Introdução
Nenhum meio de transmissão é capaz detransmitir sinais sem que parte da energiadesses sinais se perca durante o processo.
A essa perda de energia dá-se o nome deatenuac ao.
A atenuação (L) de um sinal é medida emdecibéis (dB) de acordo com a equação:
LdB = −10 log10
Psaida
Pentrada
. – p.2/24
Exemplo
10 mW 5 mWL = ?
LdB = −10 log10
Psaida
Pentrada
= −10 log10
5 mW
10 mW= 3 dB
A atenuação é uma medida relativa , e não absoluta.
LdB = −10 log10
Psaida
Pentrada
= −10 log10
500 mW
1.000 mW= 3 dB
. – p.3/24
O Revés: Ganho
A potência de um sinal também pode sofrerum acréscimo, neste caso proporcionada pordispositivos conhecidos como amplificadores .
A amplificação (G) de um sinal, denominadaganho , também é expressa em decibéis.
O ganho é expresso pela seguinte equação:
GdB = 10 log10
Psaida
Pentrada
. – p.4/24
Exemplo
A 10 mW5 mW
G = ?
GdB = 10 log10
Psaida
Pentrada
= 10 log10
10 mW
5 mW= 3 dB
O ganho também é uma medida relativa.
GdB = 10 log10
Psaida
Pentrada
= 10 log10
1.000 mW
500 mW= 3 dB
. – p.5/24
Observações
Em uma série de elementos presentes natransmissão de um sinal, as atenuações eamplificações podem ser somadasalgebricamente
P = ?saídaA4 mW
G = 35 dBL = 12 dB L = 10 dB1 2
- 12 dB + 35 dB - 10 dB = + 13 dB (o sinaloriginal será amplificado!)
. – p.6/24
Cálculo de Psaida
P = ?saídaA4 mW
G = 35 dBL = 12 dB L = 10 dB1 2
13dB = 10 log10
Psaida
4 mW−→ log
10
Psaida
4=
13
10
log10
Psaida
4= 1, 3 −→
Psaida
4= 101,3
Psaida = 4.101,3 mW −→ Psaida = 79, 8 mW
. – p.7/24
Efeito da Atenuação naTransmissão de Dados
0 1 1 0 01
A (V)
01
t
0
0
0 1 1 0 0
A (V)
01
t
0
0
0,8
(a) sinal original (b) sinal atenuado
Os vários componentes de freqüência do sinal sãoatenuados na mesma proporção (hipótese irreal ).
. – p.8/24
Uma Verdade Inconveniente
0 1 1 0 01
A (V)
01
t
0
0
0 1 1 0 0
A (V)
01
t
0
0
0,8
(a) sinal original (b) sinal atenuado(e distorcido)
Cada componente de freqüência do sinal sofre umgrau de atenuação diferente, distorcendo o sinal.
. – p.9/24
Largura de Banda
Propriedade do meio de transmissão.
Faixa de freqüências cujos componentes nãosofrem uma atenuação significativa queimpeça o reconhecimento do sinal por partedo receptor.
A freqüência máxima da largura de bandatambém é chamada frequ encia de corte , ou fc.
Em alguns casos, a freqüência de corte éaquela na qual a atenuação do componente éigual a 3 dB.
. – p.10/24
Exemplo: a Linha Telefônica
0300 Hz20 Hz 3,4 KHz 20 KHz 1 MHz
...
intervalo de audibilidade humana
largura de banda original da linha
do canal telefônicolargura de banda
. – p.11/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cenário: transmissão dos oito bits seguintes em umalinha telefônica:
Dados:
fc = 3 KHz
taxa de transmissão = 300 bps
. – p.12/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo de T e f :
300 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
300s −→ T = 26, 67 ms
f =1
T=
1
26, 67.10−3s−→ f = 37, 5 Hz
f é também a freqüência do 1o. harmônico, f1h.
A quantidade de harmônicos Nh que conseguem sertransmitidos é dada por:
Nh =fc
f1h
. – p.13/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo de Nh para 300 bps:
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
37, 5 Hz−→ Nh = 80 harmonicos
A uma taxa de 300 bps, os 80 primeiros harmônicosdo sinal serão recebidos.
Mas, o que acontece se aumentarmos a taxa detransmissão???
. – p.14/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo para taxa de 600 bps:
600 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
600−→ T = 13, 33 ms
f =1
T=
1
13, 33.10−3 s−→ f = f1h = 75 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
75 Hz−→ Nh = 40 harmonicos
Cálculo para taxa de 1200 bps:
1.200 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
1.200−→ T = 6, 67 ms
f =1
T=
1
6, 67.10−3 s−→ f = f1h = 150 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
150 Hz−→ Nh = 20 harmonicos
. – p.15/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo para taxa de 2400 bps:
2.400 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
2.400−→ T = 3, 33 ms
f =1
T=
1
3, 33.10−3 s−→ f = f1h = 300 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
300 Hz−→ Nh = 10 harmonicos
Cálculo para taxa de 4800 bps:
4.800 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
4.800−→ T = 1, 67 ms
f =1
T=
1
1, 67.10−3 s−→ f = f1h = 600 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
600 Hz−→ Nh = 5 harmonicos
. – p.16/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo para taxa de 9600 bps:
9.600 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
9.600−→ T = 0, 83 ms
f =1
T=
1
0, 83.10−3 s−→ f = f1h = 1.200 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
1.200 Hz−→ Nh = 2 harmonicos
Cálculo para taxa de 19.200 bps:
19.200 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
19.200−→ T = 0, 42 ms
f =1
T=
1
0, 42.10−3 s−→ f = f1h = 2.400 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
2.400 Hz−→ Nh = 1 harmonico
. – p.17/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
Cálculo para taxa de 38.400 bps:
38.400 bits
8 bits=
1 s
T s−→ T =
8
38.400−→ T = 0, 21 ms
f =1
T=
1
0, 21.10−3 s−→ f = f1h = 4.800 Hz
Nh =fc
f1h
=3.000 Hz
4.800 Hz−→ Nh = 0 harmonico
. – p.18/24
Impacto da Largura de Bandana Taxa de Transmissão
taxa (bps) T (ms) f1h (Hz) Nh (harmônicos)
300 26,67 37,5 80
600 13,33 75 40
1.200 6,67 150 20
2.400 3,33 300 10
4.800 1,67 600 5
9.600 0,83 1.200 2
19.200 0,42 2.400 1
38.400 0,21 4.800 0. – p.19/24
Observações
Ao se aumentar a taxa de transmissão, diminui-se aquantidade de harmônicos que são efetivamentetransmitidos.
Se pelo menos 10 harmônicos são necessários para acorreta caracterização do sinal, a taxa de transmissãomáxima obtida é 2.400 bps.
Aumentando-se o número mínimo de harmônicos para20, a taxa de transmissão é reduzida para 1.200 bps.
O que aconteceria se a freqüência de corte (fc) fosseaumentada para 6 KHz???
. – p.20/24
Tabela para fc = 6 KHz
taxa (bps) T (ms) f1h (Hz) Nh (harmônicos)
300 26,67 37,5 160
600 13,33 75 80
1.200 6,67 150 40
2.400 3,33 300 20
4.800 1,67 600 10
9.600 0,83 1.200 5
19.200 0,42 2.400 2
38.400 0,21 4.800 1
76.800 0,10 9.600 0. – p.21/24
Observações
Novos valores:
para Nh = 10, a taxa máxima passou de 2.400 bpspara 4.800 bps.
para Nh = 20, a taxa máxima passou de 1.200 bpspara 2.400 bps.
Justifica-se porque o termo Banda Larga está sempreassociado a altas taxas de transmissão.
ADSL (VELOX): utiliza a largura de banda real dalinha telefônica.
. – p.22/24
ADSL
ADSL
AsymmetricDigitalSubscriberLine
Conversações telefônicas & transmissões dedados simultâneas são permitidas.
Banda reservada para recepção de dados émaior que a banda utilizada paratransmissão.
. – p.23/24