Transmissão de dados - A ligação física

Maio 2015

O que é uma linha de transmissão ?

 

Uma linha de transmissão é uma ligação entre duas máquinas. Designa-se geralmente pelo termo emissor a máquina que envia os dados e por receptor a que os recebe. As máquinas podem às vezes ser cada uma por sua vez receptora ou emissora (é geralmente o caso dos computadores ligados em rede).

A linha de transmissão, chamada também, às vezes, canal de transmissão ou via de transmissão, não é necessariamente constituída por um só suporte físico de transmissão, é por isso que as máquinas de extremidades (por oposição às máquinas intermédias), chamadas ETTD (equipamento terminal de tratamento de dados, ou em inglês DTE, Data Terminal Equipment) possuem cada uma um equipamento relativo ao suporte físico ao qual estão ligadas, chamado ETCD (equipamento terminal de circuito de dados, ou em inglês DCE, Data Communication Equipment).

 

Circuito de dados e linha de transmissão

Noções sobre as ondas electromagnéticas

A transmissão de dados num suporte físico faz-se por propagação de um fenómeno vibratório. Resulta daí um sinal ondulatório dependente da grandeza física que fazemos variar :

  • no caso da luz, trata-se de uma onda luminosa
  • no caso do som, trata-se de uma onda acústica
  • no caso da tensão ou da intensidade de uma corrente eléctrica, trata-se de uma onda eléctrica


As ondas electromagnéticas são caracterizadas pela sua frequência, a sua amplitude e a sua fase.



Tipos de suportes físicos

Os suportes físicos de transmissões são os elementos que permitem fazer circular as informações entre os equipamentos de transmissão. Classifica-se geralmente estes apoios em três categorias, de acordo com o tipo de grandeza física que permitem fazer circular, ou seja, com a sua constituição física:

  • Os suportes telegráficos permitem fazer circular uma grandeza eléctrica num cabo geralmente metálico
  • Os suportes aéreos designam o ar ou o vazio, permitem a circulação de ondas electromagnéticas ou radioeléctricas diversas
  • Os suportes ópticos permitem encaminhar informações sob forma luminosa

De acordo com o tipo de suportes físico, a grandeza física tem uma velocidade de propagação mais ou menos rápida (por exemplo, o som propaga-se no ar a uma velocidade de aproximadamente 300 m/s enquanto que a luz tem uma velocidade próxima dos 300.000 km/s).

Perturbações

A transmissão de dados numa linha não se faz sem perdas. Em primeiro lugar, o tempo de transmissão não é imediato, o que impõe uma certa “sincronização” dos dados durante a recepção.
Por outro lado, podem aparecer parasitas ou degradações do sinal.

  • Os parasitas (frequentemente chamados barulho) são o conjunto das perturbações que alteram localmente a forma do sinal. Distinguem-se geralmente três tipos de barulho :
    • O barulho branco é uma perturbação uniforme do sinal, ou seja, acrescenta ao sinal uma pequena amplitude cuja média no sinal é nula. O barulho branco caracteriza-se geralmente por um rácio chamado relatório sinal/barulho, que traduz a percentagem de amplitude do sinal em relação ao barulho (a sua unidade é o decibel). Este deve ser o mais elevado possível.
    • Os barulhos impulsivos são pequenos surtos de intensidade que provocam erros de transmissão.
  • O enfraquecimento do sinal representa a perda de sinal em energia dissipada na linha. O enfraquecimento traduz-se por um sinal de saída mais fraco que o sinal de entrada e carateriza-se pelo valor :

A = 20 log  (Nível do sinal em saída/Nível do sinal em entrada)


O enfraquecimento é proporcional ao comprimento da via de transmissão e à frequência do sinal.
  • A distorção do sinal caracteriza o desfasamento entre o sinal em entrada e o sinal em saída.

Banda concorrida e capacidade

A banda concorrida (em inglês bandwidth) de uma via de transmissão é o intervalo de frequência no qual o sinal não sofre um enfraquecimento superior a um certo valor (geralmente 3 dB, porque 3 decibéis correspondem a um enfraquecimento do sinal de 50%). Temos então:

 




Uma linha de telefone tem, por exemplo, uma banda concorrida compreendida entre 300 e 3400 Hertz para uma taxa de enfraquecimento igual a 3 dB.

A capacidade de uma via é a quantidade de informações (em bits) que pode ser transmitida na via em 1 segundo.
A capacidade caracteriza-se da maneira seguinte :

C = W log2 (1 + S/N)
  • C capacidade (em bps)
  • W a largura de banda (em Hz)
  • S/N representa o relatório sinal sobre barulho da via.

Upload et download

Chama-se download ao telecarregamento em modo descendente (do servidor para o seu computador) e chama-se upload ao telecarregamento em modo ascendente (do seu computador para o servidor). É interessante saber que o upload e o download se fazem em canais de transmissões separados (quer seja num modem ou numa linha especializada). Assim, quando envia um documento (upload) não perde banda concorrida em download!

Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
Transmissao-de-dados-a-ligacao-fisica .pdf

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