL

3
TELEPROCESSAMENTO
PED EXECUTADO REMOTAMENTE IMPLEMENTADO POR
VOLTADOS PARA COMUNICAÇÃO E POR TODO
UM CONJUNTO DE REGRAS QUE DISCIPLINAM ESTA
RELAÇÃO PROTOCOLO
4
REPRESENTAÇÃO DE DADOS
EBCDIC
ASCII
5
Periféricos
SOFTWARE

• Sistema Operacional
• Controle de Comunicações
• Aplicativos

HARDWARE
Terminal Remoto
Facilidades de Transmissão
Unidade de Controle de Terminal
6
MEIO DE TRANSMISSÃO
Como é hoje ?
7
TRANSMISSÃO ASSÍNCRONA
CARACTERE C
CARACTERE 9
REPOUSO
REPOUSO
REPOUSO
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
STOP
START
START
STOP
8
TRANSMISSÃO SÍNCRONA
9
TRANSMISSÃO SERIAL
CPU
11011001
TERMINAL
UM FIO PARA TODO O BYTE

SERIAL POR BIT
SERIAL POR CARACTERE

10
TRANSMISSÃO PARALELA
CPU
1 1 0 1 1 0 0 1
TERMINAL
UM FIO PARA CADA BIT

PARALELO POR BIT

SERIAL POR CARACTERE
11
OPERAÇÃO
MODOS DE
12
MODULAÇÃO
conceito tipos Velocidades Normas
CCITT Interfaces
13
(No Transcript)
14
MODEMs
15
V.90 X V.92
V.90 - Modems 56 kbps, a taxa de download
máxima é de 56 kbps, mas taxa de upload é de
33.600 bps
V.92 - Modems 56 kbps, a taxa de download
máxima é de 56 kbps, mas taxa de upload é de
48.000 bps
V.92 - dotado de sistema MODEM EM ESPERA
MOH (Modem On Hold) --- o computador avisa
quando alguém está tentando ligar para um usuário
enquanto este estiver conectado à Internet,
permitindo que o usuário atenda à ligação. A
conexão com o provedor de acesso não cai,
permanece ativa, porém pausada.
Somente linhas ISDN e ADSL permitem que se
converse e navegue ao mesmo tempo
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V.90 X V.92
V.92 - dispõe de um recurso denominado CONEXÃO
RÁPIDA (QUICK CONNECT). No V.90, o processo de
HAND-SHAKING demora cerca de 20 seg No V.92, ele
aprende as condições da linha telefônica onde
ele está instalado na primeira vez que o usuário
se conecta pela primeira vez. Da 2a. Vez em
diante, o modem não executará novamente suas
rotinas de verificação de linha. Assim, o tempo
de HAND-SHAKING cai pela metade, cerca de 10 seg.
V.92 - Novo protocolo V.44 para compressão, nais
eficiente que o V.42 bis
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TIPOS DE LIGAÇÃO
CIRCUITOS DEDICADO X COMUTADO
PONTO-A-PONTO CIRCUITO X
MULTIPONTO CIRCUITOS COMUTAÇÃO MENSAGENS
PACOTES
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Decibel - dB
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LIGAÇÃO PONTO-A-PONTO BSC
Protocolo BSC LIGAÇÃO PONTO-A-PONTO
TEMPO
A
B
BCC ETB B1 STX SYN SYN
BCC EOT ETX B2 STX SYN SYN
SYN SYN NACK
BCC EOT ETX B2 STX SYN SYN
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Termos importantes
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line
Quando a internet começou a se popularizar, a
maioria das pessoas usava conexões dial up,
conhecidas como "conexões discadas" no Brasil.
Para isso, era necessário conectar o computador a
um modem e este, por sua vez, a uma linha
telefônica. Em seguida, o usuário tinha que
utilizar um programa específico para discar ao
número de um provedor de forma a estabelecer a
conexão. O problema é que conexões discadas
oferecem muitas desvantagens são lentas - por
padrão, suportam até 56 kbps, deixam a linha
telefônica ocupada, estão sujeitas à tarifação
convencional por minuto de uso e podem apresentar
instabilidade, fazendo com que uma nova conexão
tenha que ser estabelecida de tempos em tempos.
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Termos importantes
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line
A tecnologia ADSL, cujo surgimento se deu em
1989, se mostra como uma alternativa viável
porque também utiliza a infraestrutura da
telefonia convencional (tecnicamente chamada de
POTS, de Plain Old Telephone Service), mas o faz
sem deixar a linha ocupada. Além disso, o padrão
é capaz de oferecer velocidades de transferência
de dados altas e a sua tarifação é feita de
maneira distinta das chamadas telefônicas. Na
verdade, o ADSL não é um padrão único, mas sim
parte de uma "família" de tecnologias chamada DSL
(Digital Subscriber Line) ou apenas xDSL. Entre
as especificações "irmãs" estão padrões como HDSL
e VDSL
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
Ao utilizar uma linha telefônica comum, você sabe
que, se alguém tentar te ligar naquele momento, a
pessoa receberá um aviso dizendo que o seu número
está ocupado. Da mesma forma, você não poderá
utilizar esta linha para realizar uma nova
chamada enquanto não sair da ligação que está em
andamento. Sendo assim, como é que as tecnologias
DSL conseguem estabelecer conexões à internet sem
deixar a linha ocupada? Na verdade, não há
nenhuma "mágica" nisso. O que acontece é que,
quando o telefone está sendo utilizado para uma
chamada de voz, esta utiliza apenas uma pequena
parte da capacidade de transmissão da linha. O
que algumas tecnologias DSL fazem é justamente
aproveitar a parte não utilizada.
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
Isso acontece porque, normalmente, uma chamada de
voz - a parte POTS - utiliza uma frequência de
onda muito baixa, entre 300 Hz e 4000 Hz.
Trata-se de um intervalo que corresponde a uma
faixa muita pequena da capacidade da linha. O
restante pode então ser utilizado para aplicações
que funcionam em frequências maiores. É neste
ponto que as tecnologias DSL entram em cena. A
utilização do espectro livre, isto é, da parte
não utilizada para POTS, geralmente é feita com a
técnica FDM (Frequency Division Multiplexing -
Multiplexação por Divisão de Frequência) ou com a
técnica de Echo Cancellation (Cancelamento de
Eco). Com o FDM, parte do espectro livre é
destinada ao envio de dados (upstream) e outra ao
recebimento de dados (downstream), sendo esta
última maior e dividida em canais menores mais e
menos rápidos para melhor desempenho.
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
Já com o Echo Cancellation, as partes para
upstream e downstream se sobrepõem no espectro,
mas o uso de cancelamento de eco, procedimento
que remove a "distorção" do sinal durante a
transmissão a partir de cálculos de subtração,
consegue "separá-las". Como as tecnologias DSL
são sistemas de transmissão e recebimento de
dados que utilizam meios analógicos, faz-se
necessário o uso de modulação, processo que, em
poucas palavras, transforma dados e voz em sinais
para tráfego em ondas de radiofrequência. Para
este fim, o ADSL conta, essencialmente, com duas
técnicas a mais antiga é chamada de CAP
(Carrierless Amplitude/Phase) a mais atual e
mais utilizada comercialmente é denominada DMT
(Discrete Multitone).
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
A modulação CAP, que normalmente utiliza a
técnica FDM, "divide" a linha telefônica em três
partes uma que corresponde às chamadas de voz,
outra que é destinada ao envio de dados
(upstream) e uma terceira que é reservada ao
recebimento de dados (downstream), sendo que as
duas últimas formam a conexão à internet em si.
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
Neste ponto, você já pode compreender o porquê do
termo "Assymmetric" no nome do ADSL este tipo de
tecnologia é considerado assimétrico porque a
taxa de download é comumente maior que a taxa de
upload, uma vez que entende-se que a maioria das
conexões mais recebe dados do que os envia.
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
Mas, como já informado, a modulação DMT é a mais
utilizada, podendo usar tanto a técnica FDM
quanto a técnica de Cancelamento de Eco. Nela, a
linha telefônica também é usada tanto para voz
quanto para dados, obviamente, com a diferença de
a faixa de frequência - de 0 a 1.100 KHz,
aproximadamente - ser dividida em até 256 canais,
cada uma com largura de 4 KHz e espaçamento entre
elas de 4,3125 KHz. A parte inicial desta divisão
- os seis primeiros canais, normalmente - é
destinada para chamadas de voz, ficando também um
grupo responsável pelo upstream (geralmente, os
canais de 6 a 30) e outro, maior, pelo
downstream. No entanto, havendo uso de
Cancelamento de Eco, os canais de upstream também
podem ser utilizados para downstream, obviamente.
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Termos importantes
Como as linhas ADSL funcionam?
A técnica DMT ganhou preferência no mercado por
oferecer melhor desempenho e maior resistência a
ruídos (interferências) na transmissão. Um dos
motivos para isso é o fato de cada canal ser
monitorado. Os canais que estiverem, por algum
motivo, operando com baixa qualidade, perdem
prioridade na transmissão do sinal, trabalhando
com menor quantidade de bits que os canais em
melhor situação.
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Termos importantes
ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line
tecnologia que possibilita a transmissão de
dados, em alta velocidade, utilizando cabos
telefônicos comuns.
O sistema trabalha com velocidades assimétricas,
ou seja, diferentes em cada sentido. No
DOWNSTREAM (transmissão de dados na direção do
usuário), a ADSL atinge mais que 10 Mbps. No
UPSTREAM, as taxas vão até 640 kbps. É
necessário instalar modems ADSL nas duas pontas.
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Termos importantes
Modems ADSL
Em um acesso à internet via ADSL, a linha
telefônica é, na verdade, apenas um meio de
comunicação formado por um par de fios metálicos.
A conexão em si acaba ocorrendo graças aos
equipamentos utilizados tanto do lado do cliente
(que solicita a conexão), quanto do lado do
provedor (que estabelece a conexão). No lado do
cliente, um aparelho popularmente conhecido como
modem ADSL é conectado aos fios de uma linha
telefônica existente. Tecnicamente, sua
denominação é ATU-R (ADSL Terminal Unit - Remote,
algo como "Unidade Terminal ADSL - Remoto"). Esta
conexão, por sua vez, não raramente é
intermediada por um microfiltro de nome splitter,
que tem a função de criar um canal para a ligação
com o modem e outro canal para a comunicação com
o aparelho telefônico.
31
Termos importantes
Modems ADSL
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Termos importantes
Modems ADSL
Modem ADSL o cabo cinza é conectado à linha
telefônica e o cabo amarelo a um roteador ou a um
computador
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Termos importantes
Modems ADSL
Também é comum o uso de um microfiltro mais
simples apenas na conexão entre a linha e o
aparelho telefônico, com o modem conectado de
maneira direta à rede telefônica. Em todos os
casos, a ideia é a de evitar interferências nos e
entre os canais de voz e dados, podendo também
oferecer proteção contra descargas atmosféricas.
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Termos importantes
Modems ADSL
De um lado, o modem deve então ser ligado a um
computador ou a um equipamento de rede, como um
roteador Wi-Fi, para que os equipamentos ligados
a estes tenham acesso à internet. Do outro, o
dispositivo é conectado à linha para executar sua
função de organizar o fluxo de dados para que a
transmissão ocorra dentro das frequências
estabelecidas para upstream e downstream. Na
ponta oposta da conexão está uma central
telefônica (ou equivalente). Nela, o sinal de
cada linha telefônica é "separado" com a ajuda de
splitters, de forma que o que é voz seja enviado
a uma rede PSTN (Public Switched Telephone
Network) que trata deste tipo de comunicação e o
que são dados sigam para um equipamento
denominado DSLAM (Digital Subscriber Line Access
Multiplexer).
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Termos importantes
Modems ADSL
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Termos importantes
Versões do ADSL
Pode acontecer de uma operadora de telefonia
oferecer um serviço de acesso à internet em
determinada região como sendo ADSL, mas na
verdade utilizar uma variação desta. Nada mais
normal, afinal, assim como outras tecnologias, o
ADSL também sofre revisões com o tempo com base
em determinadas necessidades, como atender à
demanda crescente de conexões com maior
velocidade. A seguir, as principais versões.
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Termos importantes
Versões do ADSL
ADSL As especificações do que podemos chamar de
"primeiro ADSL" foram ratificadas pela
International Telecomunication Union (ITU) em
1999, recebendo a identificação ITU G.992.1
(G.DMT). Também houve padronização pela American
National Standards Institute (INSI) sob a
identificação ANSI T1.413. Suas principais
características incluem downstream de até 8 Mb/s
(megabits por segundo) e upstream de até 1
Mb/s. Posteriormente, houve uma versão chamada de
ITU G.992.2 (G.Lite), que ficou conhecida também
como ADSL Lite. Como o nome sugere, trata-se de
uma versão simplificada da tecnologia. Sua
principal característica é a de, pelo menos
teoricamente, não exigir splitters ou
semelhantes. Por outro lado, suas taxas de
download e upload são de até 1,5 Mb/s e 512 Kb/s,
respectivamente.
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Termos importantes
Versões do ADSL
ADSL2 e ADSL2 Em 2002, foram ratificadas as
especificações do que ficou conhecido como ADSL2
(ITU G.992.3 / ITU G.992.4). Este padrão tem
praticamente os mesmos princípios do ADSL, mas
foi otimizado em vários aspectos a modulação,
por exemplo, é mais eficiente além disso, o
ADSL2 consegue melhorar o fluxo de dados
trabalhando com cabeçalhos para sinalização com
tamanho de 4 KB, sendo que no ADSL este parâmetro
é fixado em 32 KB existe ainda a possibilidade
de uso da tecnologia IMA (Inverse Multiplexing
for ATM), que permite o aumento da capacidade de
tráfego com o acréscimo de uma ou mais linhas à
conexão. Estas e outras características fazem com
que esta versão consiga atingir até 12 Mb/s no
downstream mantendo o upstream em até 1 Mb/s.
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Termos importantes
Versões do ADSL
ADSL2 e ADSL2 Outros dos fatores que contribuem
para o aspecto da velocidade são o uso de uma
técnica de "canalização", que permite a
utilização de canais distintos da conexão para
uso exclusivo de uma aplicação (por exemplo, para
streaming, isto é, transmissão de vídeo e áudio)
e a constante supervisão da comunicação, que
ajusta as taxas de transmissão para evitar erros
e perda de pacotes de dados.
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Termos importantes
Versões do ADSL

• ADSL2 e ADSL2
• O ADSL2 também se destaca por possuir melhor
  gerenciamento de potência, gerando economia de
  energia. Neste sentido, conexões do tipo podem
  contar com três modos de operação, podendo
  alternar entre eles automaticamente
• Modo L0 (Full On) neste, a conexão funciona à
  sua totalidade
• Modo L2 (Low Power) aqui, o nível de energia
  diminui, deixando a transmissão mais lenta. Útil
  para quando o usuário está baixando dados em
  quantidades pequenas
• Modo L3 (Idle) este modo funciona como uma
  espécie de "descanso" - a conexão permanece
  ativa, mas não transmite dados.

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Termos importantes
Versões do ADSL
Em 2003, surgiram as especificações do ADSL2
(ITU G.992.5), que por utilizar uma faixa de
frequência maior, indo até a 2.200 KHz, pode
alcançar até 24 Mb/s de downstream, mantendo,
novamente, o upstream em até 1 Mb/s, existindo
também uma variação (ADSL2 M - ITU G.992.5 Annex
M) que aumenta este último para até 3 Mb/s. O
problema aqui é que velocidades altas só são
alcançadas em distâncias de até 1,5 quilômetro.
Mais do que isso a velocidade máxima cai
consideravelmente, ficando em torno dos 4 Mb/s em
distâncias de 3,5 quilômetros, aproximadamente.
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Termos importantes
Versões do ADSL
RADSL Sigla para Rate Adaptative Digital
Subscriber Line, o RADSL é uma versão não muito
conhecida do ADSL. Sua principal característica é
o fato de o modem ser capaz de ajustar as taxas
de download e upload automaticamente, tendo como
base critérios como distância da central e a
qualidade da transmissão em determinados
momentos. Por padrão, seus limites também são de
8 Mbps no downstream e 1 Mbps no upstream. A
sua capacidade de ajuste automático faz com que o
seu uso seja mais comum em conexões que não estão
perto da central telefônica, desde que esta
distância fique dentro de um raio de, no máximo,
6 km, tal como no ADSL.
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Termos importantes
E1 - Formato de transmissão de dados digital
adotado na Europa com capacidade de trafegar
2,048 Mbps. Pode ser dividida em 32 canais de 64
Kbps cada, que são destinados à transmissão e
recepção de dados ou voz.
E3 - Padrão europeu para a transmissão digital de
alta velocidade, com capacidade de transportar
até 16 sinais E1 a 34 368 Mbps.
T1 - Padrão americano que define a linha digital
de alta velocidade, com capacidade de transmissão
de 1,544 Mbps. Termo criado pela ATT, T1 é
amplamente utilizado em redes privadas e na
interconexão entre redes locais e redes públicas
de telecomunicações.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
Outros tipos de DSL Como já você sabe, o ADSL não
é um padrão único, mas sim parte de um conjunto
razoavelmente grande de tecnologias DSL. A
seguir, algumas das demais. HDSL Pode-se dizer
que o ADSL, considerando também as suas
variações, é a tecnologia DSL mais conhecida do
mercado. No entanto, isso não quer dizer que foi
a primeira a surgir antes dela, por volta do
final dos anos 1980, surgiu o HDSL (High Bit Rate
digital Subscriber Line), cuja identificação é
ITU G.991.1.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
HDSL Trata-se de uma especificação que surgiu
como opção na transmissão de dados em linhas
telefônicas digitais dos tipos T1 e E1, sendo
este último um padrão europeu também utilizado no
Brasil. Entre as suas principais características
estão o modo de operação full duplex (envio e
recebimento de dados ao mesmo tempo) e
transmissão simétrica 784 Kb/s para downstream e
outros 784 Kb/s para upstream, totalizando pouco
mais de 1,5 Mb/s. Em linhas E1, este total pode
chegar a 2 Mb/s. Em todos os casos, a distância
máxima considerada é de aproximadamente 5
quilômetros.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
HDSL Em linhas E1, este total pode chegar a 2
Mb/s. Em todos os casos, a distância máxima
considerada é de aproximadamente 5
quilômetros. A tecnologia HDSL acabou não se
popularizando tanto quanto o ADSL por exigir o
uso de dois pares de fios trançados (podendo
chegar a três pares em linhas E1), ou seja, de
duas linhas telefônicas simultaneamente, e também
por não permitir chamadas de voz durante a
conexão à internet, já que as faixas de
frequência destinadas a este fim são utilizadas
durante a transmissão de dados. Posteriormente,
surgiu uma variação chamada HDSL2 que mantém
praticamente as mesmas taxas máximas de
velocidade, mas utiliza apenas um par de fios.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
SDSL O SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line)
é bastante parecido com o HDSL tipicamente,
transmite dados de maneira simétrica, possui
taxas máximas de 1,5 Mb/s (T1) ou 2 Mb/s (T2) e
não permite o uso de voz e dados ao mesmo tempo.
Por outro lado, possui a vantagem de exigir
apenas um par de fios, facilitando
consideravelmente sua implementação. Além
disso, a distância máxima de conexões do tipo
tende a ser um pouco menor que no HDSL.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
SHDSL Sigla para Single Pair High Speed Digital
Subscriber Line, o SHDSL foi ratificado em 2001,
recebendo a identificação ITU G.991.2. Trata-se
de uma tecnologia que também trabalha de maneira
simétrica caso utilize apenas um par de fios,
conexões do tipo podem ter velocidade de até 2,3
Mb/s com dois pares, este limite aumenta para
até 4,6 Mb/s. Com o SHDSL, também não é possível
o uso da linha para aplicações de voz e dados ao
mesmo tempo.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
VDSL e VDSL2 Sigla para Very High Bit Rate
Digital Subscriber Line, o VSDL (identificado
como ITU G.993.1) é uma tecnologia reconhecida em
2004 que se assemelha ao ADSL, trabalhando, assim
como este, de maneira assimétrica, utilizando
mais frequentemente a técnica DMT e permitindo
uso de voz e dados simultaneamente. O seu
diferencial está em sua capacidade de atingir
taxas de transferência consideravelmente mais
altas até 52 Mb/s no downstream e até 16 Mb/s no
upstream. A tecnologia também pode ser ajustada
para trabalhar de maneira simétrica.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
VDSL e VDSL2 Em 2006, foi a vez do VDSL2 ser
ratificado, recebendo a identificação ITU
G.993.2. Esta versão pode atingir até 100 Mb/s no
downstream e 30 Mb/s no upstream. Velocidades tão
altas permitem inclusive que tanto o VDSL quanto
o VDSL2 sejam utilizados para oferecer
comunicação por voz, acesso à internet e
assinatura de TV (IPTV) por meio de uma única
linha telefônica. Taxas tão altas são possíveis
graças a uma combinação de fatores, como o uso de
frequências maiores na linha telefônica - de até
12 MHz no VDSL e até 30 MHz no VSDL2 - e a
combinação com outra tecnologia, como fibra
óptica.
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Termos importantes
Outros tipos de ADSL
VDSL e VDSL2 Neste último caso, a estrutura da
rede da operadora por estar quase que totalmente
coberta por esta tecnologia, ficando apenas as
últimas centenas de metros até o local do usuário
conectadas pelo tradicional par de fios. Falando
em metros, a principal desvantagem das conexões
VDSL e VDSL2 está justamente no aspecto da
distância entre a central e a localização do
usuário normalmente, o limite suportado é de até
1,5 km, com o VDSL2 só podendo ter sua velocidade
atingida em sua totalidade em um raio máximo de
pouco mais de 300 metros.
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Termos importantes
CONCLUSÃO
Finalizando Tecnologias DSL conseguem aproveitar
a infraestrutura de telefonia e, por conta disso,
permitir valores de assinaturas razoáveis, razão
pela qual são amplamente utilizadas em várias
partes do mundo. Estas características a tornam
especialmente interessante em localidades que não
contam com outras modalidades de acesso, como
internet por rede de TV a cabo, por exemplo. Por
causa disso, veremos os padrões DSL ainda por um
bom tempo no mercado, mesmo com o surgimento de
tecnologias que conseguem oferecer velocidades e
coberturas melhores, como as redes 4G LTE.
Versões como o ADSL2 e o VDSL2 são as apostas
das operadoras para atender à demanda de taxas de
transmissão de dados cada vez maiores.
53
F i m