REDES DE COMPUTADORES E TELECOMUNICAÇÕES MÓDULO 5

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1 REDES DE COMPUTADORES E TELECOMUNICAÇÕES MÓDULO 5

2 Índice 1. Ruídos, Atenuação e Falhas em Rede Distorção e ruído Distorção Distorção por atenuação Distorção por retardo (de fase) Ruído Ruído branco Ruído impulsivo Cross talk Eco Jitter de fase e amplitude

3 1. RUÍDOS, ATENUAÇÃO E FALHAS EM REDE 1.1 DISTORÇÃO E RUÍDO Todo sinal elétrico, ao propagar-se em um meio de transmissão, sofre degradação. Distorções são alterações determinísticas e sistemáticas da forma de onda do sinal, causadas pelas características de transmissão imperfeitas do canal. Ruídos são perturbações de natureza aleatória, causadas por agentes externos ao sistema de comunicação Distorção Mudança indesejada na forma da onda: ocorre sempre que é transmitido o sinal sobre certo canal; conhecendo o canal, pode-se predizer o que irá acontecer sobre qualquer sinal que seja transmitido por ele; é passível de compensação pela adição de componentes elétricos passivos e/ou ativos ao canal, que eliminem ou minimizem seus efeitos Distorção por atenuação As distorções, por serem sistemáticas e determinísticas, podem ser compensadas no transmissor e no receptor através de circuitos de equalização. Se todos os componentes de um sinal tivessem suas amplitudes simplesmente atenuadas de forma constante, o sinal perderia potência, mas manteria a mesma forma de onda, sem d isto rçã o. A distorção ocorre porque a atenuação afeta, de maneira diferente, as amplitudes relativas de diferentes componentes do sinal. A perda geralmente é maior nas margens inferior e superior da banda de passagem do canal. A utilização de amplificadores e equalizadores servem para minimizar o efeito da distorção. Os equalizadores são dispositivos cuja função de transferência é o inverso daquela do canal, na faixa de frequências de interesse, compensando o efeito da atenuação variável do canal Distorção por retardo (de fase) Não é só a amplitude de uma senóide que é afetada ao ser transmitida em um canal, sua fase também é modificada: as componentes do sinal sofrem saltos de fase não linear provocando um atraso maior nas frequências que estão à margem da banda de passagem; danosa à transmissão de dados, tem a possibilidade de haver interferência entre os símbolos; utilização de equalizadores de fase. 3

4 1.2 RUÍDO É constituído por sinais eletrônicos aleatórios: por serem aleatórios, não podem ser completamente com pensados; adição adulterada ao sinal de informação que tende a alterar seu conteúdo; é um sinal indesejável; é muito difícil de compensar, pois não pode ser prognosticado, a não ser em termos de probabilidade; existem dois tipos de ruído que afetam as comunicações telefônicas: o o ruído branco; ruído impulsivo Ruído branco É denominado, também, ruído térmico. Provocado pela agitação dos elétrons nos condutores. Sua quantidade é função da temperatura. É uniformemente distribuído em todas as frequências do espectro. Na prática, é o chiado de fundo que pode ser ouvido em qualquer sistema de comunicação. É mais danoso à comunicação de voz do que à comunicação de dados. A recuperação e amplificação do sinal em pontos intermediários de um canal de comunicação não melhoram a relação sinal/ruído (RSR). O ruído branco também é amplificado e se adiciona ao nível de ruído presente no novo trecho de linha. Assim, a RSR se deteriora com o aumento do número de trechos de um canal Ruído impulsivo O ruído impulsivo é não contínuo e consiste em pulsos irregulares e com grandes amplitudes, sendo de difícil prevenção. A duração destes pulsos pode variar de alguns milissegundos até centenas de milissegundos. É provocado por: distúrbios elétricos externos ou falhas nos equipamentos; indução no circuito telefônico (raios). Esse tipo de ruído é o causador da maior parte dos erros em comunicação de dados. Sua medida se realiza pela contagem do número de vezes que, num determinado período de tempo, os picos ultrapassam um nível prefixado. 1.3 CROSS TALK Ruído bastante comum em sistemas telefônicos. Linha cruzada. Efeito provocado por uma interferência indesejável entre condutores próximos que induzem sinais entre si. 4

5 Quanto maior a frequência dos sinais, maior a probabilidade de ocorrência de cross talk. 1.4 ECO Causam efeitos similares ao ruído. Toda vez que há uma mudança de impedância numa linha, sinais são refletidos e voltarão por esta linha, podendo corromper os sinais que estão sendo transmitidos. Podem ser tomadas precauções para evitar a reflexão dos sinais. Afeta tanto a comunicação de dados quanto a de voz, e será tanto maior quanto maior for o retardo e menor for a atenuação do eco. Se manifesta apenas em comunicações a dois fios. Os circuitos telefônicos terrestres mais antigos empregavam chaves eletrônicas (chamadas de supressores de eco) para reduzir o seu efeito. Os circuitos mais novos, terrestres ou via satélite, empregam canceladores de eco, circuitos eletrônicos que somam ao eco um sinal inverso, cancelando-o. Os supressores interrompem a transmissão em um dos sentidos quando o outro está transmitindo, evitando o retorno do eco, o que torna a transmissão quase semiduplex. Quando um modem atende uma chamada, ele emite um tom de 2.100Hz destinado a desabilitar algum supressor de eco que esteja instalado no circuito. Em condições normais de operação de uma linha telefônica, parte do sinal transmitido retorna ao receptor por meio de uma bobina híbrida, usada para converter a linha de assinante de dois fios em linha de quatro fios entre as centrais. Esse retorno ocorre com certo retardo proporcional à distância em que o sinal é transmitido e é chamado de eco. 1.5 JITTER DE FASE E AMPLITUDE Jitter de fase: distúrbio que faz com que o tom puro (senóide simples) apareça na saída do canal como se fosse modulado em fase ou frequência. Causas: interferência da rede de alimentação; interferência dos geradores de tons de linha da rede telefônica. O jitter de amplitude faz com que um tom puro apareça modulado em amplitude. 5