Cap. 4 - Tecnologias de Redes de Longa Distância

1 Capítulo 4 - Tecnologias de Redes de Longa Distância

TECNOLOGIAS DE REDES DE LONGA DISTÂNCIA

1. Introdução

Conforme já definida em capítulos anteriores, uma rede de comunicação de dados é uma WAN que tem como objetivo interligar redes de usuários que na maioria dos casos são LANs.

Uma rede de comunicação de dados é formada por vários multiplex flexíveis interligados por um sistema de transmissão. O sinal digital do usuário levado até ao multiplex através da rede de acesso e dos modens digitais.

2. Circuito de Comunicação de Dados

Um circuito de comunicação de dados é a interligação física e lógica entre dois pontos de um usuário passando pela rede de comunicação de dados. Este circuito compreende o modem, a rede de acesso, o multiplex e principalmente, o canal ocupando entre os multiplex.

Dependendo da maneira como estes circuitos de comunicação de dados trabalham, as redes podem ser classificadas como redes determinísticas e redes estatísticas.

Uma rede de comunicação de dados determinística disponibiliza circuitos de comunicação de dados determinísticos para seus usuários. Por outro lado, uma rede de comunicação de dados estatística disponibiliza circuitos de comunicação de dados estatísticos para seus usuários. 3. Modem O termo modem formado pela contração de modulação e demodulação. O modem é um equipamento que faz a adaptação de um sinal digital de uma fonte digital (computador ou roteador) ao meio de transmissão, a fim de a informação possa ser transmitida em grandes distâncias. Os modens são classificados em dois tipos: modens analógicos e modens digitais. 3.1 Modem Analógico São equipamentos que convertem os sinais digitais de saída de um computador ou equipamento de interconexão de rede (roteador) em sinais analógicos cuja banda produzida está dentro da faixa de um canal de voz (de 0 a 4 kHz). Uma vez que Normalmente este tipo de modem é utilizado para acesso em linha discada, ou seja, através de uma central telefônica. Um exemplo de modem analógico é a placa FAX/MODEM instaladas nos computadores residenciais. São exemplos de taxas de velocidade padronizadas de modens analógicos: 9600 bps, 14400 bps, 28800 bps, 33600 bps e 56 Kbps.


Vale observar que o uso dos modens analógicos está deixando de ser usados, sendo substituídos pelos modens digitais. MODEM ANALÓGICO Tx

Tx

Rx

Rx

A figura a seguir ilustra a interligação de um computador até a central telefônica via modem analógico e rede de acesso.

CENTRAL TELEFÔNICA MODEM ANALÓGICO

PAR METÁLICO DA REDE DE ACESSO

ESTAÇÃO DE TELECOMUNICAÇÕES

AMBIENTE DO CLIENTE

3.2 Modem Digital São equipamentos que convertem os sinais digitais de saída de um computador ou equipamento de interconexão de rede (roteador) em outro sinal digital de maior potência e forma de onda digital diferente, a fim de permitir a sua transmissão em pares metálicos da rede de acesso. Este tipo de modem na realidade é um conversor digital, por isso o termo mais correto para este equipamento é conversor digital. São exemplos de taxas de transmissão padronizadas: 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, 1024 kbps (ou 1 Mbps) e 2048 kbps (ou 2 Mbps). Os modens digitais são empregados em sua maioria para interligar LANs via multiplex. Também, os modens digitais são empregados em acessos à Internet banda larga. MODEM DIGITAL Tx

Tx

Rx

Rx

A figura a seguir ilustra a interligação de roteador de uma LAN até um multiplex via modem digital e rede de acesso.


MULTIPLEX TDM ROTEADOR

PAR METÁLICO DA REDE DE ACESSO

MODEM DIGITAL

AMBIENTE DO CLIENTE

MODEM DIGITAL

ESTAÇÃO DE TELECOMUNICAÇÕES

3.2.1 Modem DSL A tecnologia de DSL é relativamente nova que traz uma grande largura de banda à transmissão de dados, para os simples consumidores e pequenas empresas, através de um simples cabo telefónico. Basicamente, o que esta tecnologia faz é “introduzir” uma grande quantidade de bits num cabo telefónico normal, como os que toda gente tem em casa.

xDSL refere-se às diferentes variações do DSL, como por exemplo, ADSL, HDSL ou VDSL. A diferença entre os vários tipos de xDSL prende-se, basicamente, com a velocidade e a distância do cabo. Assumindo que uma casa ou empresa, está suficientemente perto de uma central telefónica, pode-se começar a pensar em receber dados com uma taxa de transmissão na ordem dos 6,1 Mbps(teoricamente 8,5 Mbps). Com esta velocidade é possível receber, continuamente, vídeo, áudio e até efeitos 3D. As ligações mais comuns fornecem uma taxa de transmissão de 512Kbps a 1,5Kbps, para recepção de dados, e 128Kbps para envio de dados. Mesmo estes valores já são impressionantes, se compararmos com as restantes tecnologias existentes, como se pode ver na figura 1.

Como se pode ver, o cable modem e o xDSL fazem parecer os outros tipos de acesso um David muito mais pequeno, do que aquele que defrontou Golias. A única diferença é que desta vez quem vai ganhar é o Golias. Só para exemplificar a pequenez do modem normal e da RDIS, o xDSL, em qualquer uma das suas variações, consegue enviar dados com uma velocidade superior à de recepção dos outros.

O que a figura mostra, é um cable modem com taxas entre 300Kbps e 10Mbps, e o xDSL com taxas compreendidas entre 512Kbps e quase 52Mbps. Embora as variações mais comuns do DSL apenas consigam taxas na ordem dos 8,5Mbps, existe em fase de desenvolvimento uma variação chamada VDSL(Very high Digital Subscriber Line), que promete taxas na ordem dos 52Mbps. Mas com tanta velocidade com certeza que há algo de mau. De facto, esse “algo” é a distância. A distância é inversamente proporcional à taxa de transmissão, senão veja-se a figura 2.

Como exemplo colocou-se o gráfico do ADSL, que relaciona o velocidade com a distância. Como se pode ver, à medida que a distância do cabo aumenta, a taxa de transmissão desce consideravelmente. Esta é claramente uma das desvantagens do DSL.


A instalação do DSL começou em 1998 e continua a crescer a um grande ritmo durante 1999 por toda a América e, desde à pouco tempo, também em alguns países da Europa. O crescimento é tal que já existem fabricantes de computadores a incluírem nos seus PC’s modems ADSL, como é o caso da IBM e da Dell. A Dataquest fez um estudo de mercado e prevê que até ao fim do século estejam instaladas cerca de 6 milhões de linhas DSL, isto só na América.

Existem diversas variações de DSL, embora actualmente ainda só existam standards para três dessas tecnologias: ADSL, HDSL e G.Lite. As restantes são semelhantes a estas diferenciando-se apenas em algumas questões de pormenor, e pela marca que inventou as respectivas tecnologias. Existem outras porém que são a plataforma de desenvolvimento destas novas tecnologias. Neste ponto ver-se-á as diferenças de todas estas tecnologias e estudar-se-á aquelas mais relevantes.

3.2.2 ADSL

O ADSL (Asymetric Digital Subscriver Line) é a variante mais popular do DSL. Esta tecnologia tem como particularidade o facto de ser assimétrica, ou seja, utiliza diferentes larguras de banda de e para o subscritor. Isto é devido ao crosstalk, como se verá de seguida, e em grande parte à Internet, porque a maioria dos dados são enviados ao utilizador(programas, vídeos, sons, etc) enquanto ele só envia alguns bits(teclas premidas, clicks de rato, etc).

A modulação usada é o CAP. As performances do ADSL podem ser vistas no quadro seguinte:

Nome

Taxa de transmissão

ADSL - Asymetric Digital Subscriver Line

1,5Mbps a 8.5Mbps downstream; 64Kbps a 640Kbps upstream; num cabo de 0,4 ou 0,5mm

Velocidade vs. Distância 1,544Mbps 5,5Km 2,048Mbps 4,9Km 6,312Mbps 3,7Km 8,448Mbps 2,75Km

Downstream refere-se ao tráfego da central telefónica para o utilizador e upstream ao contrário.

3.2.3

HDSL

O HDSL(High bit-rate Digital Subscriver Line) foi das primeiras tecnologias a obter algum sucesso. Esta variação é muito utilizada para quem necessita de grande largura de banda upstream e downstream. Quem mais utiliza este tipo são as empresas, muitas das vezes têm servidores de http, ftp, etc, a correr. A principal característica é o facto de ser simétrica, ou seja, a largura de banda disponível é igual para o upstream e downstream. Por esta razão é que é um pouco mais lento do que o ADSL.

Esta ligação é duplex e a modulação usada nesta variação é o CAP. No início do desenvolvimento do HDSL usou-se a modulação 2B1Q, mas as melhores performances do CAP venceram.

Nome

Taxa de transmissão

Distância


HDSL – High bit-rate Digital Subscriver Line

1,54Mbps em 2 pares entrançados

3,7Km num cabo de 0,5mm

2,048Mbps em 3 pares entrançados

4

Rede Determinística

A figura a seguir ilustra uma rede determinística formada por três multiplex flexíveis determinísticos. Para entender o funcionamento desta rede, vamos considerar como exemplo uma empresa que possui uma rede corporativa formada por quatro LANs (matriz e filiais 1, 2 e 3) distribuídas em três cidades diferentes. Observe que as filiais 1 e 2 estão na mesma cidade, mas em bairros diferentes.

A empresa deseja que a rede local da matriz seja interligada às três filiais com as seguintes taxas de velocidades: -

Circuito de comunicação de dados da matriz para a filial 1: 256 kbps;

-

Circuito de comunicação de dados da matriz para a filial 2: 128 kbps;

-

Circuito de comunicação de dados da matriz para a filial 3: 512 kbps.

Portanto, a concessionária do serviço de comunicação de dados (Telemar, Embratel ou Telefônica) disponibiliza três circuitos de comunicação de dados determinísticos nas taxas de velocidades solicitadas.

REDE LOCAL DA MATRIZ Servidor

Estações de Trabalho

Servidor


Circuito de Comunicação de Dados Ligando a Matriz à Filial 3

Hub

Modem

Roteador

Roteador com 3 portas WANs

Modem Hub

REDE LOCAL - FILIAL 3

MUX Modem MUX

Modem

Circuito de Comunicação de Dados Ligando a Matriz à Filial 2 Modem Modem

MUX

REDE LOCAL - FILIAL 2 REDE LOCAL - FILIAL 1 Servidor


Servidor

Modem


Modem

Circuito de Comunicação de Dados Ligando a Matriz à Filial 1 Roteador Hub

Roteador Hub

Observando agora o detalhamento da interligação entre os multiplex da rede da figura anterior, podemos concluir:


 O circuito de 256 kbps da matriz para a filial 1 ocupa 4 times slots (4 x 64 kbps = 256 kbps) entre os multiplex;  O circuito de 128 kbps da matriz para a filial 2 ocupa 2 times slots (2 x 64 kbps = 128 kbps) entre os multiplex;  O circuito de 512 kbps da matriz para a filial 3 ocupa 8 times slots (8 x 64 kbps = 512 kbps) entre os multiplex.

Se por exemplo no final do dia todos os computadores de uma filial forem desligados, não haverá tráfego de dados no circuito correspondente entre esta filial e a matriz. Entretanto, o canal ainda assim estará disponível e reservado na rede para esta interligação.

MUX 1

2

1

0

3

7

6

5

4

8

9

11

10

30

31

MUX 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

30 31

MUX 2

Desse modo, podemos definir um circuito de comunicação de dados determinístico àquele onde o canal é reservado somente para um circuito, independente se o usuário gera tráfego de dados ou não. A grande vantagem desse circuito é que a velocidade do mesmo será constante independente do tráfego, pois os times slots do canal são exclusivos, não podendo ser compartilhado com outros circuitos. Por exemplo, o circuito da matriz para a filial 3 terá uma taxa fixa de 512 kbps independente da hora do dia ou da situação da rede determinística.

Por outro lado, a desvantagem de um circuito determinístico é o alto preço cobrado pela concessionária do serviço de comunicação de dados para reservar um canal exclusivo para um cliente. Além disso, existe a questão do desperdício por parte do cliente, pois o mesmo paga o aluguel de um circuito determinístico para mantê-lo ligado durante 24 horas do dia, mas nem sempre existe a necessidade enviar dados entre suas LANs.

4.1 Rede Determinística com Conexão Cruzada

Numa rede determinística existem multiplex com função de conexão cruzada (mux cross conect), cujo objetivo desses equipamentos é interligar canais entre os multiplex de acesso. A conexão cruzada pode ser definida com a operação de interligação entre canais de feixes diferentes.


A figura a seguir ilustra uma rede determinística formada por quatro multiplex flexíveis determinísticos interligados a um mux central que faz a conexão cruzada entre os feixes E1 dos quatro multiplex. Para entender o funcionamento desta rede, vamos considerar como exemplo de aplicação uma empresa que possui uma rede corporativa formada por cinco LANs (matriz e filiais 1, 2, 3 e 4) distribuídas em quatro cidades diferentes. A empresa deseja que a rede local da matriz seja interligada às redes locais das quatro filiais nas taxas de velocidades identificadas na figura. Portanto, a concessionária do serviço de comunicação de dados (Telemar, Embratel ou Telefônica) disponibiliza quatro circuitos de dados dedicados nas seguintes velocidades: -

Circuito da matriz para a filial 1: 256 kbps;

-


-


-

Circuito da matriz para a filial 4: 64 kbps.

Com relação à rede determinística podemos fazer as seguintes considerações:

-

Os multiplex de acesso são interligados através de enlaces de 2 Mbps ao multiplex cross conect;

-

O multiplex cross conect não possui portas de acesso aos usuários. A sua função básica é servir de interligação dos multiplex de acesso, possibilitando a passagem de canal de um mux para outro. Esta implementação é denominada de conexão cruzada (cross conect);

-

Através do multiplex cross conect é possível a implantação de um circuito entre os multiplex de acesso 2, 3 e 4;

-

Uma vez que os quatros circuitos de dados são determinísticos, o roteador da rede local da matriz deve possuir quatro portas WANs (portas seriais), conforme mostrado na figura.




Servidor


Roteador

Modem Hub

Modem Hub

REDE LOCAL - FILIAL 4 256 kbps Roteador

256 kbps

MUX 4

512 kbps 128 kbps

2 Mbps

256 kbps

2 Mbps

MUX CROSS CONECT

REDE LOCAL - FILIAL 3 Modem

2 Mbps

MUX 1

Servidor MUX 3

2 Mbps

Roteador

MUX 2

256 kbps


512 kbps

Hub

128 kbps

REDE LOCAL - FILIAL 1 Servidor


Modem


Servidor


Roteador Hub

Modem

Roteador Hub

Para implantar os quatro circuitos de dados determinísticos da rede corporativa da empresa são “gastos” na rede os seguintes quantitativos de times slots:

a)

Do mux 1 para o cross conect: 18 times slots que correspondem a uma taxa total de 1152 kbps. Isto significa que na localidade onde está instalado o mux 1 existem disponíveis 832 kbps para outros usuários;

b)


c)


d)

Do mux 4 para o cross conect: 4 times slots que correspondem a uma taxa total de 256 kbps. Isto significa que na localidade onde está instalado o mux 4 existem disponíveis 1728 kbps para outros usuários.

A figura a seguir detalha o processo de conexão cruzada entre os canais dos feixes E1 dos multiplex 1, 2, 3 e 4.


31 10

9

MUX 4

8 7 6 5 4 3 2 1 0

MUX CROSS CONECT

31

10

0 1 2 3 4

31

15

18

20

5 6 7 8

10

9

11

12

13

14

16

17

19

9

8

10

9

7 6

8

5

31

4

7

3 2 1

6

MUX 3

5

0

0

1

2

3

4

MUX 1

MUX 2

4.2

Rede Determinística de Alta Capacidade

A fim de facilitar o entendimento do leitor, consideramos didaticamente, redes determinísticas onde cada mutiplex tem apenas uma saída E1. Na prática, um multiplex com apenas uma saída E1 é considerando um equipamento de baixa capacidade, portanto, para estações com grande demanda de circuitos de comunicação de dados os multiplex instalados devem possuir uma escalabilidade. Desse modo, os multiplex de alta capacidade têm como característica principal a grande quantidade de portas de entrada, sendo que para isso é necessário mais de um feixe E1 de saída.

Podemos classificar os multiplex de alta capacidade em dois grupos: o primeiro é formado por multiplex com N portas E1 de saída. O segundo é formado por multiplex com uma saída de agregados de feixe E1, por exemplo, uma saída E2 ou E3. A figura a seguir ilustra os dois casos. 1

E1

1

2

2 M Portas de 3 Entrada

E1 3 M Portas de 4 Entrada 5

MULTIPLEX

E1 E1

M

E1

N Feixes E1

4

Agregado E3 de Saída com 16 feixes E1 MULTIPLEX

5

M

A figura a seguir ilustra uma rede determinística formada por multiplex de diferentes capacidades:

E3


a)

O mux 1 tem capacidade para 6 Mbps (3x2Mbps);

b)

O mux 2 tem saída agregada E3 com capacidade para 34 Mbps (16 x 2 Mbps);

c)

O mux 3 tem apenas uma saída de 2 Mbps;

d)

O mux 4 tem saída agregada E2 com capacidade para 8 Mbps (4 x 2 Mbps).

Nesta solução da figura a seguir, observamos que o multiplex que implementa a conexão cruzada também deve ser de alta capacidade.

MUX 4 8 Mbps

3 x 2 Mbps

MUX CROSS CONECT 2 Mbps

MUX 1 34 Mbps

MUX 3

MUX 2

5

Rede Estatística

Uma rede estatística pode ser definida como um conjunto de multiplex estatísticos interligados através de meios de transmissão. Para o usuário, uma rede de comunicação de dados estatística disponibiliza circuitos de comunicação de dados estatísticos.

A diferença da tecnologia da rede determinística em relação à estatística é que na primeira o canal entre os multiplex é reservado e utilizado apenas por uma porta de entrada, o canal permanece disponível para o circuito mesmo que não haja tráfego. Por outro lado, na tecnologia estatística o canal é utilizado por um ou mais circuitos e a sua ocupação ocorre de forma dinâmica. Portanto, uma vez que o canal da rede estatistica é ocupado dinamicamente, a taxa de velocidade dos circuitos de comunicação na rede estatística é variável, flutuante entre um valor máximo e um mínimo.


Para entender melhor a vantagem da tecnologia estatística em relação à estatística, considere duas LANs interligadas por um circuito de comunicação de dados, se a ocupação do canal entre os multiplex for determinística não significa que exista um tráfego contínuo. O que ocorre são rajadas de dados nos dois sentidos através do canal, intercalados por períodos sem tráfegos. Esta questão não é interessante para a operadora do serviço, pois o seu meio está sendo subtilizado, nem tão pouco para o cliente que pagará caro por um serviço. A solução encontrada para se resolver esta questão de otimização do uso dos meios de transmissão (canal de comunicação) foi criar uma solução onde os canais dos multiplex só serão utilizados quando houver a necessidade de transmissão de dados. Esta solução é denominada de multiplexação estatística.

Basicamente, na técnica de multiplexação estatística, vários usuários compartilham um único meio de transmissão, sendo cada canal do meio pode ser utilizado por mais de uma entrada.

É importante observar que esta otimização dos meios gera tarifas mais baixas, pois o usuário só paga pelo tempo de uso, ou seja, pelo volume de informações que trafegam na rede, entretanto, a taxa de transmissão do circuito de comunicação de dados é variável entre um limite máximo e um mínimo.

Resumindo, as características de uma rede estatística são as seguintes: -

Os circuitos de comunicação de dados ocupam os canais de forma dinâmica;

-

As taxas de transmissão dos circuitos de comunicação de dados são variáveis (banda flutuante) entre os multiplex.

5.1

Exemplo de uma Rede Estatística

A figura a seguir ilustra uma rede estatística formada por três multiplex estatísticos interligados a 2 Mbps. Para entender o funcionamento desta rede, vamos considerar como exemplo uma empresa que possui uma rede corporativa formada por cinco LANs (matriz e filiais 1, 2, 3 e 4) distribuídas em três cidades diferentes. Observe que as filiais 1 e 2 estão na mesma cidade e as filiais 3 e 4 em uma outra cidade, mas todas em bairros diferentes.

A empresa deseja que a rede local da matriz seja interligada às quatro filiais com as seguintes taxas de velocidades: -

Circuito de comunicação de dados da matriz para a filial 1 com taxa máxima de 256 kbps e mínima de 128 kbps;

-


-


-

Circuito de comunicação de dados da matriz para a filial 4 com taxa máxima de 512 kbps e mínima de 256 kbps.

Portanto, a concessionária do serviço de comunicação de dados (Telemar, Embratel ou Telefônica) disponibiliza quatro circuitos de comunicação de dados estatísticos nas taxas de velocidades solicitadas, cuja interligações são mostradas na figura a seguir:



Servidor


Roteador


Hub

REDE LOCAL - FILIAL 4 Modem Hub Modem

Servidor


Roteador Modem

Roteador

Modem Hub


MUX 3 Modem Modem

MUX 1

Modem Modem

MUX 2


REDE LOCAL - FILIAL 1 Servidor


Servidor

Modem


Modem

Roteador Roteador Hub

Hub

Quanto à rede estatística da figura podemos fazer as seguintes considerações:

-

A estrutura da rede de acesso é semelhante à rede determinística com portas de entrada multiplexadas numa única porta de saída, entretanto só existirá tráfego na saída (ocupação de canal) se houver tráfego;

-

Na rede estatística são empregados MUX TDM interligados através de enlaces de 2 Mbps utilizando meios de transmissão como fibra óptica, rádio digital ou satélite semelhante às redes determinísticas.

-

Os circuitos de acesso possuem as seguintes taxas de velocidade: a) Da Matriz ao MUX 1: 768 kbps que corresponde à soma de todas as velocidades mínimas; b) Da LAN 1 ao MUX 2: 256 kbps que corresponde a velocidade máxima; c) Da LAN 2 ao MUX 2: 256 kbps que corresponde a velocidade máxima; d) Da LAN 3 ao MUX 3: 521 kbps que corresponde a velocidade máxima; e) Da LAN 4 ao MUX 3: 512 kbps que corresponde a velocidade máxima.

-

Entre o MUX 1 e o MUX 2 existem dois circuitos de 256 kbps que atendem as interligações da matriz com as LANs 1 e 2 e que compartilham o feixe de 2 Mbps com outros circuitos. Assim, pode ocorrer instantes onde a demanda de tráfego entre os dois MUX aumente tal que a soma das velocidades máximas de todos os circuitos supere a taxa máxima de interligação entre os MUX que é de 2 Mbps. Neste caso, as velocidades dos circuitos devem cair. No caso dos circuitos das LANs 1 e 2 com a matriz, os limites mínimos são de 128 kbps;


-

Entre o MUX 1 e o MUX 3 existem dois circuitos de 512 kbps que atendem as interligações da matriz com as LANs 3 e 4 e que compartilham o feixe de 2 Mbps com outros circuitos. Assim, pode ocorrer instantes onde a demanda de tráfego entre os dois MUX aumente tal que a soma das velocidades máximas de todos os circuitos supere a taxa máxima de interligação entre os MUX que é de 2 Mbps. Neste caso, as velocidades dos circuitos devem cair. No caso dos circuitos das LANs 3 e 4 com a matriz, os limites mínimos são de 256 kbps;

-

As taxas de velocidades mínimas são os taxa de velocidade comprometida (CIR) onde a operadora se compromete a não reduzir a taxa do circuito do cliente abaixo desse limite;

-

Uma vez que os circuitos irão compartilhar o mesmo feixe de 2 Mbps entre os multiplex, cada um dos circuitos são identificados por um circuito virtual permanente correspondente, denominado de PVC. Cada PVC é caracterizado por endereços (identificadores) na rede denominados de identificadores de conexão de enlace de dados (DLCI);

-

Portanto teremos os seguintes PVCs: a) Um PVC da matriz para a filial 1com respectivos DLCIs; um do lado do mux 1 e outro no mux 2; b) Um PVC da matriz para a filial 2 com respectivos DLCIs; um do lado do mux 1 e outro no mux 2; c) Um PVC da matriz para a filial 3 com respectivos DLCIs; um do lado do mux 1 e outro no mux 3; d) Um PVC da matriz para a filial 4 com respectivos DLCIs; um do lado do mux 1 e outro no mux 3.

5.3

Diferenças entre o Multiplex Determinístico e o Estatístico

A diferença básica entre o multiplex determinístico e o estatístico está na técnica de multiplexação empregada. O multiplex determinístico recebe pela sua porta de entrada uma seqüência binária vinda do circuito de acesso, em seguida, coloca nos canais de saída os bits sem tratar as informações transportadas. Entretanto, os bits de cada porta de entrada são identificados pelo seu canal corresponde na saída compartilhada. A figura a seguir resume ilustra a multiplexação determinística.


1 2 3 P O R T A S N

. . .10001100 . . . . . .10001100 . . .

. . .11100100 . . . . . .10101010 . . .

MUX E1

Saída multiplexada de 2 Mbps com sequencia binária separada por canal

DETERMINÍSTICO . . .11100100 . . .

. . .10101010 . . .

. . .111100000 . . .

. . .111100000 . . .

O multiplex estatístico, por outro lado, ao receber pela sua porta de entrada uma seqüência binária vinda do circuito de acesso, antes de colocar na saída os bits, trata a seqüência binária, obedecendo as seguintes etapas: 1° Recebe a seqüência binária e forma o quadro; 2° Em seguida verifica na parte de controle do quadro o número do DLCI; 3° Consulta na sua tabela de encaminhamento que está armazenada na sua memória a saída para onde o quadro deve ser encaminhado; 4° Por último, encaminha o quadro para a saída determinada na tabela de encaminhamento.

A figura a seguir resume as etapas da multiplex estatística. 01111110 ...100111 0010110 1010...01111110

Ao chegar pela porta correspondente ao circuito de acesso o mux forma o quadro. Observe que o quadro tem início e fim identificados por um byte com código 01111110.

QUADRO

Flag

Dados

Uma sequência binária é enviada do roteador para o mux

Controle

Flag

Controle

O Quadro é formado pelos dados do usuário mais dados de controle delimitado por dois flags com código 01111110. A parte de controle contém o DLCI. O mux retira o DLCI para identificar para onde deve ser enviado o quadro. Para isso, o mux consulta uma tabela de encaminhamento e determina para onde o quadro deve ser encaminhado.

Fazendo um mapeamento com os conceitos de arquitetura de rede do modelo OSI, podemos afirmar que o multiplex determinístico trabalha na camada física, enquanto o multiplex estatístico trabalha na camada de enlace. Por isso, o multiplex estatístico também é denominado de switch.

Observe na figura a seguir uma ilustração da multiplexação estatística.


1

Quadro PVC 4

Quadro PVC 2

Quadro PVC 3

Quadro PVC 1 Quadro PVC 5

2

Quadro PVC 2

P O R T A S

MUX E1

Quadro PVC 5

Quadro PVC 1

Saídas com quadros multiplexado em canal único de 2 Mbps

ESTATÍSTICO Quadro PVC N

Quadro PVC 4

Quadro PVC 3

Quadro PVC N

N

A figura a seguir ilustra também o funcionamento do multiplex estatístico na rede. Observe que o MUX 1 e o MUX 2 criam um PVC 2. Já o MUX 1 com o MUX 3 criam o PVC 3. Qu a

d ro

do

PV C2 Qu a

d ro

Feixe

do

PV C1

Qua

E1

C1 o PV dro d

MUX 3

MUX 1 Feixe Quad ro

E1

do P VC 2

MUX 2

Outra diferença entre o multiplex determinístico e o estatístico refere-se à quantidade de circuitos de acesso. Na rede determinística deve existir um circuito de acesso para cada circuito de comunicação de dados, pois a seqüência binária que chega pela porta não é tratada em nível de quadro. Portanto, a conexão deve ser em nível físico e, assim, cada circuito deve ocupar uma porta do multiplex, conforme ilustrado na figura a seguir. Observe na figura que temos três circuitos de acesso físicos para cada circuito de comunicação de dados.



Hub

Modem

Roteador

Ci rcu ito Ci 1 rcu ito 2

Ci rcu ito

3

REDE COM MULTIPLEX DETERMINÍSTICOS


Por sua vez, na rede estatística, deve existir apenas um circuito de acesso e, sobre este, os circuitos lógicos (PVCs), pois a multiplexação ocorre em nível de quadros. A conexão neste caso é lógica, conforme ilustrado na figura a seguir. Observe na figura que temos um circuito físico de acesso e três circuitos lógicos no circuito físico.



Hub

Roteador

PVC 1 PVC 2 PVC 3

REDE COM MULTIPLEX ESTATÍSTICOS

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