Meios de Transmissão de Dados

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ISOLADA DE INFORMTICA COMEANDO DO ZERO Informtica

Emanuelle Gouveia

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Meios de Transmisso de Dados

Neste capitulo nos concentraremos nos detalhes fsicos envolvidos na transmisso dos dados (conjunto de

bits) de um computador para outro, independente do tipo de rede no qual eles esto envolvidos.

Antes de estudarmos os meios de transmisso em si, veremos alguns conceitos importantes.

1. Conceitos bsicos de tcnicas envolvidas na transmisso de dados

1.1. Canal de Comunicao o meio fsico utilizado na comunicao entre os equipamentos, pode ser constitudos por pares de fios, fibra ptica, satlites, ondas de rdio e etc.

Cada tipo de canal de comunicao possui caractersticas fsicas e eltricas diferentes e isso acarreta

em melhor qualidade de enlace, que em relao direta com a performance.

1.2. Modos de Comunicao de Dados -- Na comunicao sempre esto envolvidos dois personagens, o receptor e o emissor, a maneira como a comunicao se d, entre eles, pode ser classificada em: a) Simplex o fluxo de dados se d em apenas uma direo. S h um emissor. Ex.: televiso b) Half duplex o fluxo de dados se d em ambos os sentidos possveis de transmisso, mas

apenas um de cada vez. Ex.: rdio amador c) Full duplex o fluxo de dados se d em amos os sentidos possveis simultaneamente. Ex.:

telefone

1.3. Ritmos de Transmisso indica como feito o controle da transmisso dos bits. a) Transmisso Sncrona nesse tipo de transmisso, como j visto anteriormente, os bits so

enviados um aps o outro, aps o sincronismo inicia-se a transmisso da mensagem em si. Geralmente so mais rpidos e alcanam velocidades superiores a 2400 bps. b) Transmisso Assncrona Nesse tipo de transmisso, como j visto anteriormente, so usados

bits de controle (Start e Stop) para indicar o incio e o fim do caracter transmitido. Geralmente so mais lentos e alcanam velocidades inferiores a 2400 bps.

1.4. Tipos de Transmisso indica a forma como os bits so transmitidos. a) Serial os bits so passados um a um. b) Paralelo vrios bits podem ser transmitidos simultaneamente, lembrando que para bit h um fio

correspondente.

1.5. Tipos de Sinais

OBS. Maiores detalhes podem ser observados no captulo II.

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a) Analgico so sinais eltricos que possuem variao contnua, podendo assumir diferentes valores amplitude, em um espao de tempo.

b) Digital so sinais eltricos que possuem variao discreta e assim valores de amplitude predeterminados, em um espao de tempo.

1.6. Modulao a atravs da tcnica de modulao que os dados so transmitidos pela linha telefnica. A modulao consiste em um processo atravs do qual uma onda portadora, tem uma ou mais caractersticas modificados, de acordo com um sinal modulante (informao que se deseja transportar).

Existem basicamente trs tipos de modulao:

Modulao de amplitude essa tcnica consiste em variar a amplitude da onda de acordo com o sinal que est sendo transmitido (Amplitude Modulation AM)

Modulao de freqncia essa tcnica consiste em variar a freqncia da onda de acordo com o sinal 1 ou 0 que est sendo modulado. (Frequency Modulation)

Modulao de fase essa tcnica consiste em alterar a fase da onda de acordo com o sinal que est sendo transmitido. (Phase Modulation PM)

Os tipos de modulao podem ser usados de maneira combinada.

O aparelho responsvel por fazer a modulao o modem, vejamos algumas caractersticas dele:

Modens analgicos permitem que os sinais digitais trafeguem pelo meio telefnico. No caso do sinal modulador ser um sinal digital, temos as seguintes tcnicas:

a) Modulao por chaveamento de amplitude (Amplitude Shift Keying ASK) a amplitude do sinal resultante da modulao, varia de acordo com a amplitude do sinal que se quer modular, mantendo-se a freqncia da onda portadora.

b) Modulao por chaveamento de freqncia (Frequency Shift Keying FSK) mantm-se a amplitude da onda portadora e h a variao na freqncia de acordo com o sinal transmitido.

c) Modulao por chaveamento de fases (Phases Shift Keying PSK) modifica a fase da onda portadora.

d) Modulao por chaveamento de fase diferencial (Differential Phase Shift Keying DPSK) uma variao do PSK, onde cada bit no associado a uma fase portadora e sim a uma mudana ou no dessa mesma fase. Sendo assim para cada bit , efetua-se uma inverso de 180 na fase da onda portadora e, no bit 1, no se altera a fase da onda portadora.

e) Modulao por amplitude em quadrante (Quadrante Amplitude Modulation QAM) esse um novo sistema de modulao, gera uma otimizao da modulao pois modifica simultaneamente a amplitude e a fase da onda portadora.

Modens digitais so equipamentos que codificam o sinal digital, adequando-se a uma transmisso em uma letra fsica.

Para isso usamos basicamente trs codificaes:

OBS. Os termos analgicos e digital, correspondem de certa maneira, a variao contnua e

discreta respectivamente

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a) Codificao AMI (Alternate Mack Inversion Inverso Alternada de Marcas) usa trs nveis de sinal (0, +, -) para codificar a informao binria que ser transmitida. O nvel representa o bit , e o bit 1 corresponde a pulsos retangulares com metade de durao do dgito e com polaridades alternadas (+ ou -).

b) Codificao Miller para cada bit 1 realiza-se uma transio no meio intervalo significativo do bit; para o bit , temos duas linhas de ao: se o prximo bit for 1 nenhuma transmisso realizada no final do bit significativo, se for realiza-se uma transio no fim do intervalo significativo do bit.

c) Codificaao HDB 3 (High Sensity bypolar With 3 zero maximum tolerance prior to zero substitution cdigo com alta densidade de pulsos): nesse caso, o sinal digital analisado detalhadamente e cada vez que detectada uma seqncia de quatro zeros consecutivos, esta seqncia imediatamente substituda por outra padronizada. Para tanto utiliza-se o recurso da violao, com um pulso que tenha a mesma polaridade do pulso anterior

1.7. Controle de Fluxo consiste na habilidade de sinalizar para a estao que est enviando os dados, se voc est pronto ou no para receb-los.

Os mtodos mais conhecidos para o controle de fluxo so:

Polling cria uma relao mestre/escravo na qual a estao mestre pergunta para a estao escravo se pode transmitir.

XON/XOFF utilizado por impressoras e terminais e consiste em uma troca de sinais de ON e OFF. O sinal de Os habilita a transmisso de dados e o sinal de OFF desabilita.

RTS/CTS (Request To Send e Clear to Send) existe uma requisio e uma autorizao para a transmisso dos sinais.

1.8. Propagao de sinal pelo meio de transmisso

As duas tcnicas mais utilizadas atualmente so:

Banda Base nessa tcnica os sinais so digitais e so enviados na forma de pulsos eltricos ou de luz para o meio fsico sempre na mesma freqncia. O equipamento emissor coloca os pulsos diretamente no meio de comunicao e eles so detectados pelo equipamento receptor. A emisso bidirecional, ou seja, apenas um canal de transmisso permitido por vez (apenas um usurio utilizando de cada vez).

Caso seja necessrio, para grandes distncias, utilizamos repetidores para reforar o sinal.

Atualmente esse meio muito utilizado em LANs.

Banda Larga (Banda espalhada) nessa tcnica os sinais so analgicos. O meio de transmisso separado em freqncias diferentes o que permite a existncia de vrios canais simultneos. Nesses canais possvel propagar diversos tipos de informaes como voz, vdeo, fase ou dados. A emisso unidirecional.

Caso haja necessidade de reforar os sinais, amplificadores devem ser utilizados. Como a propagao

unidirecional deve haver dois caminhos para a propagao dos sinais recebidos e transmitidos. H duas

tcnicas possveis para fazer isso:

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1. Utilizando canais fsicos distintos, um para transmisso outro para recepo.

2. Pelo mesmo meio fsico, utilizando duas freqncias diferentes.

Banda Base Banda Larga

1.9. Tipos de Mtodos de Acesso ao Meio de Comunicao

O mtodo de acesso o conjunto de regras que define como um computador coloca ou retira os dados

de um meio de transmisso, j que na maioria das redes eles so interconectados por um meio de

transmisso comum, os mtodos de acesso impedem que haja coliso entre os dados enviados, o que

garante maior integridade.

Os mtodos de acesso mais conhecidos so:

a) Prioridade por demanda (demand priority method) neste mtodo de acesso a comunicao ocorre apenas entre o computador que est transmitindo (end node), o hub (repetidor de sinal) e o computador que est recebendo os dados (end node).

Os end nodes podem sem um computador, uma bridge, um switch ou um roteador, e o concentrador

geralmente um hub.

Neste mtodo pode haver transmisso e recepo de dados simultaneamente, pois so utilizados 4

pares de fios, cada par transmitindo a 25 Mbps. A comunicao se d apenas entre o computador que

est transmitindo, o hub e o computador de destino.

b) Passagem de basto taken passing method semelhante a criao e passagem de smbolo, visto no captulo anterior, usado na topologia em anel.

c) Mltiplo acesso com: Deteco de portadora (canier sense multiple acess method) com deteco de coliso

(CSMA/CD) neste mtodo cada computador que deseja utilizar o meio de transmisso deve verificar se ele est livre, para iniciar a transmisso. Aps iniciar a transmisso, outros computadores que desejam iniciar uma comunicao devem aguardar at que o meio esteja livre novamente.

Quando dois computadores iniciam uma transmisso ao mesmo tempo, ou quando, por algum

problema, um computador inicia a transmisso com o meio sendo usado, dizemos que ocorreu uma

coliso.

Sinais digitais

Um s canal bidirecional

Sinais analgicos

Vrios canais unidirecionais

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O nmero de colises e proporcional ao nmero de usurios em um segmento, levando-se em conta

tambm o tipo da aplicao que est sendo utilizada.

A capacidade de detectar uma coliso o parmetro responsvel pela limitao da distncia total de

um segmento de computadores neste mtodo de acesso. Aps 2,5 km o mecanismo de deteco de

coluso no mais eficiente, devido a atenuao.

Aps uma coliso, os computadores envolvidos cessam a transmisso e em um perodo de tempo

aleatrio cada qual tenta recomea-la.

Deteco de portadora com coliso permitida (CSMA/CA) neste mtodo o computador que deseja transmitir tenta inicialmente iniciar uma transmisso. Caso no detecte problema, a transmisso prosseguida. Essa transmisso inicial aumenta o trfego na rede e diminui o desempenho. As redes LAN sem fio e wireless LAN utilizam esse mtodo de acesso.

1.10. Tcnicas para deteco e correo de erros

Na transmisso de dados h vrios fenmenos que ao ocorrerem podem causar erros de transmisso.

Como impossvel eliminar totalmente esses fenmenos, os sistemas de comunicao devem ser

projetados de forma a possibilitar a deteco e, se possvel, a correo dos erros.

Tcnicas de deteco de erros a) Paridade como j visto anteriormente, esse o mtodo que usa um bit adicional no caracter para

provocar um nmero mpar ou par de bits no nvel 1 lgico. Na transmisso dos blocos, o controle especial de controle BCC (Block Check Character).

Paridade Par nmero par de bits 1 nos caracteres. Paridade mpar nmero mpar de bits 1 nos caracteres. b) CRC (Cdigo de Razo Constante) essa tcnica faz com que os caracteres sejam geradores de

tal forma que a razo entre o nmero de 1s e o nmero 0s que compem o caracter seja constante. c) Cdigo Polinomial neste mtodo o dado de informao e transformado em funo dos 1s e 0s

em um polinmio do tipo 1234 xxxxx n . Ao polinmio de dados aplicado o grau do polinmio

gerador, resultado em um novo polinmio M(x). a seguir, M(x) dividido pelo G(x) que vai resultar em um resto que ser R(x). Ao dado original acrescido, na parte menos significativa, o resto da diviso. Quando o dado for recepcionado novamente ser dividido por um polinmio gerador idntico ao da transmisso. Se o resto dessa nova diviso for 0, no houve a ocorrncia de erros, caso seja 1, ocorreu erro na transmisso.

Esse mtodo permite a deteco de praticamente qualquer tipo de erro.

Tcnicas de correo de erros a) Correo Manual (Echoplexing) os dados enviados so devolvidos e comparados

individualmente. b) Correo por Solicitao a informao enviada com um caracter de controle de erro (BCC). O

receptor analisa o BCC e informa ao transmissor se houve ou no erro, e solicita ou no a retransmisso. ACK (Acknowledgement) indica um bloco bem recebido.

NACK (Negative Acknowledgement) indica que o bloco recebido contm erros.

c) Correo automtica igual a explicada acima, mas no h o retorno de confirmao.

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1.11. Isolao diz respeito a capacidade que cada fio de uma linha privativa tem de no permitir que os sinais eltricos do sistema.

1.12. Rudo a quantidade de potncia de um sinal aleatrio que se encontra em uma linha privativa, sem que se tenha injetado nenhum sinal proposital.

1.13. Fatores de Degradao so fatores que alteram a quantidade de sinal que foi inicialmente transmitido em um meio de comunicao afetando assim o desempenho da rede.

H basicamente dois tipos de fatores: os sistemticos e os aleatrios.

Fatores sistemticos so fatores inerentes ao meio de transmisso que est sendo utilizado para reduzi-los, aplica-se a rede compensaes externas.

a) Distoro de amplitude a perda de amplitude do sinal ao longo da transmisso no meio, o que gera dificuldades de reconhecimento do sinal na recepo.

b) Distoro de Freqncia a variao de freqncia do sinal ao longo da transmisso no meio, o que gera dificuldades de reconhecimento do sinal na recepo.

c) Distoro de Fase a alterao do ngulo da fase do sinal, ao longo da transmisso no meio, o que gera dificuldades de reconhecimento do sinal na recepo.

d) Rudo Branco quando ocorre a composio de sinais (fase, freqncia e amplitude). Em muitos casos essa composio gerada pela movimentao trmica nos materiais que compem os meios de transmisso.

Fatores Aleatrios so fatores que influem na transmisso dos dados, mas cuja ocorrncia, no se pode prever.

a) Rudo Impulsivo so impulsos que surgem na transmisso e suplantam a amplitude do sinal original.

b) Gaim Hits: so variaes bruscas no ganho de amplitude do sinal. c) Phase Hits: so mudanas bruscas na fase de um sinal. d) Eco: a reflexo de parte de um sinal, ao longo de uma transmisso. e) Diafonia: a interferncia entre um ponto e outro de um suporte qualquer de transmisso. f) Drop out a perda da onda portadora do sinal, geralmente isso ocorre por um curto intervalo de

tempo.

2. Meios de Comunicao e Transmisso de dados

As categorias de meios de transmisso podem ser de dois tipos: Hardwire e Softwire.

Hardwire so os meios fsicos em si. Meios de comunicao desse tipo incluem preferencialmente cabos coaxiais, par tranado blindado STP, par tranado no blindado UTP e fibra ptica. Esses cabos transportam sinais eltricos ou luminosos entre equipamentos da rede.

Softwire so os meios de transmisso no tangveis. Meios de comunicao desse tipo incluem microondas de banda estreita, terrestre e por satlite, espectro espalhado, infravermelho e laser.

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Para escolher qual o meio de transmisso a ser usado, leva-se em considerao os seguintes

quesitos:

Custo do meio geralmente medido pela razo entre a unidade monetria e a unidade de comprimento. Em pequenas instalaes no gera muito impacto, mas um fator importante em grandes instalaes.

Equipamentos disponveis de acordo com o tipo de tecnologia empregada nesses equipamentos o custo pode sofrer fortes impactos.

Atenuao a perda do sinal entre o emissor e o receptor. uma caracterstica inerente ao meio de transmisso.

Rudo j visto anteriormente. Freqncias de transmisso o meio fsico utilizado limita a freqncia a ser utilizada. Atraso de propagao de acorde com o meio de transmisso escolhido, h um tempo maior ou

menor decorridos entre o envio e a recepo da mensagem.

3. Tipos de Meios de Transmisso

Os meios de transmisso, como j vimos, so os meios capazes de transportar informaes.

H varias caractersticas que os diferem, mas os mais comuns so:

Quanto banda;

Imunidade a rudo;

Limitao geogrfica;

Confiabilidade;

Custo e disponibilidade dos componentes.

3.1. Cabo coaxial

um cabo formado por um fio central de cobre revestido por vrias outras camadas. Sendo assim

temos um fio de cobre na parte central, envolvido por um material isolante. O isolante protegido por um

OBS. No caso da transmisso por meios intangveis h outros fatores a serem observados, tais

como:

Freqncia do sinal;

Perda do sinal;

Degradao do sinal por obstculos (obstculos fsicos ou passageiros); Interferncia entre utilizao na mesma freqncia

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condutor cilndrico, geralmente formado por uma malha slida entrelaada e o condutor externo coberto

por uma camada plstica protetora.

A malha tranada protetora pode absorver os sinais eletrnicos do meio e, desse modo, evita que eles

interfiram nos dados que esto sendo enviados pelo cabo de cobre interno.

Sendo assim, a blindagem e a estrutura do cabo coaxial fazem com que ele oferea melhores

condies para o envio de dados em longas distancias e em velocidades mais altas (por manter uma

capacidade constante e baixa, independente do comprimento que possui suporta velocidades da ordem de

megabits/segundo, sem a necessidade de regenerao do sinal e sem distores ou ecos). Permite

tambm suportar com segurana taxas de dados mais altas usando equipamentos mais simples.

De uma maneira geral eles proporcionam uma boa combinao de alta largura de banda e excelente

imunidade a rudo, e so mais resistentes a interferncia e a alterao do que o cabo de par tranado.

A largura de banda possvel depende da qualidade do cabo, do tamanho e da relao sinal/rudo do

sinal de dados. Os cabos mais modernos tem uma largura de banda prximo de 1 GHz.

As principais vantagens do cabo coaxial so: a imunidade a interferncia; a alta freqncia utilizada; a

simplicidade de implementao.

As principais desvantagens so: o custo elevado em relao ao par tranado; alguns modelos

apresentam uma espessura maior que a de outros cabos; a dificuldade de manipulao durante a

instalao; o baixo nvel de segurana.

H trs principais tipos de cabos coaxiais:

Thinnet tambm conhecido como cabo coaxial fino (10 base 2). Era um tipo muito utilizado em redes locais e principalmente na topologia em barra.

mais utilizado nas transmisses de dados digitais e o meio de acesso mais utilizado nesse tipo de

cabo o de deteco de portadora com deteco de coliso.

Sofre menos reflexes e por isso mais imune a rudos eletromagnticos de baixa freqncia do que o

cabo grosso.

Caractersticas tcnicas mais marcantes:

Impedncia: 50 ohms

Tamanho mximo de segmento*: 185 m

Tamanho mnimo de segmento*: 0,45 m

Nmero mximo de segmentos*: 5

Tamanho mximo total*: 925 m

Tamanho mximo sem repetidores*: 300 m

Capacidade: 30 equipamentos/segmento

Acesso ao meio: CSMA/CD

Modo de transmisso: Half-duplex

Transmisso: por pulsos de corrente contnua

Conector: conector T

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* todos esses valores so baseados em situaes ideais, por isso, podem sofrer alteraes na

realidade.

Thicknet tambm conhecido como cabo coaxial grosso (10 base 5). Era muito utilizado em redes locais quando era necessrio a integrao dos servios de vozes, dados e imagens.

mais utilizado na transmisso de dados analgicos, como geralmente h a necessidade de

amplificadores analgicos peridicos, que s transmitem o sinal em um nico sentido, foi necessrio a

criao de duas formas de transmisso: cabo nico e cabo duplo.

Cabo nico so alocadas bandas diferentes de freqncia para comunicao;

Cabo duplo toda transmisso feita no cabo 1 e toda recepo ocorrer no cabo 2.

Dessa forma, em redes locais, a banda dividida em dois canais ou caminhos, caminho de

transmisso (inbound) e o caminho de recepo (putbound).

Caractersticas tcnicas mais marcantes:

Impedncia: 75 ohms

Tamanho mximo de segmento*: 500 m

Tamanho mnimo de segmento*: 2,5 m

Nmero mximo de segmentos*: 5

Tamanho mximo total*: 2.500 m

Capacidade: 1500 canais com 1 ou mais equipamentos por canal.

Acesso ao meio: FDM

Taxas de transmisso de dados*: 100 a 150 Mbps (depende do tamanho do cabo)

Modo de transmisso: Full Duplex

Transmisso: por variao em sinal de freqncia de rdio.

Conector: o mais comum tipo derivador vampiro; tambm utiliza transceptores.

CATV: o cabo utilizado nos servios de TV a cabo. Possui caractersticas tcnicas muito

semelhantes ao cabo coaxial grosso.

Especificao do

cabo coaxial

Meio de

transmisso

Nmero de

equipamentos

nos barramento

Distncia

mxima de

propagao do

sinal

10 base 5

(thicknet)

Cabo coaxial 100 500 m

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10

10 base 2 (thinnet) RG 58 cabo

coaxial

30 189 m

10 broad 16 RG 9 CATV

coaxial

1023 3800 m

Os cabos coaxiais utilizam o conector BNC (Britsh narol connector conector naval britnico) para a

conexo final entre o cabo e os conectores.

Entre os componentes principais temos:

Cabo com conector BNC esse tipo soldado ou ajustado extremidade do cabo. Cabo T BNC esse tipo une o cabo de rede placa de interface de rede do computador. Conector Barrel BNC esse tipo utilizado para unir dois cabos e formar um cabo de tamanho

maior.

Terminador BNC so colocados nas extremidades dos cabos para evitar a reflexo do sinal (ver Redes em Barra)

3.2. Cabo par tranado

o meio de transmisso mais antigo e mais comum. Um par tranado consiste em dois fios de cobre

encapados e enrolados de forma helicoidal (isso necessrio porque dois fios paralelos formam uma

antena simples, quando so enrolados tranados as ondas de diferentes partes do fio se cancelam, o

que gera menor interferncia). Vrios fios de par tranado so agrupados e fechados em um revestimento

protetor, formado um cabo.

Esse tipo de cabo surgiu da necessidade de se ter cabos flexveis e com maior velocidade de

transmisso. A sua aplicao mais o sistema telefnico, mas atualmente tem sido usado largamente em

conjunto com sistemas ATM, possibilitando o trfego de dados a velocidades extremamente altas (cerca

de 15 Mbps).

Os pares tranados podem ser usados na transmisso de sinais analgicos ou digitais a largura da

banda depende da espessura do tipo e da distncia percorrida, mas, na maioria dos casos, pode chegar a

diversos Mbps por alguns km. Porm na transmisso analgica (para a qual essa tecnologia foi

desenvolvida) necessrio a colocao de um amplificador a cada 5 a 6 km; j na transmisso digital

necessrio a colocao de um repetidor a cada 2 ou 3 km.

OBS. Tipicamente s o CATV trabalha em broad band (banda larga), aplicando mltiplas

freqncias de sinais analgicas. Os outros tipos trabalham em banda base, ou seja, em uma nica

freqncia de sinais analgicos, ou com sinais digitais.

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Devido ao seu baixo custo e ao desempenho obtido, os pares tranados so usados em larga escala e

provavelmente a sua suscetibilidade a interferncias, rudos, e ao famoso cross-talk de fiaes

adjacentes, por isso houve uma preocupao maior com a blindagem e dois tipos de cabos foram criados:

O UTP e o STP.

a) UTP (Unshield Twister Pair) o de par tranado no blindado. Ele formado por pares de fios, onde cada par isolado um do outro e todos so tranados juntos e envolvidos por uma cobertura externa. Pela falta da blindagem fsica, a nica proteo a rudo que esse tipo de cabo possui o prprio trancamento que elimina principalmente o cross talk (interferncia cruzada). Quanto mais tranados por unidade de comprimento menos susceptveis a rudos eles so.

A maior vantagem do cabo UTP seu baixo custo, a facilidade de instalao e a sua espessura (por

ser relativamente fino, no preenche os dutos de fiao to rapidamente quanto os outros tipos de cabos).

Os cabos UTP so divididos em categorias (essa classificao se baseia principalmente no nvel de

segurana e na bitola do fio os nmeros maiores so utilizados para fios com dimetros menores).

Categoria 1 serve apenas para transporte de voz, mas no de dados. So os cabos telefnicos UTP tradicionais.

Categoria 2 contm 4 pares tranados e certifica o cabo UTP para transmisses de dados de at 4 Mbps.

Categoria 3 contm 4 pares agrupados dentro de uma capa plstica protetora, na qual os fios mantidos juntos. Certifica o cabo UTP para transmisses de dados de at 10 Mbps.

Categoria 4 contm 4 pares tranados e certifica o cabo UTP para transmisso de dados de at 16 Mbps.

Categoria 5 contm 4 pares tranados de fios de cobre. Foram lanados em 1988. So parecidos com os cat. 3, mas possuem mais voltas por centmetro, o que reduz a incidncia de linhas cruzadas e em um sinal de melhor qualidade nas transmisses de longa distncia, o que o torna ideal para a comunicao de computadores de alta velocidade, certifica o cabo UTP para transmisses de dados de at 100 Mbps.

b) STP (Shielded Twister Pair) so os cabos de par tranados blindados. Foram lanados pela IBM na dcada de 80.

Possuem uma blindagem interna que envolve cada par tranado componente do cabo o que permite a

reduo da diafonia. Sendo assim pode alcanar longas distncias e suportar altas taxas de transmisso.

(largura de banda de 300 MHz em 100 m de cabo).

Um cabo STP geralmente formado por mais de 1 par de fio tranados blindados (comumente 2

pares) isso torna o cabo mais grosso, o que dificulta a manipulao no momento da instalao.

H basicamente dois tipos de cabos STP:

OBS. As categorias 3 e 5 so as mais importantes para as redes de computadores. Esto sendo

lanados as categorias 6 e 7, capazes de tratar sinais com largura de banda de 250 e 650 MHZ

respectivamente (as cat. 3 e 5 oferecem 16 MHZ e 100 MHZ respectivamente).

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STP de 100 ohms utilizado em instalaes Ethernet. A sua blindagem no faz parte do circuito de dados. Aumenta a resistncia contra interferncia eletromagntica no fio de par tranado, porm sem aumentar muito o peso e a espessura do mesmo.

STP de 150 ohms era utilizado nas redes Token-Ring. o tipo mais comum. Possui blindagem no cabo inteiro e cada par de fios tranados separado um do outro por uma blindagem.

Permite altas taxas de sinalizao e pouca distoro ao sinal, porm a blindagem para evitar a perda

do sinal exige o aumento do espaamento entre os pares de fio e a blindagem, o que aumenta a

espessura, peso e custo do cabo.

Os cabos STP, de uma maneira geral, no se mostraram muito populares fora das instalaes da IBM.

3.3. Fibra ptica

um meio de transmisso moderno, no qual os dados digitais so transportados em forma de pulsos

modulados de luz. Os pulsos de luz enviados atravs de uma fibra se expandem medida que se

propagam na fibra. Essa expanso chamada de disperso cromtica.

Esse tipo de tecnologia extremamente apropriada para a transmisso de grande volume de dados,

em altas velocidades, pois oferece ausncia de atenuao e um alto grau de pureza do sinal

(posteriormente veremos as vantagens da fibra em relao aos fios de cobre).

Os cabos de fibra ptica so parecidos com os cabos coaxiais, mas no possuem as malhas metlicas

caractersticas deles.

No centro do cabo fica o ncleo de vidro atravs do qual se propaga a luz (esse ncleo to fino que

chega medir 50 mcrons de dimetro, nas fibras multmodo, o que a espessura de um fio de cabelo). O

ncleo, por sua vez, envolvido por um revestimento de vidro que possui ndice de refrao inferior ao do

ncleo, pois assim, toda a luz mantida no ncleo.

Aps essas camadas, h uma cobertura de plstico fino, para proteger o revestimento interno.

OBS. Os cabos de par tranados utilizam os conectores do tipo RI45 que permitem o alojamento

de at 8 conexes de cabos.

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Geralmente as fibras so agrupadas em feixes, por um revestimento exterior.

Na superfcie eles, usualmente so colocados a um metro do solo (para evitar ataques, de pequenos

animais).

Um sistema de transmisso ptica possui trs componentes fundamentais: a fonte de luz, o meio de

transmisso e o detector.

O meio de transmisso, com j vimos, uma fibra de vidro ultrafina. O detector gera um pulso eltrico

quando entra em contato com a luz.

Quando h a instalao de uma fonte de luz em uma extremidade de uma fibra ptica e de um detector

em outra extremidade, h a formao de um sistema de transmisso de dados unidirecional que recebe

um sinal eltrico e o converte, transmitindo-os por pulsos de luz, na outra extremidade de recepo, o sinal

reconvertido em sinal eltrico.

Por conveno, um pulso de luz indica um bit 1, a ausncia de luz representa um bit zero.

Os emissores e receptores geralmente ficam em equipamentos como hubs pticos, placas pticas e

transceivers.

A fonte de luz so os equipamentos responsveis pela converso do sinal eltrico em sinal ptico para

que eles possam ser transmitidos pela fibra ptica. As fontes luminosas mais utilizadas so:

LEDs (Light Emiting Diodes) nesse tipo de aparelho, o processo utilizado o de fotogeraco por recombinao espontnea. So mais baratos, adaptam-se melhor a temperatura ambiente e possuem um ciclo de vida maior. As taxas de transmisso variam entre 20 e 150 Mbps.

LDs (Lase Diodes) nesse tipo de aparelho o processo utilizado de gerao estimulada pela luz. Nesse processo, os cabos utilizados possuem pequena espessura e uma potencia maior. A largura de banda bastante elevada, podendo chegar a at % GHz e tende a ser limitada pela taxa de modulao mxima da fonte luminosa.

Item LED LD

Taxa de dados Baixa Alta

Tipo de fibra Multmodo Multmodo ou modo nico

Distncia Curta Longa

Durao Longa Curta

Sensibilidade a

temperatura

Insignificante Substancial

Custo Baixo custo Dispendioso

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O detector ou fotodetector o responsvel pela converso do sinal ptico em sinal eltrico.

Os fotodetectores mais utilizados so:

PIN mais barata, mais adaptvel a temperatura ambiente e com maior ciclo de vida. AFD custo mais elevado, porm apresenta sensibilidade e relao sinal/rudo bem superior ao

PIN.

H trs maneiras bsicas para realizarmos a conexo das fibras:

1) Emenda ptica por acoplamento de conectores as fibras, nesse caso, possuram conectores em suas extremidades e sero plugadas em soquetes de fibra ou acopladores pticos.

O custo desse processo de conexo baixo, mas ele mais trabalhoso e consequentemente requer

mais tempo em sua instalao.

Para a realizao desse processo necessrio a aquisio de um kit para a conectorizao de fibra,

conectores e acopladores pticos.

2) Emenda ptica mecnica nesse caso, as duas extremidades so cuidadosamente colocadas uma perto da outra em uma luva especial e fixados no lugar.

O custo desse processo de conexo relativamente baixo, e como, apesar de cuidadoso, ele

extremamente simples, o custo beneficio bastante alto.

Para a realizao desse processo necessrio a aquisio de um kit de ferramentas para emenda

mecnica, as luvas e um clivador de fibra ptica de preciso.

3) Emenda ptica por fuso das fibras pticas neste caso, duas peas de fibra podem ser fundidas de modo a formar uma conexo slida. A unio por fuso quase to boa quanto uma fibra ptica sem emendas; no entanto; sempre h uma pequena atenuao.

Esse processo possui custo bastante elevado, mas a confiabilidade e a velocidade adquiridos, o torna

bastante compensatrio.

Para a realizao desse processo necessrio a aquisio de uma mquina de emenda ptica, um

decapador de fibra ptica e um clivador de fibra ptica.

OBS. Clivador de fibra ptica um aparelho utilizado para cortar as fibras num ngulo o mais reto

possvel.

Decapador de fibra ptica um equipamento utilizado para remover o revestimento da fibra sem

danific-la

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Os tipos de fibras pticas so:

Monomodo degrau nessas fibras o ncleo possui dimenso mnima e a luz o percorre em um s modo, dessa forma evita-se os vrios caminhos de propagao da luz ao ncleo e diminui-se a disperso do impulso luminoso.

So fibras muito utilizadas nos atuais sistemas telefnicos. Ela atinge altas taxas de transmisso na

ordem de 1GHz/km.

Multmodo com ndice degrau uma fibra com baixssimo desempenho de 15 a 25 GHz/km. utilizado para iluminao ou na transmisso de dados em curtas distncias.

Possui o ncleo formado por um nico tipo de vidro. O que significa que possui ndice de refrao

constante.

Multmodo com ndice gradual possui o ncleo formado por vidros especiais com valores de ndices de refrao diferentes. Isso permite aumentar a largura de banda da fibra pois diminui as diferenas de tempos de propagao da luz no ncleo (lembre-se que a luz pode percorrer inmeros caminho diferentes no interior da fibra), e sendo assim, diminui tambm a disperso do impulso.

Possui uma taxa de transmisso semelhante a da multmodo com ndice degrau, porm essa mais

usada em redes locais, pois exige baixo custo de instalao. Opera com emissores do tipo LED.

Fibra ptica x Fio de Cobre

A fibra pode gerenciar larguras de bandas muito mais altas do que o cobre (s isso j justificaria seu uso nas redes de ltima gerao).

Possui uma baixa atenuao e perdas de transmisso baixa pois o sinal luminoso apenas ligeiramente reduzido apenas aps a propagao de grandes distncias. Dessa forma o uso de repetidores s necessrio a cada 50 km de distncia em linhas longas (nos fios de cobre so necessrios a cada 5 km) o que significa uma economia considervel.

A mo afetada por picos de tenso, interferncias eletromagnticas ou quedas de fornecimento de energia, ou seja, possui imunidades a interferncias (por serem compostos de material dieltrico so imunes a pulsos eletromagnticos) e isolao eltrica (no h a necessidade de aterramentos, nem problemas de interface, visto que so constitudos de vidro ou plstico isolantes eltricos).

As fibras so imunes a ao corrosiva de alguns elementos qumicos que pairam e, sendo assim, adapta-se muito bem a ambientes industriais desfavorveis.

A fibra fina e leve o que torna vivel o seu uso nos dutos, completamente congestionados, dos sistemas atuais. Alm disso, a remoo dos fios de cobre com a conseqente substituio por fibras permite a venda do cobre para as refinarias especializadas. O fato de a fibra ser leve reduz significativamente a necessidade de sistemas mecnicos de sustentao, cuja manuteno extremamente cara. Sendo assim, nas novas rotas, as fibras so preferidas, por terem um custo de instalao muito mais baixo, tambm o meio de transmisso ideal em avies, navios e satlites.

A fibra feita de slica, um material encontrado abundantemente na natureza e no muito caro. (o que aumenta o seu custo o processo requerido para fazer vidros ultrapuros desse material).

OBS. Tantos as fibras multmodo, quanto as monomodo operam com sinais de dados, sons e

imagens e as topologias nas quais a fibra mais usada a anel e a estrela.

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As fibras no desperdiam luz e dificilmente so interceptados, sendo uma alternativa com excelente nvel de segurana contra roubos de informaes.

As fibras podem ser danificadas com relativa facilidade se forem encurvadas demais.

Por possurem pequenas dimenses, exigem procedimentos e dispositivos de alta preciso na realizao de suas conexes e emendas.

Utilizam em suas conexes acopladores tipo T, que possuem perdas muito grandes, isso dificulta a utilizao da fibra em redes multiponto.

Como a transmisso ptica basicamente unidirecional, a comunicao bidirecional exige duas fibras ou duas bandas de freqncia em uma nica fibra.

Os repetidores pticos necessitam de alimentao eltrica independente, no permitindo a alimentao remota pelo prprio meio de transmisso.

As interfaces de fibra so mais caras que as interfaces eltricas.

Ainda no h padronizao dos componentes pticos o que dificulta a integrao das redes.

3.4. Comunicao sem fio

Quando uma antena, de tamanho apropriado, instalada em um circuito eltrico, as ondas

eletromagnticas podem ser transmitidas e recebidas com significativa eficincia por um receptor

localizado a uma distncia bastante razovel. Toda a comunicao sem fio baseada nesse princpio.

As pores de rdio, microondas, infravermelho e luz visvel do espectro eletromagntico podem ser

usadas na transmisso de informaes, desde que seja modulada a amplitude, a freqncia ou a fase das

ondas.

3.4.1. Transmisso de rdio

As ondas de rdio so amplamente utilizadas para a comunicao em ambientes abertos e fechados,

pois so fceis de gerar, podem percorrer longas distncias e penetram facilmente nos prdios.

Como elas so omnidirecionais (navegam em todas as direes a partir da fonte) o transmissor e o

receptor no precisam estar fisicamente alinhados para a transmisso ser bem sucedida.

Elas apresentam algumas desvantagens como o fato de serem absorvidos pela chuva e a estarem

sujeitas a interferncia de motores e outros equipamentos eltricos.

Falaremos mais da utilizao de ondas de rdio, ao estudarmos a tecnologia GPRS e Bluetooth.

3.4.2. Transmisso de microondas

Esse meio de transmisso de dados mais propcio para as situaes em que no h facilidade de

comunicao terrestre entre dois pontos. Nesses casos a comunicao por microondas pode ser instalada

facilmente, um custo relativamente baixo e disponibilizando conexes de alta velocidade, com taxas de

transmisso chegando a 2 Mbps ou mltiplos disso.

As microondas viajam em linha reta e sendo assim o sistema composto basicamente de duas

antenas viradas uma para outra. Observe que no deve haver obstculos entre uma e outra, caso isso

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ocorra, ou a distancia entre as antenas seja muito grande, devem ser utilizados antenas repetidoras no

caminho. Essa utilizao deve ser criteriosa, pois o excesso de repeties pode causar problemas e

dificultar a deteco e o rastreamento de falhas.

Essa tecnologia opera na faixa de SHF utiliza freqncias na faixa de 2, 4, 6, 13 e 20 GHz ou mais. As

bandas de at 10 GHz j so de uso rotineiro, mas a partir de 4 GHz elas passam a ser absorvidas pela

gua, o que dificulta a utilizao na comunicao.

As antenas parablicas utilizadas tm cerca de 50 a 80 cm de dimetro e alcance, mais ou menos, de

50 km.

A distncia mxima entre as antenas relativa, quanto mais alta for instalada a antena, maior ser o

alcance dela.

Ao contrrio das ondas de rdio, as microondas no atravessam muito bem obstculos slidos.

Devido a grande capacidade de transmisso o canal pode transmitir dados, voz e imagem. Quanto

maior a freqncia, maior a largura da banda e maior a capacidade de transmisso.

Esse tipo de meio de transmisso muito utilizado na telefonia a longa distncia, na telefonia mvel,

na distribuio de sinais de televiso.

Apresenta uma grande vantagem em relao a fibra, dispensa a necessidade de ter direitos sobre um

caminho.

3.4.3. Transmisso por infravermelhos (IRDA)

As ondas de infravermelhos e ondas milimtricas sem guias so extensamente utilizadas na

comunicao de curto alcance.

Possuem um funcionamento semelhante ao da fibra ptica, porm os feixes de ondas luminosas so

transmitidos pelo espao livre, ao invs de ser pelo ncleo da fibra. Na transmisso so usados LEDs ou

IDLs (Diodos de injeo a laser) e na recepo os mesmos fotodiodos j vistos quando estudamos fibras.

Esse tipo de transmisso largamente utilizado em controles remotos de eletrodomsticos de uma

maneira geral.

uma tecnologia relativamente fcil de montar, porm no podem atravessar paredes ou outros

objetos opacos e so diludas por outras fontes de luz muito fortes. O vidro pode ser atravessado, mas h

perda de performance.

por essa limitao dos infravermelhos que voc no muda o canal da TV do seu vizinho.

As ondas de infravermelho esto dentro da faixa ISM e no precisam de autorizao governamental

para serem utilizadas.

3.4.3. Transmisso por ondas de luz

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D-se atravs da instalao de lasers. Por ser uma comunicao unidirecional cada ponto deve

possuir seu prprio raio laser e seu prprio fotodetector.

Sua maior vantagem a alta largura de banda oferecida a um custo bem baixo, e a no necessidade

de licena de uso geralmente. Suas desvantagens so: a dificuldade de instalao e o fato de que os raios

lasers no atravessam chuva ou neblina espessa.

3.5. Comunicao por satlite

Esse tipo de comunicao se baseia em usar como meio de interligao entre os pontos desejados

(dois ou mais), um satlite ou um grupo de satlites artificiais. Esses satlites podem estar estacionados

ou no na rbita terrestre e o seu papel na comunicao receber e transmitir os sinais enviados pelas

antenas fixadas na terra.

Essa comunicao indicada para a cobertura de longas distncias; nos casos em que a existncia de

obstculos impede uma ligao direta entre os pontos, ou at mesmo bloqueia a viso direta (o que

impossibilita o uso de microondas); e nos casos em que a utilizao de numerosos repetidores terrestres

inviabiliza a comunicao.

H basicamente trs tipos de satlites:

GEOS (Geoestationary Earth Orbit Satelities) os satlites geoestacionrios so satlites de alta rbita, geralmente colocados a aproximadamente 36.000 km de altitude, em uma rbita chamada rbita dos satlites geoestacionrios OSG que tem uma velocidade de translao igual a velocidade de rotao da Terra, o que faz com que, para um observador posicionado na Terra, o satlite parea estar fixo no espao. Isto inclusive justifica seu nome.

Os efeitos da gravidade solar, lunar e planetria tende a desloc-los de sua rbita normal, o que pode

ser compensado por motores de foguetes existentes a bordo. Essa atividade de ajuste chamada de

manuteno da estao, quando acaba o combustvel dos foguetes (em mdia 10 anos), o satlite fica

sem controle e desativado.

A grande maioria dos satlites comerciais desse tipo.

Abaixo, vejamos um quadro das principais bandas comerciais usadas nesse tipo de comunicao:

Band

a

Largura da

banda

Problemas

L 15 MHz Est lotada e apresenta baixa largura de

banda.

S 70 MHz Est lotada e apresenta baixa largura de

banda.

C 500 MHz Sofre interferncias terrestres

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Ku 500 MHz Sofre interferncias da chuva

Ka 3.500 MHz Sofre interferncias da chuva e o custo do

equipamento alto.

Uma novidade no mundo dos satlites de comunicaes a criao de microestaes de baixo

custo, chamados VSATs Very Small Aperture Terminds. Eles possuem antenas pequenas e uma taxa de

transmisso razovel. Geralmente h um retardo mais longo nas comunicaes usando essa tecnologia,

mas as estaes so mais econmicas para o usurio final.

MEO (mdium Earth Orbit Satelities) so satlites vistos da Terra e podem ser vistos se deslocando lentamente pelo cu, levando cerca de 6h para circular a Terra.

Como esto em rbitas mais baixas que os GEOs, possuem uma rea de cobertura menor no solo e

exigem transmissores menos potentes. Geralmente operam na altitude de cerda de 18.000 km (entre

10.000 e 20.000 km).

Esses satlites no so mais usados para telecomunicaes. Os 24 satlites GPS (Global Positioning

System) so exemplos de MEOs.

LEO (Low Earth Orbit Satelities_ - em uma altitude ainda menor, encontramos os satlites LEO. Por estarem prximos a Terra, movem-se em relao esta, e por isso necessrio uma grande quantidade desses satlites para formar um sistema completo, por outro lado, essa proximidade uma vantagem, pois as estaes terrestres no precisam de muita potncia e o retardo de ida e volta de apenas alguns milissegundos.

Esse tipo de comunicao utilizada em aplicaes de auxlio navegao, sensoriamento remoto,

atividades militares, e nas comunicaes moveis (onde no h a exigncia de cobertura fixa).

H trs sistemas de satlites LEO, muito conhecidos:

a) Iridium conjunto de 77 satlites de baixa rbita, utilizados na comunicao de voz. Foi um projeto inicialmente montado pela Motorola em 1990 e depois revendido para outro investidor.

O objetivo bsico desse projeto fornecer um servio de telecomunicaes de amplitude mundial por

meio de dispositivos portteis que se comuniquem direto com os satlites.

b) Globalstar conjunto de 48 satlites. Tambm utilizado para comunicao. Seria uma alternativa ao Iridium. A maior parte do seu controle feita na Terra. c) Teledesic conjunto de 30 satlites. Visa fornecer servios de acesso a Internet com alta largura

de banda ignorando por completo o sistema de telefonia. um projeto de Craig Mccaw (pioneiro da telefonia mvel) e Bill Gates (fundador da Microsoft).

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3.6. Linha telefnica

3.6.1. Linha telefnica fixa

O sistema telefnico teve incio de maneira bem rstica, com o usurio praticamente fazendo a ligao

direta entre os aparelhos, pois os telefones eram vendidos aos pares e os fios os interligaram diretamente.

Obviamente, com o sucesso da inveno e a expanso do sistema, essa ligao direta tornou-se

impraticvel, criou-se ento, as estaes de comutao. Nessa nova estrutura, os aparelhos eram ligados

a central de comutao que por sua vez conectara manualmente o emissor da chamada ao receptor

usando um jumper.

Com o aumento ainda maior do sistema, passou a ser necessrio interligar as estaes de comutao

e surgiram as estaes de comutao de nvel 5.

Em suma o sistema telefnico formado por trs componentes principais: o loop local, os troncos e as

estaes de comutao.

3.6.1.1. O loop local

Cada telefone contm dois fios de cobre que saem do aparelho e se conectam diretamente a estao

final (estao central local) mais prxima. As conexes atravs de dois fios entre o telefone de cada

assinante e a estao final so chamados loops locais que geralmente so formados por cabos de pares

tranados de categoria 3. Logo, os loops locais so pares tranados analgicos indo para as residncias e

as empresas.

Eles oferecem acesso ao sistema inteiro para todas as pessoas, assim, eles so crticos, mas, tambm

so o elo mais fraco do sistema.

As linhas de transmisso enfrentam trs problemas principais: a atenuao, a disperso de retardo e o

rudo.

Na grande maioria das vezes essas linhas so analgicas e necessitam por isso de um aparelho

chamado modem para que um computador possa transmitir dados digitais atravs de uma linha analgica.

Sendo assim, o modem inserido entre o computador (digital) e o sistema telefnico (analgico).

1) OBS. Os satlites so basicamente meios de difuso, e como o custo de transmisso de uma mensagem independente da distncia percorrida, a difuso por satlite se torna muito mais econmica do que pelos outros sistemas.

2) Quando se trata da segurana e da privacidade, os satlites so desastrosos, todo mundo pode ouvir tudo, logo o uso de tcnicas de segurana fundamental.

3) Os satlites proporcionam excelentes taxas de erros e podem ser explorados quase instantaneamente.

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Se na outra extremidade houver um computador com um modem, a converso inversa, de digital para

analgico, ser necessria para que o sinal possa percorrer o loop local no destino. o que ocorre nos

ISP (Internet Service Provider provedor de servios da Internet).

Seguindo a estrutura j vista at aqui, duas formas de conexo muito utilizadas por computadores so:

Dialup o acesso discado. Nesse caso utiliza-se o loop local analgico e o usurio para pelo uso. Esse tipo de transmisso possui taxa muito baixa e (utiliza modem com taxa de transmisso de at 56 Kbps). Nesse caso, no possvel transmitir voz e dados simultaneamente.

LPCD essa a famosa linha privada para a comunicao de dados. Oferece um acesso dedicado, oferecendo conexo permanente entre dois pontos, mediante o pagamento de uma taxa mensal. Geralmente as linhas, aqui oferecidas, so digitais.

H vrios padres para LPCD:

T1 utilizado nos EUA com taxa de transmisso de 1.54 Mbps.

E1 utilizado no brasil com taxa de transmisso de 2 Mbps.

T3 utilizado por grandes empresas e por ISPs.

E1 fracionrios visam o usurio final, com taxas de 64 Kbps, 128 Kbps, 256 Kbps, 384 Kbps e 512

Kbps. Oferecem valores mensais mais acessveis.

Linhas Digitais do assinante

Com a concorrncia, tornou-se cada vez mais importante a oferta de servios com maior largura de

banda. A soluo mais obvia encontrada foi a oferta de novos servios digitais sobre o loop local. Esses

servios, com maior largura de banda que o servio de telefonia padro, costumam ser chamados de

servios de banda larga, porm essa expresso e mais marketing do que necessariamente um conceito

tcnico.

Um servio que passou a ser oferecido com essa nova tecnologia foi o ISDN.

ISDN (RDSI Rede Digital de Servios Integrados) consiste na oferta de uma linha digital, cuja banda dividida em 3 canais. Esse sistema pode transmitir voz e dados simultaneamente (devido diviso em canais) e chega a taxas de transmisso de at 128 Kbps.

composto basicamente por:

Canal B: 2 canais de 64 Kbps que transmitem voz e dados;

Canal D: 1 canal de 16 Kbps para a transmisso dos sinais de controle.

Na tecnologia de linhas digitais para o assinante, h muitas ofertas, todas sob o nome genrico xDSL

(Digital Subscriber Line Linha Digital do Assinante) para diversos x.

O grande truque do x DSL devem ter 4 caractersticas bsicas:

o Devem funcionar nos loops locais j existentes ( grande maioria ainda par tranado cat.3);

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o No devem afetar, nem ocupar os telefones e os aparelhos de fax que os clientes j possuem; o Devem ser muito mais rpidos que 56 Kbps. o Devem estar sempre ativos, com o custo de uma tarifa mensal.

Vejamos algumas das tecnologias xDSL

ADSL (Asynchonous Digital Subscribe Line) uma linha digital assimtrica, ou seja, oferece velocidades diferentes para o envio e para o recebimento de dados. A linha dividida em trs canais, onde dois transmitiro voz e dados (um recebendo, outro enviando) e outro estar ligado ao telefone (POTS Plain Old Thelephone Service).

As velocidades oferecidas podem variar bastante, mas geralmente fica entre 256 Kbps, 512 Kbps e

1.54 Mbps.

Geralmente a instalao desse servio feita por um tcnico da companhia prestadora do servio,

visto que h a necessidade de colocao de um aparelho chamado NID (Network Interface Device

dispositivo de interface de redes) que na maioria das vezes separa o que deve ir para linha telefnica e o

que deve ir para o Modem ADSL que tambm deve ser instalado.

HDSL (Hight bit rate Digital Subscribe Line) uma linha digital simtrica (os dados so transmitidos e recepcionados no mesma velocidade, oferece velocidades de 2 Mbps (padro brasileiro com trs pares de fio tranado), ou 1.54 Mbps (padro Americano com dois fios de pares tranados).

SDSL (single Line Digital Subscribe Line) um mecanismo idntico ao HDSL, porm usa apenas um par de fio tranado.

VDSL (Very high bit rate Digital Subscribe Line) tambm utiliza um nico fio de par tranado, mas trabalha com taxas de 13 e 52 Mbps no recebimento e 1.5 e 2.3 Mbps para transmitir.

3.6.1.2. Os Troncos

Formam a parte central do sistema telefnico. Utilizam a multiplexao para que possa atender a

demanda atual do sistema. Interligam os loops locais as estaes de comutao.

Utiliza as tcnicas de multiplexao j estudadas, alem da WDM (Wavelength Division Multiplexing

Multiplexao por diviso de comprimento de onda) que uma multiplexao por diviso de freqncias

utilizada nas fibras pticas.

OBS.: H tambm os loops locais sem fio o WLL (Wireless Local Loop) que so alternativas

econmicas para o loop local tradicional. As redes que utilizam esse sistema so comumente chamadas de

redes sem fio fixas.

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3.6.1.3. Estaes de Comutao

So os pontos finais do sistema de telefonia, onde o emissor guiado at o receptor.

Utiliza as tcnicas de comutao, j vistas; comutao de circuitos, comutao de mensagens e a

comutao de pacotes. Porm na prtica mesmo o mais comum a comutao de pacotes,

ocasionalmente a de circuitos, mas nunca de mensagens.

3.7. O Sistema de Telefonia Mvel

H dois tipos de telefones sem fio, os famosos telefones sem fio que no so usados na interligao

de redes e os telefones mveis (celulares) que so usados para a transmisso de voz e dados a longas

distncias. Estudaremos estes.

Os telefones mveis passam por trs geraes distintas, com diferentes tecnologias: voz analgica,

voz digital, voz digital e dados.

3.7.1. Voz analgica

AMPS (Advanced Mbile Phone System) divide a rea de cobertura em clulas e em cada momento, o celular est sob o controle da estao base de uma clula.

O sistema AMPS utiliza 832 canais full-duplex, cada constitudo de um par de canais simples. Esses

canais so divididos em:

o Controle unidirecional (da base para a unidade mvel). Servem para gerencias o sistema. o Localizao unidirecional (da base para a unidade mvel). Servem para alertar os usurios

mveis das chamadas destinadas a ele. o Acesso bidirecional. Servem para configurao de chamadas e atribuies de canais. o Dados bidirecional. Servem para transmitir voz, fase ou dados.

O aviso de ligao enviado por difuso para unidades mveis na rea.

3.7.2. Voz Digital

D AMPS (Digital Advanced Mbile Phone System) a segunda gerao do AMPS e totalmente digital.

GSM (Global System for Mobile Cmmunications) parecido com o D-AMPS. Nos dois sistemas empregada a multiplexao por diviso de freqncia, com cada unidade mvel transmitindo em uma freqncia mais baixa que a recebida, porm os canais GSM so muito mais largos que os canais AMPS e

OBS.: A tcnica que digitaliza vrios sinais de voz analgicos e os combina em um nico tronco de

sada se chama PCM (Pulse Code Modulation modulao por cdigo de pulso).

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contm relativamente poucos usurios adicionais, o que d ao GSM uma taxa de dados muito maior por usurio que o D-AMPS.

CDMA (Code Division Multiple Access) um sistema que cada estao transmita sobre todo o espectro de freqncias durante todo o tempo, diferentes do D-AMPs e do GSM que dividem a faixa de freqncias permitida em canais estreitos, e os canais em slots de tempo.

Na prtica, a largura de banda disponvel para cada usurio , no mnimo, to boa quanto do GSM,

mas com uma freqncia muito melhor.

3.7.3. Voz e dados digitais

O projeto que realiza esse servio foi o IMT-2000 que deve oferecer para os usurios os seguintes

servios:

Transmisso de voz de alta qualidade;

Servio de mensagens;

Multimdia;

Acesso a Internet.

Essas redes so conhecidas como redes 3G e h duas propostas de servios bsicos.

W-CDMA (Wireband CDMA CDMA de banda larga) um projeto da Ericsson. Funciona em uma largura de banda de 5 MHz e pode interoperar com o GSM. Foi adotado pela Unio Europia, que o chamou de UMTS (Universal Telecommunications System).

CDMA2000 um projeto de Qualcomm. Tambm utiliza uma largura de banda de 5 MHz, mas pode interoperar com o GSM.

Como ainda no h consenso, as operadoras, esto trabalhando com propostas alternativas

conhecidas como gerao 2.5 G.

Dentre essas solues, as mais conhecidas so:

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution taxas de dados aperfeioados para a evoluo do GSM) p GSM com mais bits por baund , isso pode gerar mais erros por baund, por isso o EDGE tem nove esquemas diferentes para modulao e correo de erros que diferem entre si pela proporo da largura de banda dedicada correo dos erros introduzidos.

GPRS (General Pocket Radio Service servio geral de rdio de pacotes) essa uma rede de superposio de pacotes sobre o D-AMPS ou sobre o GSM. Permite a transmisso e a recepo de pacotes IP.

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3.8. Televiso a cabo

Tem se tornado uma opo importante para a transmisso de dados e acesso a Internet nas redes

fixas. As operadoras de TV a cabo tm tentado aumentar significativamente sua participao no mercado.

3.8.1. CATV (Community Antenna Television)

CATV era o nome dado a TV a cabo nos primeiros anos de funcionamento. Nessa poca, tudo era

muito simples, o sistema consistia em uma grande antena situada em um ponto alto geralmente uma

colina, e essa antena era a responsvel por captar os sinais da TV; havia um amplificador chamado head

end e um cabo coaxial que distribua os sinais a cada casa.

Dessa forma havia milhares de sistemas independentes. Em 1974 surgiu um canal exclusivo para

cabo, o Home Box Office (HBO) e, depois dele, vrios outros. Dessa forma, houve a necessidade de

interligar esses canais independentes e surgiram ento as grandes redes de TV a cabo.

Com essa expanso, os cabos entre as diversas cidades foram substitudos por fibra ptica de alta

largura de banda, e esse novo sistema (com fibra ptica nas linhas principais e cabo coaxial no ligaes

para as residncias) chamado de HFC (Hybrid Fiber Coax Sistema Hbrido de Cabo Coaxial e Fibra).

Nessa nova estrutura se fez necessrio o uso dos conversores eletro-pticos para interfacear entre as

partes pticas e eltricas da rede, e so chamados de ns de fibra.

Vale ressaltar que, devido largura de banda da fibra ser bem maior que a do cabo, um nico n de

fibra pode alimentar vrios cabos coaxiais.

3.8.2. Internet por cabo

Com a expanso do sistema de TV a cabo, muitas operadoras decidiram entrar no ramo de acesso a

Internet e no ramo de telefonia.

A largura de banda oferecida pelos sistemas a cabo (fibra ptica e cabo coaxial) infinitamente

superior a oferecida pelo par tranado, porm, nesse tipo de transmisso o processo ocorre por difuso, e

como, todos os usurios do servio compartilham a mesma banda pode haver uma queda significativa na

qualidade do servio para alguns.

OBS.: J h projetos para a 4G que incluem alta largura de banda, onipresena (conectividade em

todo lugar), integrao uniforme com redes fisicamente conectadas, transmisso de pacotes IP, rdio por

software e alta qualidade de servios para multimdia.

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Nesse tipo de servio h a necessidade da instalao de um modem a cabo que um dispositivo que

possui duas interfaces: uma para o computador e outra para a rede a cabo. Eles esto sempre ativos.

Estabelecem uma conexo ao serem ligados e mantm essa conexo durante todo o tempo em que

permanecem ligados.

Como o cabo um meio compartilhado, por questo de segurana, todo o trfego deve ser

criptografado em ambos os sentidos.

ADSL x Cabo

O sistema a cabo utiliza cabo coaxial e o ADSL utiliza par tranado.

O sistema a cabo no garante uma largura de banda efetiva, visto que o canal compartilhado, j o ADSL consegue garantir, em mdia, 80% dos valores de banda afixados na rota do cliente.

Novos usurios interferem no desempenho do sistema a cabo, porm no ADSL cada usurio tem uma conexo dedicada, e o nmero maior ou menor de usurios no interfere em absolutamente nada.

O sistema a cabo no oferece segurana, sendo necessrio o uso da criptografia.

O sistema telefnico de uma maneira geral, mais resistente a falhas que o sistema a cabo.

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Meios de Transmissão de Dados