Questões de Concurso
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Amplificadores ópticos a fibra dopada têm permitido aumentar a distância entre repetidores ópticos, não corrigindo necessariamente, porém, problemas de dispersão na fibra.
Acerca de sistemas de comunicação óptica, julgue o item que se segue.
A técnica denominada WDM (wavelength division
multiplexing) permite um incremento da capacidade de
sistemas ópticos em termos da taxa de transmissão.
Porém, para que sistemas que utilizam essa técnica
possam funcionar com a menor dispersão modal
possível, é necessário que, além de usarem fibras
monomodo, eles operem com a tecnologia OFDM.
Considere que para a medida de intensidade de campo elétrico se utiliza uma antena cujo ganho é igual a 2. Essa antena é conectada a um receptor de 50 Ω por meio de um circuito de casamento. Nessa situação, para uma freqüência do sinal de 300 MHz e desprezando possíveis perdas no sistema, a relação entre a intensidade de campo elétrico na recepção e a voltagem no receptor é superior a 6.
Caso a capacidade do enlace seja de 2,048 Mbps, no máximo 32 ligações telefônicas poderão acontecer simultaneamente entre os dois escritórios. Como parte dos bits transmitidos deve transportar informações de sinalização, na realidade, o número máximo de ligações simultâneas será menor que 32.
Para se conseguir um desempenho satisfatório, provavelmente o sistema de comunicação que for instalado precisará utilizar codificação de canal. Nesse caso, um tipo de codificação muito utilizada é a convolucional. Se for utilizado um codificador convolucional de taxa de codificação 3/4 , por exemplo, a taxa de bits útil do sistema será multiplicada por 4/3.
Nesse tipo de sistema, para que a transmissão seja bidirecional, é comum o uso de dois canais (ou faixas de freqüência), um para cada sentido, em um esquema denominado FDD (frequency domain duplex). Contudo, é possível fazer transmissão bidirecional utilizando-se um único canal, no esquema TDD (time domain duplex).
Caso a capacidade do enlace deva ser de um E1, ou seja, 2,048 Mbps, e a largura da banda de transmissão disponível seja de 500 kHz para cada sentido, então a técnica de modulação QPSK não poderá ser utilizada, sendo adequado o uso da técnica M-QAM, com M maior que 16.
Enlaces desse tipo normalmente utilizam freqüências na faixa de HF (high frequency), pelo fato de as antenas, os transmissores e os receptores para essa faixa de freqüência serem pequenos e relativamente baratos. Além disso, as características de propagação das ondas eletromagnéticas em HF são muito adequadas para enlaces relativamente curtos.
A comutação de pacotes requer que bits de endereço e de controle sejam acrescentados a cada pacote, o que resulta em um overhead considerável. Na comutação de circuitos, um circuito exclusivo é estabelecido para cada conexão e, portanto, não são requeridos bits adicionais, ou seja, não há overhead na comutação de circuitos. Conseqüentemente, a comutação de circuitos propicia um uso mais eficiente da banda de transmissão que a comutação de pacotes. Contudo, devido a outras vantagens da comutação de pacotes, seu uso é cada vez maior.
PDH (plesiochronous digital hierarchy) e SDH (synchronous digital hierarchy) são duas hierarquias digitais de multiplexação embasadas no esquema TDM. A PDH é usada em redes de comutação de circuito e a SDH, em redes de comutação de pacotes.
As redes que fazem comutação de pacotes utilizam os princípios da multiplexação TDM estatística, enquanto as redes que fazem comutação de circuito utilizam a multiplexação TDM determinística.
Os esquemas CDMA (code division multiple access) e TDMA (time division multiple access) são técnicas digitais de múltiplo acesso fundamentadas no esquema de multiplexação TDM (time division multiplexing).
O esquema FDM (frequency division multiplexing) pode ser usado para multiplexar um conjunto de sinais analógicos, um conjunto de sinais digitais ou um conjunto de sinais analógicos e de sinais digitais.
Transmissões analógicas não-guiadas nas faixas de freqüência denominadas VHF (very high frequency) e UHF (ultra high frequency) devem utilizar a modulação FM, uma vez que nessas faixas de freqüência não é possível uma transmissão bem-sucedida usando-se técnicas de modulação de amplitude.
Um sistema de transmissão que usa a modulação FM requer geralmente um canal com banda passante mais larga que a requerida por um sistema que usa uma técnica de modulação de amplitude, considerando que o sinal modulante de banda básica é o mesmo nos dois sistemas. Contudo, para uma mesma potência transmitida, o desempenho do sistema FM pode ser melhor que o desempenho do sistema que usa modulação de amplitude — tomando como medida de desempenho a razão sinal-ruído medida na saída do demodulador.
Entre as técnicas de modulação analógica, a que requer canal com menor largura de banda é a técnica VSB (vestigial sibeband), por isso ela é utilizada na transmissão de sinais analógicos de TV.
COFDM (coded orthogonal frequency division multiplexing) é um esquema de transmissão que usa centenas e até milhares de portadoras, em vez de uma única portadora. Uma das vantagens desse esquema é o fato de ele ser robusto com relação aos efeitos da propagação por múltiplos percursos (especificamente, o desvanecimento seletivo e o espalhamento temporal) e ao ruído impulsivo.
Se um sistema de transmissão digital, que utiliza a modulação 256-QAM, opera com uma taxa de transmissão de 106 baud (ou símbolos-por-segundo), ele é capaz de transmitir bits à taxa de 8 Mbps.
Aplicações que requerem técnica de modulação que tenha eficiência espectral maior que 3 bps/Hz podem utilizar o esquema PSK (phase shift keying) ou o esquema QAM (quadrature amplitude modulation). Geralmente, usa-se mais o esquema PSK, porque ele requer uma banda de transmissão mais estreita e é mais robusto a não-linearidades.
A modulação QPSK (quaternary phase shift keying) é um esquema de modulação digital robusto e, por isso, ela é muito utilizada em sistemas de comunicação digital que utilizam canal com baixa razão sinal-ruído.