Uso de redes informáticas

Uso de Redes de Computadores

Antes de começarmos o estudo das questões técnicas de redes e transmissão de dados é interessante entender a importância das redes de computadores nas empresas e na vida das pessoas.

Muitas empresas têm um número significativo de computadores. Inicialmente, esses computadores funcionavam isoladamente, mas em um determinado momento, a gerência deve ter decidido conectá-los para poder extrair e correlacionar informações sobre a empresa inteira.

Em termos mais genéricos, a questão aqui é o compartilhamento de recursos com o objetivo de tornar todos os programas, equipamentos e especialmente dados ao alcance de todas as pessoas na rede, independente da localização física do recurso e do usuário.

Porém, mais importante do que compartilhar recursos físicos, como impressoras, scanners e gravadores de CDs, seja compartilhar informações. Toda empresa de grande e médio porte e muitas empresas pequenas têm uma dependência grande de informações on-line.

No lado pessoal, as redes de computadores estão entrando no dia-a-dia das pessoas, principalmente dos jovens. Grandes movimentos sociais foram gerados por aplicações para comunidades ligadas a Internet. Um exemplo, são as aplicações Facebook, Twitter, Google e outras. Todos esses movimentos geram transformações nos negócios e no cotidiano das pessoas.

Tipos de modulação (I)

Para facilitar a transmissão do sinal através dos meios físicos e adequar as frequências aos sistemas de comunicação se utiliza o que chamamos de onda portadora, sobre a qual é transmitido o sinal com a informação.

A onda portadora é um sinal senoidal caracterizado por três variáveis: amplitude, freqüência e fase. A amplitude é a medida da altura da onda para voltagem positiva ou para voltagem negativa. Também definida como crista da onda, a amplitude do sinal digital é igual à diferença da voltagem para o degrau entre 0 e 1. Iniciando na voltagem zero, a onda cresce atinge a amplitude, decresce, se anula, atinge sua amplitude negativa e volta a crescer até se anular novamente. Essa seqüência compõe um ciclo.

Modulação é o processo na qual a informação é adicionada a ondas eletromagnéticas. É assim que qualquer tipo de informação, até a voz humana ou transação de dados numa aplicação interativa é transmitida numa onda eletromagnética. O transmissor adiciona a informação numa onda básica de tal forma que poderá ser recuperada na outra parte através de um processo reverso chamado demodulação.

Nas modernas redes de telecomunicação, a informação é transmitida, transformando em uma das duas características da onda: a amplitude e a freqüência.

Modulação em Amplitude – AM (Amplitude Modulation) – usa o sistema de chaveamento de amplitude ASK (Amplitude Shift Keying). É usada na comunicação de voz, na maioria das transmissões de LAN’s, mas pouco indicada para WLAN porque é muito sensível ao ruído;

Modulação por freqüência – FM (Frequency Modulation) – usa o chaveamento de freqüência FSK (Frequency Shift Keying).

Modulação por fase - Na forma mais simples, a onda portadora é deslocada de forma sistemática 0° ou 180° em intervalos uniformemente espaçados. Um esquema melhor é usar deslocamentos de 45, 135, 225 ou 315 graus para transmitir dois bits de informações por intervalo de tempo

Tipos de modulação (II)

Um baud é um sinal ou onda elétrica analógica. Um ciclo de uma onda analógica é igual a um baud. Um ciclo completo inicia na voltagem zero, vai até a mais alta voltagem e desce até a voltagem negativa mais baixa e volta para a voltagem zero. Uma linha de 1200 bauds significa que a onda analógica completa 1200 ciclos em um segundo. Uma linha de 2400 bauds completa 2400 ciclos de onda em um segundo. O termo taxa de transmissão de dados (baud rate) refere-se somente a sinais elétricos analógicos. Ele não indica a quantidade de informações enviada nessas ondas.

A rede comutada pública opera em 2400 bauds. Se a rede pública pudesse transportar somente 2400 bits em um segundo, os usuários de comunicações de dados teriam poucas oportunidades de utilizar a rede para troca de informações. Para alcançar maiores capacidades, os fabricantes de modems desenvolveram técnicas capazes de transmitir mais de um bit para cada onda ou baud analógico. Portanto, um modem de 9600 bits/s permite a cada onda analógica transportar quatro bits de dados por onda (9600 ÷ 2400 = 4). É correto declarar que o modem de 9600 bps roda em 2400 bauds. Um modem de 28.800 bits/s coloca doze bits de dados sobre cada sinal ou onda elétrica. Ainda utiliza um linha de 2400 bauds.

Tipos de modulação (III)

Os conceitos de largura de banda, baud, símbolo e taxa de bits costuma ser confundidos:

Largura de banda de um meio é a faixa de freqüências que passam por ele com atenuação mínima. É uma propriedade física do meio (normalmente, variando de 0 até alguma freqüência máxima definida pelo meio) e é medida em Hz.

A taxa de baud é o número de amostras realizadas. Cada amostra envia um fragmento de informações, ou seja, um símbolo. A taxa de bauds e a taxa de símbolos são portanto idênticas. A técnica de modulação determina o número de bits/símbolo.

A taxa de bits é a quantidade de informações enviadas pelo canal e é igual ao número de símbolos multiplicado pelo número de bits/símbolo.

Tipos de modulação (IV)

Todos os modems avançados utilizam uma combinação de técnicas de modulação para transmitir vários bits por baud. Com freqüência, várias amplitudes e vários deslocamento de fase são combinados para transmitir diversos bits/símbolos.

A figura (a) mostra os pontos 45, 135, 225 e 315 graus com amplitude constante (distância a partir da origem). A fase de um ponto é indicada pelo ângulo que uma linha dele até a origem forma com o eixo x positivo. A figura (a) tem quatro combinações válidas e pode ser usada para transmitir dois bits por símbolo. Ela é QPSK -Quadrature Phase Shift Keying - chaveamento por deslocamento de fase de quadratura.

Na figura (b) observamos uma outra estrutura de modulação, na qual são usadas quatro amplitudes e quatro fases, dando um total de 16 combinações diferentes. Esse esquema de modulação pode ser usado para transmitir quatro