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.

As liçoes do professores do IST (II)

Este artigo é uma continuação do primeiro.

O segundo professor a deslocar-se a Angola foi o professor Dr Luís Manuel Correia igualmente do IST e do IT/Portugal. O professor Luís Manuel Correia é um dos maiores estudiosos Portugueses no ramo das comunicações moveis, cadeira que lecciona desde o inicio dos anos 90, tendo publicado já 3 livros em relação a comunicações moveis, um deles envolvendo 4G, além de dezenas de artigos científicos e de ter liderado implementações COST/Telecom (European Cooperation in Science and Technology) que para quem não sabe, cria padrões, regulamentos, recomendações técnicas e documentação a serem usadas na Europa. Lidera ainda o grupo de pesquisas em comunicações sem fio do IT/IST.

A disciplina de Sistemas de Telecom II é uma daquelas cadeiras que se apresentam como difíceis, por abordarem assuntos variados. O programa leccionado foi:

Distribuições Estatísticas em Telecomunicações
Modelos de Propagação
Antenas para Bases e Móveis
Caracterização do Canal Rádio
Redes Celulares
Interface Rádio
Sistemas de Rádio Móvel Privado
Mobilidade e Tráfego
Dimensionamento Celular
Outros Sistemas

Ressalte-se a frontalidade com que o mesmo aborda os assuntos. Usando piadas quando necessário, mas na hora do trabalho, gosta mesmo que os alunos trabalhem, além da pontualidade com que se faz presente as aulas. Aulas estas que depois eram em regime bi-diario, portanto um verdadeiro massacre.

Já no fim do seu programa concedeu uma palestra bastante concorrida no auditório da UCAN, abordando novas tecnologias. Quem assistiu a esta palestra saiu dali satisfeitissimo, podia-se mesmo notar isso no semblante da plateia que ficou maravilhada com a sua desenvoltura ao palestrar e o seu a vontade no tratamento de assuntos técnicos.

Dele ficou o aprendizado em relação a seriedade com que se deve abordar os desafios em engenharia. Um professor quando é pontual passa um grande exemplo aos alunos. Pode parecer brincadeira, mas é verdade.

As liçoes do professores do IST (I)

Como sabem, fruto dum acordo já aqui anunciado professores do IST deslocaram-se a Angola para ministrarem cadeiras no curso de engenharia de Telecom da UCAN. Fruto desse acordo o primeiro professor a deslocar-se a Angola foi o professor Dr Joao Pires do IST de Portugal.

Durante o tempo que aqui esteve leccionou na cadeira de Sistemas de Telecom III tendo como fundamento as comunicações ópticas:

Familiarização com os conceitos básicos da Comunicação Óptica.
Proporcionar os conhecimentos e metodologias  apropriados para conceber e dimensionar diferentes tipos de sistemas  de comunicação óptica.

Programa

1.  Introdução à comunicação óptica
2.  Fibras ópticas e componentes passivos
3.  Componentes optoelectronicos
4.  Aspectos de engenharia de transmissão óptica
5.  Redes de acesso com fibra óptica
6.  Redes ópticas

Foram semanas de aprendizado em modo intensivo (5/4 h por dia). Como devem ter imaginado o stress não foi pouco daí também a minha ausência no blog.

Sem querer fazer juízos de valor, mas a qualidade de ensino é de longe superior a que muitas das vezes se pratica por cá (sem querer desprezar ninguem), onde o docente ja entra a pensar em quantos vão ficar e quantos vão avançar, esquecendo que o mais importante é a transmissao de conhecimentos de forma adequada e compreensível.

Uma das coisas que aprendi é a coerência nos resultados e o professor João Pires fez questão sempre de dizer isso. Um técnico tem que ser critico em relação a um resultado como por exemplo considerar válido o absurdo de 20 db/km como um  coeficiente de atenuação valido.

Não podia deixar de mencionar a pontualidade demonstrada e a necessidade de se desculpar por algum inconveniente qualquer. Podemos ser bons técnicos, mas se não possuirmos qualidades humanas seremos desprezáveis em termos de utilidade.

Unitel e Ericsson promovem formação

A Unitel e a Ericsson Angola assinaram um protocolo com o Instituto Superior Técnico de Lisboa e a Universidade Católica de Angola, para patrocinar, promover e estabelecer bases de cooperação académica, científica e tecnológica na área da Engenharia de Telecomunicações.

Com esta iniciativa, as quatro entidades envolvidas esperam “colmatar a falta de profissionais de engenharia na área de Telecomunicações, com qualificação superior e de origem angolana, bem como atrair o interesse de cada vez mais estudantes para esta área em Angola”, avançam em comunicado.

A cooperação entre o IST e a UCAN vai concretizar-se através do intercâmbio de experiências e know-how, da prestação de assistência técnica relacionada com a elaboração e implementação de estratégias de desenvolvimento académico, científico e tecnológico, e da realização de programas de desenvolvimento de áreas de Engenharia de Telecomunicações, que sejam relevantes para a UCAN e para Angola.

fonte: http://www.channel-partner.pt/article.php?a=10164

Exposição de projectos na UCAN. Haverá segunda volta

Parece mesmo que a ultima exposição de projectos na UCAN teve seu impacto. Teve tanto mais que a a associação de estudantes teve o ensejo de voltar a marcar mais uma exposição para Outubro ciente de alguma desorganização a que esteve voltada esta exposição.

Bem haja esta disposição do pessoal do 4 ano de Informatica, porque se esta foi emocionante a segunda muito mais o será.