REDES & COMUNICAÇÕES II

Matéria para o Teste | Aula | Áudio

Rui  Dazevedo  /  Tiago  Mateus  –Jul  2015              

Síntese  Aula  Extra  de  Redes  e  Comunicação  II,  complementada  com  os  Testes  Tipo  I  e  II  

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REDES E INTERNET II – AULA DE PREPARAÇÃO PARA O EXAME:

Sinais de Telecomunicação • Objetivo dos sinais de telecomunicações: • Transporte fiável de informação desde da fonte até ao respetivo destino, • Cenário atual:

o Cobertura universal: internet; o Suporte a diversos serviços: Telefone, Rádio, TV, dados o Suporte a diversos formatos de dados multimédia

• Sinal: o Formato com que mensagem é transmitida no meio de transmissão

! Ex. Elétricos ou óticos; o Tipos de sinais:

! Analógicos: grandeza física que varia suave e continuamente no tempo ! Sinais Analógicos => melhor qualidade de reprodução porque tomam uma infinidade

de valores, que correspondem aos sons emitidos/ouvidos pelas pessoas. ! Digitais: sequência ordenada de símbolos com valores discretos/finitos ! Sinais Digitais => melhor qualidade de transmissão, porque facilitam a reconstituição

do sinal original. • Modulação de Sinais;

• Sinal Modulado: transmitido em modo mais apropriado ao meio de transmissão: • Modulação: processo de codificar mensagens sobre um sinal portador com uma

determinada frequência • Mistura sinal c\ informação do utilizador + sinal de portadora c\ frequência

apropriada para o canal de comunicação • Deve-se transmitir o sinal modulado com uma frequência da portadora

apropriada (do espectro) para o serviço transportado Ex. + Velocidade de Transmissão => + Frequência (+ Atenuação)

• Vantagens/ Objetivos: – Maior imunidade contra interferências – Menor atenuação do sinal => cobrir maiores distâncias

• Multiplexação de sinais => Vários Sinais no mesmo canal de comunicação;

o QUAL O OBJETIVO? ! Permite emitir vários sinais ao mesmo tempo / Emissão de vários sinais no mesmo

canal; ! Otimização de sinal;

• Modulação para Multiplexagem o Combinação de vários sinais para transmissão simultânea pelo mesmo canal

! FDM: Multiplexação na Frequência (Frequency Division Multiplexing) ! TDM: Multiplexação no Tempo (Time Division Multiplexing) ! WDM: Multiplexação no comprimento de onda (Wavelength Division Multiplexing)

o No recetor as amostras de sinais diferentes têm ser separadas para reconstituir cada sinal original

o Multiplexagem permite aumentar o rendimento das comunicações o Aumentar ao máximo a capacidade de transmissão do canal físico disponível

1. Os sinais com as mensagens de comunicações podem ser transportadas em diferentes formatos e arquiteturas de rede. 1.1– Indique as vantagens de transmissão de sinais em formato digital? • Melhor qualidade de transmissão,

• Porque facilita a reconstituição do sinal original, que só tem valores discretos

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ARQUITETURA DE REDES DE NOVA GERAÇÃO (NGS) => [NGS] = [IMS] - (TESTE DE REVISÃO I) REDES DE NOVA GERAÇÃO (GNS):

• Do ponto de vista dos UTILIZADORES, as NGN procuram satisfazer os seguintes principais objetivos:

o Acesso a novos serviços IP multimédia: • Para o estabelecimento de comunicações interpessoais; • Acesso a serviços com conteúdos em diversos formatos multimédia

– Garantia de QoS, em conformidade c\ requisitos de serviço – Controlar a localização e os recursos da rede disponíveis

• De modo mais personalizado e com um maior controlo dos utilizadores o Independência de acesso e convergência fixo-móvel:

• O acesso aos diversos serviços poderá ser feito de forma transparente de diferentes: – Terminais – Localizações (roaming) – Redes com diferentes tecnologias de acessos, tais como: GSM/UMTS/LTE

(celulares), WLAN e rede fixa GSM: Global System for Mobile communications LTE: Long Term Evolution

• Do ponto de vista dos OPERADORES, as NGN procuram satisfazer os seguintes principais objetivos:

o Maior facilidade de desenvolvimento de novos serviços e gestão da rede o A NGN baseia-se no conceito de arquitetura de camadas horizontais reforçado com a

possibilidade de reutilização de funções de controlo comuns da rede, ex. arquitetura IMS: IP Multimedia Subsytem

o Arquitetura caracterizada pelo acesso aos seus serviços estar sujeito a um conjunto de “regras” comuns, tais como:

o Controlo por elementos de rede comuns, ex. CSCF em IMS (CSCF: Call Session Control Function)

o Utilização de protocolo comum, ex. SIP (Session Initiation Protocol) o Possibilitar a reutilização em diferentes serviços das mesmas funções de

controlo da rede, tais como: ! Aprovisionamento, ! Taxação, ! Operação & Manutenção (O&M) e ! Permissores de serviços.

o VANTAGEM relativamente ao cenário tradicional (pré-NGN) em que existe a necessidade de desenvolvimento de raiz da maioria dos serviços

1. Os sinais com as mensagens de comunicações podem ser transportadas em diferentes formatos e arquiteturas de rede.

1.2 - Indique as vantagens possibilitadas pela utilização de uma arquitetura de rede inteligente na gestão de serviços da rede?

• SW do serviço carregado em plataforma própria (IN: Intelligent Network), sendo invocado pelos clientes do serviço via Comutadores

• +Facilidade/rapidez & menor custo no desenvolvimento de novos serviços

• Menor impacto no funcionamento da rede

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NOTAS DA AULA:

• (IMS = NGS) VANTAGENS para OPERADORES e para UTILIZADORES; • OPERADORES:

o Mais reutilização de recursos de rede/ otimização; o Torna-se mais económico; o Mais rápido para desenvolver novos serviços;

• UTILIZADORES: o Possibilidade de aceder aos mesmos serviços a partir de diferentes redes e

terminais de acesso; o Possibilidade de aceder a novos serviços que poderão ser mais personalizados e

com maior interatividade; o Maior controlo dos serviços

NOTA: NGS e IMS – os conceitos são os mesmos;

3G e 4G são Redes de Acesso; Principais características de NGN: (pg. 46/ Slides)

REDES DE ACESSO POR COBRE

• ADSL – apareceu com o objetivo de permitir a transmissão de dados em redes telefónicas em simultâneo com o canal público do serviço de telefone.

o Meio de transmissão cobre: ! Mais económico ! Fácil instalação ! Menor imunidade a interferência ! Maior atenuação de sinal => menor espaçamento entre repetidores ! Velocidades médias/elevadas de transmissão em distâncias curtas

o Aplicações: ! Inicialmente: telefone tradicional (voz) ! Atualmente: xDSL (xDigital Subscriber Line) para suporte a 3Play (Telefone fixo,

Internet e TV): • Transmissão de dados em linhas telefónicas tradicionais • Utilização de Modems específicos para suporte de 3 canais:

o Downstream (Rede => Utilizador) o Upstream (Utilizador => Rede) o Telefone/voz

QUAL A PRINCIPAL LIMITAÇÃO DO ADSL?

• A Velocidade – que está dependente da distância do Modem ADSL e da Central Operadora.

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DIFERENÇA DAS REDES HFC PARA AS REDES DE TELEVISÃO POR CABO Cenário Atual: Redes Bidirecionais – para além da Televisão transportam os dados e o telefone – para isso acontecer é utilizado um protocolo específico para transmissão de dados em redes por cabo – PROTOCOLO DOCSIS.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO PROTOCOLO DOCSIS:

• Gestão do Link; • Gestão da Largura de Banda; • Gestão de Clientes;

ELEMENTOS DE REDE:

• MODEM – do lado do utilizador final/ Cliente; • CMTS – Modem Configuration System – do lado do Operador;

2.2 - Indique as principais características das atuais redes de acesso por cabo que possibilitam o suporte ao serviço de transporte de dados?

• Bidirecional => suportar interatividade via protocolo DOCSIS

• Híbrida (HFC – hybrid fibre coax) Cabo Coaxial na distribuição final e Fibra ótica no backbone:

• Uso de fibra tem as seguintes vantagens:

o Reduzir atenuação => Maior espaçamento entre repetidores

o Disponibilizar maior capacidade => Transporte de mais canais

2. As redes tradicionais de acesso por cobre e cabo sofrerem upgrades na sua arquitetura de modo a possibilitar o incremento dos ritmos de acesso à internet.

2.1 – Indique e descreva os novos elementos de rede que vieram suportar a tecnologia ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) nas redes telefónicas de cobre?

Modem ADSL:

• Colocado nas instalações do cliente

• Possibilita a modulação e transmissão de sinais de comunicação com maiores de ritmos de transmissão

Splitter:

• Colocado nas instalações do cliente e do operador

• Possibilita separar os sinais de dados (US e DS) do sinal telefónico, que podem ser transmitidos em simultâneo

DSLAM:

• Colocado nas instalações do operador

• Conjunto de Modems que multiplexam/desmultiplexam os sinais enviados/recebidos para/de Modems de clientes

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CABLE MODEM (CM): • Localizado no cliente, para possibilitar a interligação com redes de dados • Principais funções:

O Encaminhamento de pacotes IP (dados) entre terminais dos utilizadores e a rede (CMTS) O Modulação/Desmodulação dos sinais transmitidos/recebidos contendo dados da

comunicação para/de rede CABLE MODEM TERMINATION SYSTEM (CMTS):

• Pode estar localizado no Headend ou Distribution Hub • Principais funções:

O Faz a gestão dos diversos Cable Modems: ! Autenticação e registo dos utilizadores ! Controlo de acesso à rede para transmissão de dados

• Atribuição de time-slots a CMs • Contabilização de acessos

• Possibilita a interligação à internet

DOCSIS é um sistema de comunicação Ponto-a-Multiponto que usa os seguintes modos de transmissão:

• Downstream: • Fluxo continuo de CMTS para todos os CMs • Ritmos máximos de ~56 Mbit/s com modulação 256-QAM (Quadrature >Amplitude Modulation) • Upstream: • Fluxo não contínuo em TDMA " rajadas de dados (bursts) de alguns CMs • Ritmos máximos de ~10 Mbits/s com modulação 16-QAM

Norma DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification), definida pela ITU-T:

• Principais funções: o Gestão do link:

! Sincronismo de canais Upstream ! Ranging: compensação de atraso e atenuação de sinal para CM, em função da

distância a CMTS ! Ajustamento de potência ! Transmissão e receção de bursts

o Gestão da largura de banda: ! Alocação de recursos ! Suporte a pedidos de transmissão em upstream ! Resolução de conflitos de acesso ! Priorização de tráfego

o Gestão de clientes: ! Autenticação ! Segurança ! Registo

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FIBRA ÓTICA

REDES DE ACESSO POR FIBRA ÓTICA

• Fibra ótica: O Transmissão de raios óticos a uma dada frequência

! Conversão de sinal elétrico em luz

(Transmissão - lasers, leds; Receção – foto-díodos)

! Componentes das fibras: • Vidro • Plástico

o Pequeno tamanho e peso o Imunidade a interferências

! Não são afetadas por campos eletromagnéticos externos o Atenuação baixa

! Maior espaçamento entre repetidores o Suporte a grandes velocidades de transmissão (velocidade da luz)

! N Gbit/s em dezenas de Kms

• Desvantagens relativas: o Instalação mais cara do que cobre o Ligações de terminações (alinhamento de fibras)

! Fibras com dimensões na ordem dos microns (1 cabelo) • Aplicações:

o Interligação de redes (backbone) o Comunicações de longa distancia, MANs e WANs o Ligações residenciais (FTTH – Fiber To The Home), recente

• Incentivos: o Necessidade de maior largura de Banda, decorrente da vulgarização de canais TV em

formato fullHD, ex. desporto o Baixa de preços de TVs capazes de processarem formato fullHD (HD: High Definition) o Limitação do cobre em termos de Largura de Banda, a custos razoáveis

• 2 Tipos de rede: AON e PON

AON: Active Optical Networks: Fibras ligadas a elementos de rede ativos (ex. Ethernet edge switches):

• Efetuam o processamento e encaminhamento dos sinais das fibras • Geral/ necessário converter sinal ótico em elétrico para poder processar o seu conteúdo: • Requer o uso de transcievers ou conversores ótico/elétricos, equipamento com custos:

o Atualmente já podem ser usados comutadores óticos em serviços de comutação de circuitos:

! Suporte a maiores ritmos de transmissão => atual/ 400 Gbit/s ! Não necessário conversão ótico/elétrica,

o Maior flexibilidade e redundância o Requer utilização de maior quantidade de fibras o Apropriado para ligações empresariais (menor quantidade) o Tecnologia mais antiga

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PON: Passive Optical Networks Fibras ligadas a elementos de rede passivos: splitters/combiners:

• Uma unidade central (OLT) e uma única fibra pode distribuir o mesmo sinal ótico por 32 a 128 unidades remotas (ONUs/ONTs)

o Instalação mais simples e c\ menor necessidade de fibras na distribuição do sinal ! Mais económico: ! Elementos de rede (splitters) não necessitam de alimentação elétrica => maior

facilidade de instalação ! Apropriado para ligações residenciais (maior quantidade) Tecnologia mais recente

• Utilização de topologia ponto-a-multiponto com transmissão ótica passiva: o Evitar uso e custo de conversores ótico/ elétricos o Utilização de splitters passivos em downstream + combiners passivos em upstream, que

não necessitam de alimentação de energia • Infraestrutura partilhada possibilita uma redução de custo/cliente:

o Necessidade de um nº mínimo de transceivers óticos (conversores Opt./Elec.) o Fibra de alimentação e custos de splitters e transceivers (ONUs) pode ser dividido por N

clientes o Operadores greenfielders (constroem rede de raiz) com um custo de instalação da rede

fibra ótica semelhante ao de uma rede cabo o Splitters passivos possibilitam redução de custos:

! Não necessitam de alimentação ! Podem ser instalados em quase qualquer local

o Ritmos de transmissão podem ser incrementados em função da evolução tecnológica da transmissão da informação ótica sem necessidade de novas infraestruturas:

! Inicialmente: 155 Mbit/s ! Actualmente: 400 Gbit/s ! Futuro: 1 Tbit/s

Vantagens do FTTH:

• Ritmos de transmissão podem ser incrementados em função da evolução tecnologica da transmissão da informação óptica

o Não são necessários upgrades no meio de transmissão do troço que liga a rede à casa do cliente (last mile)

o Podem-se instalar “ONU interiores” (ONTs), com simplificação, economia e menor impacto no funcionamento da rede:

! ONT: 1 entrada / 1 saída ! ONU: 1 entrada / n saídas

o Não é necessário mudar as ONU intermédias para melhorar a rede de acesso de modo a permitir a evolução dos serviços de banda larga e multimédia

o A manutenção é mais fácil, uma vez que os sistemas de fibra são mais fiáveis que os sistemas híbridos fibra-metálicos

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NOTAS AULA:

Diferenças entre:

• AON (Active Optical Network); • PON (Passive Optical Network);

o Não são alimentadas por eletricidade; o São mais Flexíveis e Económicas – mais rentáveis para os Operadores; o Logo são mais apropriadas para serem utilizadas em diferentes cenários (ex. Cenários de

grandes quantidades de redes - Residenciais); • FTTH (VANTAGENS)

o Mais rápido/ mais serviços; o Arquitetura de rede certificada; o Arquitetura de rede mais simplificada; o Não necessita dos elementos de rede que convertem nas redes híbridas (os ONUs que

convertem o sinal de fibra ótica em cabo, para fazer a parte final até casa do cliente); o Splitters - são elementos passivos, recebem da rede o sinal e distribuem; o Outra vantagem da Fibra Ótica reside no fato de ser fácil de adquirir;

3. As redes de acesso por fibra podem ser construídas com diferentes arquiteturas e elementos de rede.

3.1 – Indique as principais características das redes PON (Passive Optical Networks), que as diferenciam das redes AON (Active Optical Networks)?

• Fibras ligadas a elementos de rede passivos: splitters/combiners

• Uma unidade central (OLT) e uma única fibra pode distribuir o mesmo sinal ótico por 32 a 128 unidades remotas (ONUs/ONTs)

• Mais económico:

ð Instalação mais simples e c\ menor necessidade de fibras na distribuição do sinal

ð Elementos de rede (splitters) não necessitam de alimentação elétrica

ð Maior facilidade de instalação

• Apropriado para ligações residenciais (maior quantidade)

3.2 – Indique as principais vantagens de se utilizar a arquitetura FTTH?

• Ritmos de transmissão podem ser incrementados em função da evolução tecnológica da transmissão da informação ótica

• Não são necessários upgrades na rede e meio de transmissão do troço que liga a rede à casa do cliente (last mile)

o Não é necessário mudar as ONUs intermédias para melhorar a rede de acesso de modo a permitir a evolução dos serviços de banda larga e multimédia

Podem-se instalar “ONU interiores” (ONTs), com simplificação, economia e menor impacto no funcionamento da rede:

o ONT: 1 entrada / 1 saída

o ONU: 1 entrada / n saídas

• A manutenção é mais fácil, uma vez que os sistemas de fibra são mais fiáveis que os sistemas híbridos fibra-metálicos

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REDES DE ACESSO CELULARES REDES CELULARES:

• Sistemas de comunicações sem fios que utilizam sinais rádio, com uma determinada frequência, para o transporte da informação dos utilizadores.

• Caracterizadas pela divisão da sua área geográfica de cobertura em pequenas sub –áreas, designadas de células

! Cada célula tem uma antena (estação base) a emitir os sinais rádio com uma determinada frequência de comunicação.

O Suportam a mobilidade dos utilizadores na rede: ! Permitem a manutenção de uma chamada estabelecida, aquando da mudança de

célula por um utilizador em movimento (handover) PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS QUATRO GERAÇÕES DE REDES CELULARES:

• 1ª GERAÇÃO: O Caracterizadas por uma tecnologia de comunicação analógica O Serviço predominante era a voz O Não existiu um sistema standard dominante => dificultar roaming O Terminais de grandes dimensões

• 2ª GERAÇÃO (GSM: Global System for Mobile communications): O Caracterizadas por uma tecnologia de comunicação digital na faixa dos 900 MHz, com uso

da tecnologia FDMA/TDMA na i/f rádio O Resposta às dificuldades operacionais originadas pela existência de diferentes sistemas nas

redes celulares 1G ! facilitar roaming entre operadores

• 3ª GERAÇÃO (UMTS: Universal Mobile Telecommunications System): O Suporte a maiores ritmos de transmissão para aplicações de dados em terminais móveis

(até 2Mbit/s) O Utiliza tecnologia WCDMA (Wideband CDMA), com uma gama de frequências na banda dos

2 GHz na interface rádio • 4ª GERAÇÃO (LTE: Long Term Evolution):

O Suporte a maiores ritmos de transmissão inicial/ até 150 Mbit/s no sentido DL (Down Link) e 50 Mbit/s no sentido UL (Up Link), c\ menor latência de Tx

O Utilização de tecnologias OFDMA (Orthogonal FDMA) e SC-FDMA (Single Carrier-FDMA), que possibilitam maior ritmos de transmissão e eficiência na utilização do espectro radioelétrico

O Rede all-IP c\ QoS

ARQUITETURA DE REDE DE ACESSO GSM: • Células continuas têm que ter frequências diferentes para evitar interferências (FDMA) • Cada célula permite n chamadas, mais capacidade => células mais pequenas • Chamadas usam diferentes time–slots da mesma portadora com frequência da célula GSM usa

método de acesso FDMA/TDMA na interface rádio FDMA (Frequency Divison Multiple Access) entre células TDMA (Time Divison Multiple Access) dentro da célula

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NOTAS AULAS: • Principais Características das Redes 2G; • Principais Características das Redes 3G; • Principais Características das Redes 4G;

Normalmente as principais características prendem-se com o aumento do ritmo de transmissão para dados. Outras características têm a ver com o rádio, GSM usado no FDMA e TDMA, no 2G e 3G são usados código CDMA e o 4G (voltou par trás), aproximando-se mais do 2G – FDMA e transmissão de vários sinais em simultâneo. CARTÕES USADOS NOS TERMINAIS? 2G – CARTÕES SIM 3G e 4G - CARTÕES USIM Ex. Principais diferenças entre SIM e USIM?

• USIM: o Disponibiliza segurança mais reforçada e, o Também a instalação de pequenas aplicações.

• Melhorias na segurança do 2G para o 3G:

o 2G usa o SIM; o 3G usa o USIM;

! Encriptação da sinalização; ! Autenticação Mútua, ! Mecanismos de Autenticação e Encriptação mais fortes/ mais reforçados (são

baseados em 5 parâmetros enquanto que nos 2G/ SIMs eram baseados em 3); ! Algoritmo de Encriptação é extendido até ao Concentrador;

As redes celulares são uma rede de acesso que procura servir uma população.

1.1 – Descreva as principais características que definem as redes celulares?

• Sistemas de comunicações sem fios que utilizam sinais rádio, com uma determinada frequência, para o transporte da informação dos utilizadores. 2,5/3

• Caracterizadas pela divisão da sua área geográfica de cobertura em pequenas sub–áreas, designadas de células 2,5/3

o Cada célula tem uma antena (estação base) a emitir os sinais rádio com uma determinada frequência de comunicação.

• Suportam a mobilidade dos utilizadores na rede: 2,5/3

o Permitem a manutenção de uma chamada estabelecida, aquando da mudança de célula por um utilizador em movimento (handover)

1.2 – Descreva os principais objetivos que devem ser satisfeitos no planeamento da configuração das células rádio (planeamento celular)?

• Garantir capacidade necessária em função do nº normal de clientes numa dada área geográfica 2,5/3

o Ex. Área urbana +utilizadores=>+capacidade => células menores

• Garantir área de cobertura continua entre células para possibilitar a manutenção de chamadas de utilizadores em movimento (handover) 2,5/3

• Utilização eficaz do espectro de frequências disponíveis 2,5/3

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REDES DE ACESSO WIRELESS LAN REDES WLAN (WIRELESS LOCAL AREA NETWORK), também designadas por Wi-Fi (Wireless Fidelity):

• Principais diferenças para redes celulares: o Área de cobertura limitada a rede local => redes de muito menor dimensão o Suporta ritmos médios de transmissão superiores (aproximados apenas por redes celulares

4G) o Inicialmente orientadas para dados o Podem complementar redes celulares

! Últimas gerações de redes celulares baseiam-se em métodos de acesso rádio já usadas em redes WLAN

• Redes sem fios de área local (WLAN=Wireless Local Area Network) o Vantagens:

! Meio de transmissão apropriada para os seguintes cenários : • Utilizadores com atividades que implicam deslocações frequentes • Locais públicos para ligações temporárias • Comodismo para utilizadores residenciais • Poupança de cablagem • Instalações temporárias • Locais de difícil instalação de cablagem

o Desvantagens: ! Sujeitas aos riscos de segurança das redes sem fios:

• Comunicação utiliza canais rádio em modo de difusão (broadcast) • Qualquer aparelho dentro de área de difusão de antena transmissora pode

receber o sinal c\ a informação transmitida MÉTODO ACESSO usado: é o CSMA-CA que tem como objetivo contornar o problema do terminal escondido; dois terminais que estão na mesma área de Access Point wireless – que é um Router - (podem não conseguir ouvir as mensagens um do outro, mas o Access Point controla tudo). Principais requisitos para uma rede segura em terminal sem fios:

• Encriptação; • Confidencialidade; • Controlo de Integridade; • Autenticação; • Gestão das Chaves.

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REDES DE NOVA GERAÇÃO PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO PROTOCOLO SIP?

• Principais características do SIP (Session Initiation Protocol): RFC 3261: O Protocolo de controlo predominante nas redes NGN O Controlo de estabelecimento, gestão e terminação de sessões MM (Multimedia) peer-to-

peer ! Uma sessão pode ter múltiplas ligações/canais ! Uma sessão é caracterizada por um conjunto de parâmetros (SIP) que se aplicam a

todas as ligações dessa sessão O Orientado para a internet:

! Definido por IETF (Internet Engineering Task Force) ! Protocolo flexível:

• Apenas controla o estabelecimento de sessões • Outras funcionalidade são delegadas em protocolos da pilha IP • Suporte multimédia: transporta qualquer tipo de media

o Independente de plataformas e aplicações o Informação de controlo de chamadas é transmitida em modo texto (~HTTP): facilitar

implementação e debugging o Endereços SIP designados de URI (Uniform Resource Identifier)

! Formato geral: sip: user@sip.domain ! Traduzidos por DNS (Domain Name System) : SIP URI <=> end IP, ou ENUM:

(tElephone NUmber Mapping): SIP URI <=>Nº Telefone

As rede WLAN (Wireless Local Area Network) são uma rede de acesso que procura servir um conjunto de utilizadores locais.

2.1 – Descreva as principais diferenças entre as redes WLAN e as redes celulares?

• Área de cobertura limitada a rede local => redes de muito menor dimensão 2,5/4

• Suporta ritmos médios de transmissão superiores (aproximados apenas por redes celulares 4G) 2,5/4

• Inicialmente orientadas para dados 2,5/4

• Podem complementar redes celulares 2,5/4

o Últimas gerações de redes celulares baseiam-se em métodos de acesso rádio já usadas em redes WLAN

2.2 – Indique as principais melhorias introduzidas no protocolo de segurança WPA (Wi-Fi Protected Access) relativamente ao protocolo WEP (Wired Equivalent Privacy)?

• Possibilidade de usar e renovar um conjunto de chaves por sessão => uso de EAP

• Credenciais de utilizadores geridas por servidor AAA (Authentication, Authorization and Accounting)

• Mesmo algoritmo de encriptação RC4 fortalecido por uso de chaves diferentes

• Com autenticação mútua

• VI estendido a 48 bits e variável

• Controlo de integridade c\ algoritmo de síntese (MIC)

• Uso de chaves derivadas de chave mestre

• Com proteção contra replay

Cada tópico vale 2,5/4, por isso, bastava indicarem 4 tópicos

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o Suporte a mobilidade de utilizadores: ! Proxing e redireccionamento de pedido de localização de utilizadores ! Utilizadores podem estar registados em diferentes terminais (num determinado

instante): • Exemplos: PC no trabalho, PC em casa, terminal wireless, etc • Necessário utilizador registar-se na rede com a localização corrente • Servidor Proxy deverá encaminhar pedidos de localização de utilizador para

rede corrente de utilizador (via possível consulta a Servidor de Localização) o Principais características do SIP (continuação): o Facilidade na criação de novos serviços em redes SIP (ver IMS) o Anuncio e negociação de capacidades de terminais é feita com recurso a protocolo “auxiliar”

SDP (Session Description Protocol) ! SDP: RFC 2327 ! SDP possibilita o transporte da informação de controlo da sessão entre terminais:

• Tipo de media (video, audio, etc.) • Protocolo (RTP/UDP/IP, H.320, etc.) • Formato de media (H.261 video, MPEG video, etc.) • Informação para receção de media (endereços, portos, formato de dados,

etc) Quais as VANTAGENS DAS REDES DE NOVA GERAÇÃO (NGS), nomeadamente IMS – Vantagens quer para os UTILIZADORES quer para os OPERADORES?

• Do ponto de vista dos UTILIZADORES, o IMS procura satisfazer os seguintes principais objectivos:

o Acesso a novos serviços IP multimédia: ! para o estabelecimento de comunicações inter-pessoais ! acesso a serviços com conteúdos em diversos formatos multimédia

• garantia de QoS, em conformidade c\ requisitos de serviço • controlar a localização e os recursos da rede disponíveis

! de modo mais personalizado e com um maior controlo dos utilizadores o Independência de acesso e convergência fixo-móvel:

! o acesso aos diversos serviços poderá ser feito de forma transparente de diferentes: • terminais • localizações (roaming) • redes com diferentes tecnologias de acessos, tais como: GSM/UMTS/LTE

(celulares), WLAN e rede fixa

o Do ponto de vista dos operadores, o IMS procura satisfazer os seguintes principais objetivos:

o Maior facilidade de desenvolvimento de novos serviços e gestão da rede ! o IMS baseia-se no conceito de arquitetura de camadas horizontais reforçado com a

possibilidade de reutilização de funções de controlo comuns da rede • IMS é caracterizado pelo acesso aos seus serviços estar sujeito a um

conjunto de “regras” comuns, tais como: o controlo por elemento de rede CSCF (Call Session Ctrl Function) o utilização de protocolo SIP.

• possibilitar a reutilização em diferentes serviços das mesmas funções de controlo da rede, tais como: aprovisionamento, taxação, Operação & Manutenção (O&M) e permissores de serviços.

! Vantagem relativa/ ao cenário tradicional (pré-IMS) em que existe a necessidade de desenvolvimento de raiz da maioria dos serviços

o Objetivos do IMS do ponto de vista dos operadores: o +Facilidade/rapidez & menor custo no desenvolvimento de novos serviços e gestão de rede:

! Utilização de arquitetura de camadas de funções horizontal ! Facilitar reutilização das mesmas funções por =/= serviços

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O IMS (IP Multimedia Susbsytem) é uma nova arquitetura de rede adotada pelas redes de última geração (NGN):

3.1 – A arquitetura IMS é baseada no conceito de camadas horizontais. Indique e descreva as principais funcionalidades das três camadas do IMS?

o Camada de aplicação: 2x 2,5/6

§ contem os Servidores de Aplicações: AS (Application Servers) invocados pelos serviços disponibilizados pela rede.

o Camada de controlo: 2x2,5/6

§ contém elementos com funções comuns de controlo e suporte da rede

o Camada de conetividade: 2x2,5/6

§ contem os elementos de rede para encaminhamento e transporte de tráfego em backbone IP,

§ possibilitar a conectividade à rede core dos terminais dos utilizadores, de (diferentes) redes de acesso

3.2 – Indique e descreva as vantagens do IMS para os utilizadores?

• Acesso a novos serviços IP multimédia: 3x2,5/6

o estabelecimento de comunicações inter-pessoais

o acesso a serviços com conteúdos em diversos formatos multimédia

§ garantia de QoS, em conformidade c\ requisitos de serviço

• controlar a localização e os recursos da rede disponíveis

o de modo mais personalizado e com um maior controlo dos utilizadores

• Independência de acesso e convergência fixo-móvel: 3x2,5/6

o o acesso aos diversos serviços poderá ser feito de forma transparente de diferentes:

• terminais

• localizações (roaming)

• redes com diferentes tecnologias de acessos, tais como: GSM/UMTS/LTE, WLAN e rede fixa