Simuladores para engenharia de telecomunicações.

Simulação é o processo de modelagem de sistemas via um modelo lógico-matemático no qual são conduzidos experimentos que permitem fazer inferências sobre tal sistema. Em outras palavras, simulação é a construção de modelos computacionais que imitam processos ou operações do mundo real.[1]

Que definição!!! Bom, a verdade é que Simulação não é coisa de hoje. Os nazistas já haviam percebido que era importante simular o comportamento mecânico dos seus caças-bombardeiros perante situações de adversa turbulência aerodinâmica:

nazi aerodinamics

Engenheiros Nazistas testam avião em túnel de vento

 

E nós aqui no século 21 espantados com tuneis de vento do ArrivaBene da Ferrari.

Voltando a batata quente. A tecnologia electro-mecânica desenvolveu-se. Surgiu um artefato bem interessante chamado computador, que nada mais é que uma portentosa maquina de multi-calculo. E depois existe essa maravilhosa criação de Deus, Jeová que é o Homem, enquanto ser mais complexo do universo. O ser humano sabe que perturbações climatéricas são difíceis de serem preditas, as probabilidades são pequenas. Contudo, ele sabe que consegue descrever o comportamento de certos tipos dessas perturbações por meio de expressões matemáticas. Ora, se ele pode fazer isso com fenômenos absolutamente aleatórios, seria ainda mais fácil descrever matematicamente o comportamento dum avião e correlaciona-lo com as expressões matemáticas de fenômenos climatéricos. E como são cálculos complexos e que precisam receber entradas e originar saídas do sistema processual, nada mais logico que usar um computador para executar esses cálculos. O ser humano ainda é o melhor calculador, mas o computador é mais rápido.

Ora, isso vem provar que a maior parte dos processos em engenharia podem ser descritos por expressões matemáticas das mais complexas possíveis, e eu não sou matemático digo já. Um exemplo simples: o desvanecimento rápido e/ou lento dum sinal dum receptor radio-GSM pode ser descrito por certas funções probabilísticas apropriadas a cada caso. Mais outro: Os modelos de enfileiramento e buffering da memoria de circuitos electrónicos podem ser simulados em programas escritos em linguagem de computador de alto nível.

No ramos das telecomunicações existe uma amalgama de simuladores. Infelizmente durante nosso tempo na universidade não nos foram introduzidos a maior parte desses. Simuladores de circuitos eléctricos, de antenas, planeamento radio, GSM, comutação de pacotes e circuitos, IP Routing, etc etc.

No vídeo abaixo um funcionário da Riverbed explica como o OPNet Modeler pode ser utilizado para simular o desempenho de Aplicações:

 

Este artigo da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, que descobri em mero ocaso, faz menção de inúmeras dessas ferramentas. Ficamos feliz pelo facto do artigo ter o nosso blog como fonte de informação, já que mencionou uma matéria que havíamos publicado sobre o simulador OPNet, este que serviu como ferramenta de estudo de caso da minha Monografia a 5 anos atrás.

Fontes

[1]http://blogdaengenharia.com/por-que-e-importante-que-engenheiro-de-producao-aprenda-simulacao/

 

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Tecnologias que irao sobressair em 2016 segundo a Brocade (Top Netw Trends according to Brocade)

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A Brocade é um dos maiores players mundiais em tecnologia de SAN/Fibre Channel. Até pensando que é uma empresa nova, o seu impacto no segmento de fibra é já respeitado. Como nao podia deixar de ser, eles deixaram claro sobre aquilo que eles pensam que serao as tecnologias de rede com maior impacto em 2016.

Brocade is a world dominant player in SAN/Fibre Channel market. As it couldn’t not fail to be, Brocade has their vision about the 2016 Topic Trends in Network industry.

Protecção e redundância de Links em cortes de meios de transmissão ópticos I

Quando o fluxo de dados num meio de transmissão guiado como um cabo de fibra óptica é interrompido, recorrem-se a técnicas de  protecção de tal modo que os usuários finais não sintam os efeitos da interrupção  até que a junção do cabo seja novamente realizada.

Continuidade de serviços em caso de falhas é um factor importante nas redes Multi-Serviços. Serviços críticos não podem ser interrompidos por causa da falha duma interface numa carta (IOC, SPC). Neste contexto é extremamente recomendável prover protecção de interfaces tributárias.

Cisco ONS 15454 SDH Multiservice Provisioning Platform (MSPP) com diversas cartas e interfaces

Cisco ONS 15454 SDH Multiservice Provisioning Platform (MSPP) com diversas cartas e interfaces

 

Quando se fala em protecção, interessa-nos falar em protecção de equipamentos e protecção do anel.

 

A protecção de equipamentos

É importante, já que uma MSPP é um equipamento crítico na rede que fornece conectividade a vários outros como comutadores e encaminhadores. Ela é realizada duplicando as cartas e a ligação entre elas. Alguns destes esquemas de protecção são os seguintes:

  • 1:1 – Uma única carta de protecção não activa, protege uma carta activa. Se a carta activa falha ou é removida, o tráfego comuta para a carta de protecção.
  • 1:N – Uma única carta de protecção não activa, protege múltiplas cartas activas. Como no caso do esquema 1:1, este esquema é muito usado para protecção de interfaces TDM de domínio eléctrico.
  • 1+1 – Este é um esquema de protecção óptica, onde uma carta ou porta não activa protege uma única carta activa ou porta numa carta multi-porta.

Protecção de interfaces de camada superior

Tal como cartas Ethernet nativas, estas estão geralmente desprotegidas. Elas podem ser protegidas instalando cartas separadas a 100Mbps ou até mesmo no padrão Gigabit Ethernet[1] com ligações a um comutador ou encaminhador. É realizado então balanceamento de tráfego entre o MSPP e o comutador ou encaminhador.

Proteccao por Topologias

As topologias são muito importantes no desenvolvimento duma rede Multi-Serviços, já que elas determinam como o esquema de protecção do anel será realizado e a capacidade total de transporte de payload (i.e. Carga ou informação útil). Diversas topologias podem ser adoptadas, com diferentes níveis de resiliência e capacidade transporte de tráfego.

Topologia Linear

Topologias lineares são geralmente usadas quando o tráfego é encaminhado entre dois nós, num modo ponto-a-ponto ou ponto-a-ponto mas com inserções e extracções de tráfego ao longo do caminho. A figura abaixo ilustra essa topologia:

 

Topologia Linear 01

Topologia Linear

 

No cenário acima, cada nó necessita de duas interfaces ópticas que podem estar em cartas separadas ou em diferentes portas ou interfaces ópticas na mesma carta multi-porta. Este tipo de protecção 1+1 faz com que se uma das interfaces e sua fibra de serviço em qualquer nó é activada a outra interface é considerada inactiva e serve como interface de protecção. Se ocorre uma falha na interface activa, a interface inactiva de protecção, assume o tráfego.

Aconselha-se, por motivos de diminuição de riscos a manter-se sempre as interfaces activa e inactiva de protecção, em cartas diferentes.

Tratando-se de uma cadeia de inserção/extracção de tráfego para outro nó, um nó necessitará sempre de quatro interfaces. Duas delas para a zona Este e as outras duas para a zona Oeste. Nas duas zonas uma delas será Interface activa e outra, interface de protecção como ilustra a figura abaixo:

Topologia Linear com cadeia de inserção extracção 02

Topologia Linear com cadeia de inserção extracção



Topologia UPSR (Unidirectional Path-Switched Rings)

Este tipo de topologia, usa um esquema de protecção 1+1, de tal forma que o tráfego originado num determinado nó é enviado simultaneamente pela interface e fibra activa no sentido horário e pela interface e fibra de protecção no sentido anti-horário, conforme ilustra a figura abaixo:

Topologia UPSR 03

Topologia UPSR

Este tipo de topologia unidireccional, é recomendado nos casos em que é necessário que um conjunto de circuitos necessita de ter um ponto comum de escoamento de tráfego.          Um exemplo disso seria uma rede corporativa[2] com uma rede privada[3] em que um conjunto de filiais tem acesso a Internet[4] a partir da sede.

Topologia MS-SPRING (Multiplex Section Shared Protection Ring)

Na terminologia SONET, esta topologia é conhecida como BLSR (i.e. Bidirectional Line Switched Ring). Ela divide-se em duas categorias: anéis de duas fibras, e anéis de quarto fibras. Estes anéis são bidireccionais. Outra diferença fundamental, entre esta topologia e a topologia UPSR é que a MS-SPRING não é limitada pela capacidade de débito binário do anel.

No caso do MS-SPRING de duas fibras, um par de fibras ópticas é usado para ligar os nós MSPP tal como na topologia UPSR. No entanto, aqui o tráfego da origem ao destino é encaminhado em apenas uma direcção ou pela rota Este ou pela Oeste. Na direcção oposta é mantida capacidade sobressalente de débito binário para reserva em caso de falha, ou seja, metade do débito binário é atribuído ao tráfego activo ou de serviço e a outra metade é mantida em reserva para fins de protecção, como ilustra a figura abaixo:

Topologia MS-SPRING de 2 fibras 04

Na figura 2.10 é atribuída cerca de 5Gbps para cada direcção. Um SONET OC-192 equivale a um SDH STM-64 ou mais precisamente 10Gbps.

Topologias MS-SPRING de 4 fibras duplicam o débito binário de topologias MS-SPRING de 2 fibras, com a desvantagem de requererem custos adicionais e recursos de instalação mais complexos. Entre nós adjacentes, são necessárias quatros fibras ou dois pares de fibras.
Duas dessas fibras são utilizadas como fibras activas ou de serviço e as outras duas são utilizadas como fibras de protecção. Neste caso o débito binário completo, por exemplo um OC-192 ou SDH STM-64 é atribuído as duas fibras activas ou de serviço, como ilustra a figura abaixo:

Topologia MS-SPRING de 4 fibras 05

Se entre dois pares de fibras num segmento acontecer algum problema tal como um corte, uma comutação rápida é realizada para outro par de fibras no mesmo segmento, como ilustra a figura abaixo, onde dois pares de fibras de serviço entre os nós 1 e 2 foram afectados por alguma falha grave:

Comutação de Fibra em topologia MS-SPRING de 4 fibras 06

Por outro lado se acontece algum problema nos dois pares de fibras num segmento uma comutação de anel é realizada como ilustra a figura abaixo:

Comutação de anel em topologia MS-SPRING de 4 fibras 07
Fontes:[1] DURKIN, Jim; GOODMAN, John; HARRIS, Ron; FERNANDEZ-POSSE, Frank; REZEK, Michael; WALLACE, Mike.

Building Multiservice Transport Networks

Cisco Press, USA, 13 Julho, 2006.

[2] BAIÃO, Nataniel [Implementação duma rede Voz sobre IP num ambiente Multi-Serviços: Usando ambiente de simulação por computador para projectar Qualidade de Serviço, UCAN]


[1] Entrega débitos binários na ordem dos 1 Gigabits por segundo

[2] Rede pertencente a uma corporação. Mesmo separada geograficamente é vista como uma só.

[3] Rede cujos dados não são interpretáveis do fora da rede corporativa.

[4] Rede mundial de computadores

Protocolos de sinalização Voz sobre IP I

No artigo passado falamos de cálculos de consumo de débito binário em redes VoIP.

A sinalização numa rede VoIP tem uma importância crucial. Ele serve para controlar o estabelecimento e as características das chamadas de voz.

Ela serve, por exemplo, para que o terminal de um assinante chamador determine o estado do terminal do assinante receptor determinando se está ocupado ou livre. Se estiver livre o protocolo de sinalização estabelece a ligação entre os dois assinantes. Quando um deles termina a ligação, o protocolo de sinalização é responsável por indicar esse término e liberar os recursos que estavam sendo usados.

Analisaremos dois protocolos de sinalização: O H.323 da ITU-T e o SIP do IETF (i.e. Internet Engineering Task Force).

O protocolo H.323

Este protocolo foi projectado com o intuito de servir redes multimédia locais com suporte a voz, vídeo e dados em redes de comutação em pacotes sem garantias de Qualidade de Serviço(em Inglês Quality of Service ou QoS).

Devido a debilidades das versões iniciais do protocolo, novas versões foram sendo aprovadas permitindo suporte a redes alargadas e a garantia de Qualidade de Serviço. O protocolo H.323 vem sofrendo diminuições na sua adopção em favor do protocolo SIP do IETF.

Arquitectura

A arquitectura do H.323 pode ser visualizada na figura abaixo:

protocolo h.323

Protocolo H.323

 

A arquitectura H.323 é composta por zonas. No exemplo da figura 3.6 temos apenas duas zonas, ZONA 1 e ZONA 2, embora possam existir mais zonas.

Componentes do Sistema

O H.323 é composto pelos seguintes componentes:

 

  • Gateway (GW) – Na rede H.323 este dispositivo prove comunicação entre um terminal duma rede PSTN (i.e. Public Switched Telephone Network) ou Rede Publica de Telefonia Comutada, a um terminal duma rede de comutação em pacotes.

 

  • Multipoint Control Unit (MCU) – Serve para permitir conferencias multiponto, isto é entre dois ou mais terminais.

 

  • Gatekeeper (GK) – Tem funções de tradução de endereços e gestão de largura de banda. Prove também controlo de acesso aos Terminais, Gateway’s e MCU’s.

 

  • Terminal H.323 (TE) – Serve para prover comunicação em dois sentidos em tempo real. Esta comunicação pode ser tanto entre dois TE como entre um TE e um GW ou um MCU. Este terminal possui capacidades de transmissão de áudio, vídeo e compartilhamento de dados. Um TE pode ser um telefone, ou mesmo um software de chamadas de voz instalado num computador pessoal.

 

Estabelecimento duma ligação H.323

 

Durante o estabelecimento duma ligação entre dois terminais, utilizando o super-protocolo H.323, sete fases são realizadas usando diversos sub-protocolos[1] H.323.

 

  • Fase 1 – Nesta fase o protocolo RAS (i.e. Registration, Admission and Status) é utilizado. O TE chamador solicita permissão ao GK para realizar e receber chamadas. O TE chamador recebe o endereço IP do TE chamado. O protocolo RAS é utilizado para que um elemento H.323 como um TE ou GW descubra, registe e desfaça o registo de um GK e operações da Fase 1 já vistas.

 

  • Fase 2 – Nesta fase a chamada entre os dois TE é estabelecida. O TE chamador recebe o endereço H.245 do TE chamado. Nesta fase, o protocolo Q.931 é utilizado. O protocolo H.245 é utilizado para realizar negociações entre dois elementos H.323 tais como capacidade de processamento e propriedades de Codec’s. O protocolo Q.931 é utilizado para estabelecimento e finalização de ligações entre dois TE H.323.

 

  • Fase 3 – Nesta fase são estabelecidas negociações entre os elementos. O protocolo H.245 é utilizado para determinar a relação mestre/escravo entre eles e negociação de capacidades. Os canais lógicos entre os elementos são estabelecidos.

 

  • Fase 4 – Esta é a fase de conversação entre os elementos. O protocolo RTP (i.e. Real-time Transport Protocol) é utilizado. O protocolo RTP que será estudado mais a frente é um protocolo que serve para o transporte em tempo real de voz numa rede IP.

 

  • Fase 5 – O protocolo H.245 é novamente utilizado. Desta vez para fechamento dos canais lógicos, previamente estabelecido.

 

  • Fase 6 – O protocolo Q.931 é utilizado para fechamento da ligação.

 

  • Fase 7 – O protocolo RAS é utilizado para liberar a ligação e consequentemente os recursos como por exemplo débito binário que ela estava utilizando.

 

Fonte: BAIÃO, Nataniel [Implementação duma rede Voz sobre IP num ambiente Multi-Serviços: Usando ambiente de simulação por computador para projectar Qualidade de Serviço, UCAN]


[1] Protocolos que funcionam sobre um protocolo

Determinaçao do consumo de débito binário em Voz sobre IP

No artigo passado realizamos uma pequena introdução sobre a tecnologia VoIP. No artigo de hoje pretendemos pois, abordar aspectos basilares relacionados ao consumo de debito binário tão escassos e necessários para a tecnologia VoIP.
Como dizíamos, o consumo de débito binário nesta tecnologia é um factor importante porque os recursos de débito binário numa rede de comutação de pacotes são sempre escassos.

Em Angola até este ano muitos provedores de serviço oferecem como débito binário para ligações em feixes Hertzianos no máximo 512kbps. Alguns provedores a cabo oferecem no máximo 8Mbps. Considere a rede da figura abaixo.

Mudança de sinalização VoIP

Fig 1.1: Mudança de sinalização VoIP

Supondo que cada telefone possui um débito binário de 64kbps, se não fossem aplicadas técnicas de controlo de consumo de débito binário teríamos de compartilhar este débito binário, o que daria cerca de  512kbps / 32 = 16kbps por cada terminal supondo que todos estão a comunicar ao mesmo tempo. Para garantir débito necessário pode-se recorrer a técnica de compressão de pacotes.

As técnicas de controlo de consumo de débito binário em ambientes VoIP dependem também do tipo de Codec utilizado.

O Codec é o componente necessário para transformar o sinal de voz analógico em digital e é implementado por meio de PDS’s (i.e. Processadores Digitais de Sinais) em Gateway’s da rede VoIP.

Para melhor determinação do débito binário, são necessários conhecimentos do consumo de débito binário por cabeçalho na camada de transporte. A tabela 1.1 possui os valores e consumo em bytes:

Tabela 1.1: Consumo de débito binário por protocolo em bytes

Cabeçalho ou Protocolo Consumo em Bytes
IP (Internet Protocol) 40
TCP (Transport Control Protocol) 20
UDP (User Datagram Protocol) 8
RTP (Real-time Transport Protocol) 12
cRTP (compressed Real-time Transport Protocol) 2 ou 4
MP (Protocolo Multilink Ponto-a-Ponto) ou Protocolo Frame Relay fórum (FRF).12 6
End-of-Frame no protocolo MP e frames do Frame Relay 1
Cabeçalhos Camada 2 no Protocolo Ethernet 18
Frame Check Sequence (FCS) ou Cyclic Redundancy Check (CRC) 4

Existem expressões para o cálculo do consumo de débito binário duma rede usando um determinado Codec. Algumas delas são as seguintes:

  • Tamanho Total do Pacote = (Cabeçalho Camada 2: MP ou FRF.12 ou Ethernet) + (Cabeçalho IP/UDP/RTP) + (Tamanho do Payload de Voz).      (Eq. 1.1)
  • Taxa de bit do Codec = (Tamanho da Amostra do Codec) / (Intervalo da Amostra do Codec).      (Eq. 1.2)
  • PPS (Pacotes Por Segundo) = (Taxa de bit do Codec) / (Tamanho do Payload de Voz).     (Eq. 1.3)
  • Largura de Banda Por Chamada = Tamanho Total do Pacote * PPS.            (Eq.3.6)

Onde:

  • Taxa de bit do Codec – É o número de bits por segundo necessários para encaminhar uma chamada de voz. É medido em kbps.
  • Tamanho da Amostra do Codec – É o número de bytes capturado pelo a cada intervalo de amostragem. É medido em bytes.
  • Intervalo de Amostragem do Codec – É o intervalo de amostragem que o Codec trabalha. É medido em ms (milissegundos).
  • Payload de Voz – É a representação da informação dentro do pacote. Necessita de ser um múltiplo do Tamanho da Amostra do Codec. É medido em bytes. O Payload de Voz também pode ser medido em ms quando se leva em conta a duração das amostras do Codec.
  • PPS – É o número de pacotes que precisam ser transmitidos por segundo em relação a taxa de bit do Codec e o número de bits por pacote.

Exemplo 1: Determinar a largura de banda por chamada necessária para um terminal que use o Codec G.728 com Tamanho da Amostra do Codec de 10 bytes e Intervalo da Amostra do Codec com duração de 5ms. Considere usar a compressão RTP e MultiLink Protocol.

Resolução:

É necessário determinar o tamanho total do pacote.

  • Tamanho Total do Pacote = (6 bytes do cabeçalho MP) + (2 bytes de Cabeçalho RTP comprimido) + (60 bytes de Payload de Voz) = 68 bytes = 544 bits
  • Taxa de bit do Codec =  10 bytes / 5ms =(10 * 8 bits * 10^3) / 5s =16kbps
  • PPS (Pacotes Por Segundo) = 16kbps / 60 bytes = 33.33 pps
  • Largura de Banda por Chamada = 544 bits * 33.33 pps = 18.4kbps

Cada Codec Adapta-se a uma determinada circunstância. Existem vários fabricantes de Codecs. Este projecto tem um forte enfoque em ambientes Cisco Systems®, por causa de sua popularidade e pelo facto de a maior parte dos simuladores virem dotados de ferramentas deste fabricante. A Cisco Systems® tem vários Codecs habilitados nos seus equipamentos. A tabela 1.2 torna desnecessário realizar cálculos como aqueles que realizamos acima. Esta tabela contem todos os dados necessários para determinar o Codec exacto a utilizar no nosso ambiente ou rede VoIP:

Tabela 1.2: Tabela de Codec’s e seus diversos parâmetros

Tabela codecs e seus diversos parametros

Tabela de codecs e seus diversos parâmetros

Conforme se viu em Exemplo 1, 18.4 kbps por chamada, mesmo usando compressão de cabeçalho RTP é um valor alto para as necessidades da rede da figura 1.1.

A qualidade dum Codec é também determinada pela avaliação MOS (i.e. Mean Opinion Score). O MOS é uma avaliação realizada em relação a uma resposta subjectiva dum ouvinte. Vários Codecs são colocados em avaliação e os ouvintes dão uma avaliação na escala MOS de 1 a 5 conforme a tabela 1.3.

Tabela 1.3: Score MOS

Score

Definição

Descrição

5

Excelente

Um sinal de voz perfeito gravado em um local silencioso

4

Bom

Qualidade de uma chamada telefónica de longa distância (PSTN)

3

Razoável

Requer algum esforço na escuta

2

Pobre

Fala de baixa qualidade e difícil de entender

1

Ruim

Fala não clara, quebrada

Pela tabela 1.4 os melhores resultados são avaliados consoante a média da avaliação dada pelos ouvintes:

Tabela 1.4: Avaliação do MOS a Métodos de compressão

Método de Compressão

Taxa de bit (kbps)

MOS

Atraso (ms)

G.711 PCM

64

4.1

0.75

G.726 ADPCM

32

3.85

1

G.728 LD-CELP

16

3.61

3 a 5

G.729 CS-ACELP

8

3.92

10

G.729 x 2 Encodings

8

3.27

10

G.729 x 3 Encodings

8

2.68

10

G.729a CS-ACELP

8

3.7

10

G.723.1 MP-MLQ

6.3

3.9

30

G.723.1 ACELP

5.3

3.65

30

O Codec G.711 recebeu a melhor avaliação, embora o Codec G.729 seja melhor opção por ser aquele que consegue um bom equilíbrio entre o consumo de débito binário e um bom MOS.

Fonte: BAIÃO, Nataniel [Implementação duma rede Voz sobre IP num ambiente Multi-Serviços: Usando ambiente de simulação por computador para projectar Qualidade de Serviço, UCAN]

INE disponibiliza material completo de CCNA Voice (Videos)

Vocês devem saber que as carreiras de VoIP (Voice over IP) estão em alta. A InterNetworking Experts os mais cotados experts em treinamento de redes de computadores acabam de disponibilizar todos vídeos para a certificação CCNA Voice que eles utilizam nas suas aulas (que não são baratas) imaginem a que preço: DE GRAÇA!!!

Por isso registem-se e aproveitem ou façam o download. O Link segue abaixo:

http://blog.ine.com/2012/04/08/ine-ccna-voice-product-left-free

OPNet: O verdadeiro simulador para engenheiros de Telecomunicaçoes

Enquanto andei na universidade, tive a oportunidade de ser confrontado com o desafio de dominar diversos simuladores. Os simuladores são programas computadorizados (software) que servem para simular uma situação que aconteceria da mesma forma no mundo real. Por exemplo na cadeira de Teoria dos Circuitos Eléctricos usei simuladores para medir diversos parâmetros da corrente eléctrica, como voltagem, tensão, potencia, impedância, etc, ou testar in loco o funcionamento de circuitos próprios como Thevenin.

Em redes de computadores era muito usual o Packet Tracer da Cisco. Trata-se dum simulador com características próprias. Como a Cisco fabrica equipamentos de redes tais como encaminhadores (routers) e comutadores (switchs) eles resolveram se concentrar nestes equipamentos, por isso o Packet serve mais para quem quer aprender a trabalhar com equipamentos e protocolos que a Cisco utiliza em redes de baixa a media escala.
O problema é que o engenheiro de Telecomunicações é essencialmente alguém que se pode também especializar em transmissao, e quando falamos de transmissao, estamos falando de transmissao em toda gama de frequências, utilizando todo tipo de emissores e receptores. Portanto isso inclui, desde transmissao por meio de feixes hertzianos, feixes de luz ou mesmo batuque e fumo (se você tiver uma maquina do tempo e assistir Mr Bean).

Voltando a falar a serio. O Packet Tracer, simplesmente se marimba para esse facto. É engraçado um engenheiro projectar uma ligação ponto-a-ponto e dizer apenas que a ligação é serial. Ora, isto não basta. Na basta configurar um clock rate qualquer no encaminhador sem consultar o engenheiro de Transmissão. A transmissao é mais importante que o processamento, porque sem um meio de transmissao fiável, não existe processamento que seja útil.

Hoje em dia virou moda qualquer um achar que pode projectar um meio de transmissao. É verdade que você pode até ter recepção de sinal, mas pode ter certeza que a cobertura e qualidade podiam ser melhores. É necessário projectar com clareza antes de sair por aí montando antenas e esticando cabos de fibra óptica.

Na minha monografia para a defesa do titulo de engenharia em Telecomunicações, foi-me colocado o desafio de projectar um sistema de Voz por IP num ambiente Multi-Serviços. Utilizei o simulador OPNet (utilizado pela NASA, FBI, Harvard University, Cisco, BT e milhares de universidades e estudantes de nível superior) para simular diversos cenários da rede Multi- Serviços projectada em que o objectivo era conseguir um atraso nas chamadas de voz que estivessem dentro dos padrões internacionais.
Sendo assim, estes cenários incluíam por exemplo, o caso em que um técnico inexperiente substituía numa interface dum Core router um cabo de débito STM-x e substituía por um de débito binário menor (tal como um DSx). Por fim um cenário em que todas as interfaces estavam padronizadas com débitos recomendados pela industria.

O ambiente de comunicação Multi- Serviços é este:


Tecnologias e padrões de comunicação usados nas interfaces dos quatro cenários:

Nome do Cenário/Interfaces Borda_Este àCore_2 Borda_Oeste àCore_1 Core_1 àCore_2 Codec Técnica de QoS
Cenário I PPP SONET/OC48
(STM-16)
DS3 DS1 G.711 Nenhuma
Cenário II PPP SONET/OC48
(STM-16)
DS3 DS1 G.729 com VAD Nenhuma
Cenário III DS1 DS1 DS1 G.729 com VAD LLQ
Cenário IV PPP
SONET/OC48
(STM-16)
PPP SONET/OC 48       (STM-16) PPP SONET/OC48
(STM-16)
G.729 com VAD LLQ

Quem entende um bocado de SDH e QoS não deve ter dificuldade de perceber o que se pretende na tabela acima.  Mas realmente não é difícil de de entender. Compare os cenários I e III. Uma interface óptica OC48 ou STM-16 tem 2.5Gbps de débito binário. Por seu lado um DS1 ou T1 (24 DS0 + 1 bit de framing, cada a 64Kbps) tem 1,544Mbps. Claramente na óptica de alguém que não domina conceitos de transmissao o cenário I teria melhor capacidade que o cenário III de enviar os dados do processamento, afinal as suas interfaces possuem um debito mais alto. Isto também eu pensava, mas os resultados obtidos em simulação com o OPNet mostraram a verdade:

Este é o resultado duma simulação realizada numa chamada de voz entre qualquer dispositivo de voz duma das filiais. A chamada passa pelo provedor Multi-Serviços e o atraso fim-a-fim (o tempo que leva de um extremo a outro) é medida nos quatro cenários. Os resultados são apresentados no cenário acima. No eixo das ordenadas temos o atraso medido em segundos e no eixo das abcissas o tempo de simulação.

O cenário III não tem esse resultado a toa. Isso tem que ver com o facto de ela ter todas as suas interfaces padronizadas (todas DS1) ao contrario do cenário I onde a falta de padronização acaba por criar gargalos que na linguagem rodoviária conhecemos como engarrafamentos.
No cenário IV a aplicação duma técnica de qualidade de serviço como a LLQ (Low Latency Queue) ordena a saída dos pacotes e descarta os pacotes que não sejam de voz concedendo prioridade a voz, ou seja é um agente regulador de transito para os pacotes de voz.

Como puderam reparar, tudo isso só é possível quando está um engenheiro de transmissao na empresa. De nada adianta sair por aí criando ligações VoIP entre sedes e filiais sem ter em conta factores como atraso, variação de atraso, descarte de pacotes etc. Você pode aumentar muito débito, os resultados mostram que é inútil, não funcionará, a rede terá sempre muito atraso e as chamadas não terão qualidade. O mesmo se aplica ao vídeo como no caso da tecnologia IPTv.

Olho hoje para o mercado e observo um desprezo total aos engenheiros de telecomunicações. Isso é grave, as empresas deveriam repensar melhor a sua estratégia de melhoria dos serviços, e isto passa por contratar mais engenheiros de transmissao.