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1 O PROCESSO DE COMUNICAÇÃO

1.1 – INTRODUÇÃO

Atualmente, a comunicação desempenha um papel bastante relevante na vida das pessoas, das empresas ou de qualquer tipo de organização. De um modo geral, estamos diariamente lidando com alguma tipo de comunicação, que pode ser:

a) em sua forma escrita, como neste texto ou em um jornal,

b) na forma oral, como acontece em aulas, palestras, conversas entre pessoas,

c) na forma de audio, video ou de dados de um computador. Neste ultimo caso, referimo-nos ao assunto como comunicação de dados, objeto principal deste texto.

O desenvolvimento de tecnologias avançadas de telecomunicações tem alterado substancialmente a forma de condução dos negócios, gerando novos serviços, tais como: o comércio eletrônico ou e-commerce, a realização de negócios pelas redes ou e-business, a transferência de recursos financeiros de e para bancos-TEF, etc), tornado o mundo mais próximo para todos, o chamado mundo globalizado. É dificil hoje imaginar a realização de negócios sem o emprego de correio eletrônico, sem o uso e transmissão de documentos em PDF e outras formas de comunicação entre as pessoas e as empresas, como os sites que as organizações criam para divulgar seus produtos e realizar negócios diretamente com os clientes.

Os bancos se valem da teleinformática para agilizar seus serviços e facilitar a interação com os clientes e destes com os bancos, como a mencionada transferência eletrônica de fundos (TEF), sendo a vertiginosa expansão da Internet uma das causas (mas não a única) desses avanços.

A lista de aplicações dependentes do emprego de comunicação de dados é cada vez maior, não só em face do avanço tecnológico dos computadores, como também dos meios de interligá-los e transmitir dados à distância. A montagem e produção de automóveis em larga escala depende de um controle eficaz do processo de busca e montagem dos componentes (controle de estoque e montagem automatizada ou CAM), podendo os componentes serem produzidos e entregues por demanda devido a rede de comunicação entre os didtribuidores de veículos, as montadoras e os fabricantes de peças. O compartilhamento de informações e de recursos é o centro do processo de interligação.

Para se interligar diferentes usuários e permitir que eles interajam entre si para trocar informações, obter ou manipular dados localizados geograficamente distantes do usuário, criaram-se técnicas de comunicação e interação. Até o início da década de 1980 os sistemas de computação eram basicamente constituidos de máquinas de grande porte (mainframes), processando os dados de forma centralizada. Os microcomputadores (pequeno porte) estavam iniciando sua entrada no mercado e o processamento à distância (teleprocessamento) constituia-se basicamente de entrada remota de serviços (RJE – Remote Job Entry).

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A partir dai, o crescimento do emprego de estações remotas de processamento e novos desenvolvimentos tecnológicos em computação, especialmente no que se refere aos processadores e memórias, acarretaram impacto apreciável nas telecomunicações, como o aperfeiçoamento dos roteadores e switches, os avanços no reconhecimento de voz, sua digitalização e transmissão, bem como de vídeo e imagens, permitindo sua integração e transmissão na forma digital.

A possibilidade de interligação de máquinas de arquitetura diferentes redundou no surgimento das redes, a mais notável delas, a Internet, devido à sua abrangência e flexibilidade e, com isso, um formidável incremento na coleta, armazenamento, processamento e utilização em tempo real de informações tanto operacioanis quanto estratégicas nas organizações.

A comunicação pode, então, se realizar não só localmente mas também de forma remota. E, mais ainda, de forma rápida, pois a possibilidade dos seres humanos se comunicar a distância é bem antiga (embora lenta), como os índios demonstraram com seus sinais de fumaça e os militares com as comunicações por luz, bandeiras, etc

1.2. CONCEITOS BÁSICOS

A comunicação é um processo que permite a duas ou mais entidades transmitir e receber algum tipo de informação, seja ela de que forma for. Conceitua-se, neste caso, entidades como podendo ser seres humanos ou máquinas, convenientemente projetadas para realizarem o processo de comunicação. Naturalmente, a possibilidade de se construir máquinas capazes de se comunicar é muito posterior a da comunicação entre pessoas.

Provavelmente, a comunicação nasceu junto com a própria raça humana, desde o momento em que as pessoas passaram a viver em sociedade, seja pela reunião em famílias, seja pela necessidade de trabalho. Somente por meio da comunicação é que as pessoas conseguem trocar idéias, informações, experiências ou até mesmo para diversão e entretenimento. Um simples “ Bom dia” falado (transmitido) por uma pessoa a outra já caracteriza um processo de comunicação ver fig. 1.1 a), assim como a comunicação entre professor e alunos em uma sala de aula (ver fig. 1.1 b) ou o modo utilizado pelos antigos índios, os sinais de fumaça (ver fig. 1.1 c).

Fig. 1.1(a) – Comunicação entre pessoas

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Também pode-se considerar um livro como um elo de comunicação entre o autor e seus leitores (ver fig. 1.1 d), assim como a observação que uma pessoa faz de um quadro consiste na comunicação entre o pintor e áqueles que observam a pintura (ver fig. 1.1 e).

Fig. 1.1 b) – Exemplo de comunicação – professor/alunos

Do mesmo modo é possível realizar o mesmo processo (comunicação) por meio de transmissão/recepção de informações entre máquinas interligadas, o que denomina-se genericamente de comunicação de dados, conforme exemplificado de forma simples na fig. 1.2.

Fig. 1.1(c) – Exemplo de comunicação

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Fig. 1.1(d) – Exemplo de comunicação escrita

Fig. 1.1(e) – Exemplo de comunicação

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Fig. 1.2 – Comunicação de Dados (entre computadores)

O objetivo básico de qualquer comunicação consiste do envio de uma informação que precisa ser passada de uma fonte para um destino, isto é, a informação é a essência da comunicação. Desse modo, o processo de comunicação requer, pelo menos duas entidades (pessoas ou máquinas), conforme será mostrado mais detalhadamente no item 1.3: uma, que gera e deseja passar a informação, genericamente conhecida como origem e outra, para quem (ou o que) se deseja receber a informação, genericamente conhecida como destinatário. Ele requer, ainda a existência da informação em si, que pode, em termos de comunicação física (não abstrata), ser denominada de uma mensagem. No item 1.3 será explicado de forma mais precisa o significado do termo mensagem, quando se trata de comunicação à distância entre duas máquinas.

Por exemplo, uma pessoa ao encontrar outra pode exclamar “ Bom Dia” . Ela é a origem da comunicação e a expressão “ bom dia” é a informação a ser transmitida (a mensagem); a outra pessoa, que ouve a exclamação, é o destinatário.

Para tornar efetivo o processo de comunicação, a informação a ser enviada é usualmente transformada, de algum modo (depende do sistema de comunicação utilizado) em elementos apropriados para a transmissão, os quais são genericamente denominados de sinais. Para viabilizar o processo, a informação é convertida para uma outra forma por meio de um código estabelecido entre as partes envolvidas na comunicação e que seja do conhecimento e entendimento de ambas (origem e destino). Em algumas situações, especialmente em comunicação de dados, é necessário realizar mais de uma conversão (codificação) da informação, desde sua geração até a chegada ao destino final.

Um código de comunicação pode ser definido como um grupo de símbolos estruturados de forma a ter um significado explícito para os elementos do processo de comunicação. Os seres humanos, por exemplo, construiram códigos de comunicação oral e escrita que chamamos de linguagem. A linguagem humana consiste de um conjunto de símbolos significativos, que são os caracteres e o vocabulário definido, acrescidos de métodos especificados para combiná-los, que permitam às pessoas criarem informações a serem comunicadas a outra ou outras pessoas (sintaxe). A transmissão de uma pessoa para outra (fala) ocorre por meio de sinais sonoros (o código representativo dos fonemas pronunciados é convertida em sons).

Um computador digital utiliza códigos constituidos por combinações de algarismo binários (binary digit ou simplesmente bit ), cada um deles sendo efetivamente representado internamente por um sinal elétrico de um valor específico (voltagem) para cada um dos dois algarismos. A fig 1.3 mostra exemplos de códigos usados pelos humanos (caracteres, na forma escrita, que podem ser convertidos para sinais sonoros

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quando pronunciados pela pessoa) e pelos computadores. Neste último caso, um conjunto de bits, que caracteriza uma determinada informação, armazenada na máquina ou enviada a um certo destino, é conhecida genericamente como dado. A pessoa insere o caractere desejado (digita a letra R, por exemplo, em um teclado) e a máquina converte em sinais elétricos correspondentes aos bits (0 e 1) do código correspondente ao caractere R, conforme mostrado na figura. No cap. 9 serão apresentados códigos utilizados em sistemas de comunicação de dados; estes códigos são usualmente denominados de códigos de transmissão (em sistemas de computação usa-se o termo código de representação interna). Em ambos os casos o código em si é o mesmo, embora sua aplicação seja diferente.

Outro conceito básico, essencial para o entendimento do processo de comunicação, refere-se ao sinal usado na codificação e na transmissão da informação (mensagem).

Conforme já descrito anteriormente, a comunicação (transmissão) de uma informação, gerada em uma determinada fonte (voz, som, imagem ou dodos/bits de um computador), para se tornar fisicamente viável (poder ser encaminhada em um determinado meio) é convertida em símbolos, tais como caracteres de uma linguagem, codificados em um ou mais desses elementos. Para serem enviados por um meio qualquer (um cabo físico ou fibra ótica ou mesmo o ar), estes símbolos necessitam assumir uma determinada representação física, que seja adequada a sua propagação no referido meio e que é denominada formalmente de sinal de transmissão ou simplesmente sinal, cujas características dependem do tipo de processo de comunicação escolhido e do meio utilizado.

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Fig. 1.3 – Exemplos de símbolos utilizados em um processo de comunicação

Por exemplo, quando antigamente os índios queriam se comunicar á distância, “ pensavam” na informação a ser enviada (transmitida), a qual era “ codificada” em seus “ caracteres” nativos (símbolos). Produzindo balões de fumaça, em intervalos de tempo apropriados, estes constituiam os sinais de transmissão, representativos (conforme seus intervalos, etc) dos símbolos (da informação) que queriam enviar e que eram vistos pelos destinatários, decodificados e compreendidos.

Da mesma forma, uma pessoa se comunicando com outra (fig. 1.1a), utiliza sinais sonoros (compressão do ar em intervalos variados, conforme o tipo de símbolos codificados gerados pelas cordas vocais) para enviar suas mensagens ou, alternativamente, quando as pessoas estão afastadas geograficamente entre si, são empregados sinais elétricos com a mesma finalidade, caso da comunicação telefônica.

A partir da invenção do telégrafo, foi possível o uso de sinais elétricos (ou eletromagnéticos), cuja variação no tempo simboliza um determinado elemento da informação que está sendo enviada, conforme será mostrado no cap. 4 (formas de sinais de transmissão analógicos e digitais). O mesmo tipo de sinais

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elétricos também é empregado para transmissões telefônicas, quando se converte os sinais sonoros produzidos por uma pessoa em sinasi elétricos para serem transmitidos por fios condutores.

Dependendo do tipo de comunicação a ser descrita, o que se relaciona basicamente a informação a ser passada e as partes envolvidas, podem existir diferentes processos de comunicação envolvidos. Por exemplo, pode-se estar tratando da geração e envio de informação em forma de voz (comunicação entre pessoas) ou mesmo em forma de imagens ou sons, como na TV ou no radio, ou ainda, em forma de dígitos binários, quando se trata de informações geradas pelos computadores (comunicação de dados).

Em qualquer desses casos, basicamente os processos desenvolvidos podem ser resumidos em algumas etapas que, de forma genérica, são mostradas na fig. 1.4. Essas etapas são:

Fig. 1.4 – Resumo de um processo de comunicação

1. Uma fonte gera uma informação, que deseja enviar a um determinado destino;

2. A informação pode ser do tipo: voz humana, música, imagem ou dados de um computador, e é constituida de um conjunto organizados em forma de símbolos (cujo tipo e forma depende da fonte) específicos e representados fisicamente em sinais, os quais podem ser do tipo: elétrico, sonoro, símbolo gráfico perceptível visualmente ou grandezas de 2 estados (bits), em um computador;

3. Os sinais gerados são codificados apropriadamente, de modo a serem compatíveis com o meio usado para seu envio ao destino. O código adotado deve ser do entendimento de ambas as partes, origem e destino, de forma que a informação possa ser corretamente compreendida. Uma pessoa que só fale português (usa apenas o código da lingua portuguesa) não pode se comunicar diretamente com uma pessoa que só compreenda os códigos gerado pela lingua inglêsa;

4. Os sinais codificados são enviados ao destino através de um meio adequadamente definido no projeto;

5. No receptor, os sinais recebidos são decodificados e apresentados ao destinatário na forma que ele possa compreender a informação.

O detalhamento dessas etapas e a descrição dos elementos envolvidos (fonte, informação, destino, etc) será apresentado no item 1.2, bem como ao longo desse texto.Para exemplificar a estrutura das etapas

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apresentadas acima, consideremos uma situação simples de conversação entre duas pessoas, localizadas próximas uma da outra, de modo a não ser necessário o uso de nenhum processo para amplificar os sinais enviados ou convertê-los em outro tipo de sinal (elétrico, p.ex.). A fig. 1.5 apresenta os elementos descritos no exemplo.

Uma pessoa A (fonte) fala (gera informação) para outra pessoa B (destinatário) por meio de sinais sonoros. A frase gerada, p.ex., “ que dia é hoje?” pode ser considerada uma mensagem (unidade de transmissão da informação). Do ponto de vista de transmissão, utiliza-se a mensagem como unidade básica de transmissão, pois a informação poderia ser muito longa e, neste caso, não é apropriado enviá-la de uma só vez; neste caso, ela seria dividida, por exemplo, em três partes menores: mensagem 1, mensagem 2 e mensagem 3. No exemplo em questão, como a informação é pequena, usa-se apenas uma mensagem, que contém a informação.

Fig. 1.5 – Exemplo de comunicação entre 2 pessoas.

Na realidade, as pessoas se comunicam originalmente por informações geradas e compreendidas pelos seus cérebros; no entanto, como não somos telepatas, existe um mecanismo transmissor, que converte oa informação em ondas sonoras e um mecanismo receptor para converter os sinais sonoros recebidos para entendimento do cérebro.

Prosseguindo no exemplo da comunicação entre duas pessoas (fig. 1.5), cérebro da pessoa A se torna o transmissor (a área do cérebro responsável pela geração de sinais de voz). Ele codifica e envia sinais apropriados ás cordas vocais que, juntamente com a laringe e boca, produzem os sons que genericamente chamamos de voz (transmissão). Esses sinais constituem-se em ondas de pressão de intensidade variável conforme os fonemas desejados, que vão agitando o ar em volta (meio de transmissão) até atingirem os ouvidos da pessoa B (receptor/destinatário).

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Além do som enviado ultimamente pela boca da pessoa A, existe no ambiente entre as duas pessoas outros elementos acústicos ou semelhantes, tais como: ecos, ruido ambiental, reverberações, ruidos impulsivos e intempestivos, gerados, por exemplo, por uma descarga atmosférica, buzina de carro próximo, etc.

Nesse exemplo, estão sendo considerandas apenas as 2 pessoas próximas uma da outra e o ambiente em torno delas. No entanto, pode-se imaginar que elas poderiam estar falando ao telefone e, neste caso, surgiriam, então, outros elementos que poderiam introduzir imperfeições no sinal; além disso, poderia ser necessário realizar outras formas de codificação do sinal, como, p.ex., sua conversão para sinal elétrico, requerido para propagação à distãncia, já que o som gerado pela pessoa, na sua forma natural, não tem potência suficiente para isso.

Conforme será explicado mais adiante, o espaço físico (meio) usado para envio do sinal codificado é denominado canal de transmissão ou simplesmente canal, o qual pode ser fisicamente visível como um cabo coaxial, par trançado ou fibra ótica ou ainda não ser assim visível, como o ar.

Concluindo o exemplo, no destino, as ondas de pressão (sons) são recebidos pelo ouvido da pessoa B, enviados ao nervo auditivo, que os passa para a área “ decodificadora” do cérebro (responsável pela interpretação de linguagens). E, então, finalmente, a pessoa B “ compreende” a mensagem (informação), podendo (ou não) gerar uma resposta (outra informação/mensagem) para a pessoa A e o processo se repetiria, apenas invertendo-se a direção do fluxo de sinais.

Quando a distância entre as duas pessoas é maior que alguns metros, a atenuação do som é tal que chega ao ouvido da pessoa destinatária muito baixo e distorcido, não sendo possível sua correta recepção e consequente decodificação. É possível, em algumas circunstâncias, aumentar a distância de recepção, por meio de amplificação (elevar a intensidade/potência) dos sinais a serem enviados, utilizando-se, por exemplo, um megafone; assim, o destinatário pode afastar-se mais alguns metros da origem, mas ainda assim não muito, tornando este processo de comunicação limitado no espaço entre as extremidades.

O exemplo que foi mostrado da comunicação entre duas pessoas poderia também ser referente a duas máquinas trocando informações (comunicação); neste caso, o código e o tipo de sinais usados é diferente, mas, em essência, o processo é os elemntos básicos são os mesmos, conforme será mostrado ao longo deste livro.

Para se efetivar uma comunicação entre origem/destino estando estes bastante afastados geograficamente é requerido que seja inserida uma outra forma de codificação e conversão no processo de comunicação, que gere sinais apropriados para transmissões a longa distância. O sistema telefônico foi inventado justamente para permitir a comunicação de voz entre pessoas afastadas geograficamente, tendo para isso, se inserida a etapa de conversão (codificação) dos sinais sonoros em sinais elétricos, os quais podem ser enviados a longas distâncias por meio de um meio adequado como fios condutores.

A possibilidade de se efetuar comunicações entre entidades (pessoas e/ou máquinas) separadas geograficamente por distâncias grandes (centenas ou milhares de metros/kilometros) é conhecida pelo termo telecomunicações. Tele (originada do grego) significa distante ou longe mais comunicações, significa, então, o emprego de diversas tecnologias (que serão descritas nos capítulos seguintes deste texto), como modulação, multiplexação, comutação, roteamento, etc, para permitir o envio e recebimento de informações entre duas ou mais entidades distantes geograficamente umas das outras.

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Dependendo do tipo de processo e da aplicação empregados na telecomunicação, pode-se ter diferentes nomenclaturas para o processo, como: telefonia (comunicação de voz à distãncia); telegrafia (envio de textos à distância); televisão (imagens transmitidas para receptores distantes) e outros mais.

Embora possa se imaginar que telecomunicações esteja relacionado a modernas tecnologias de transmissão e, por isso, seja um processo recente de comunicação, usa-se comunicação à distãncia há séculos, embora por meios rudimentares.

Como exemplos desses antigos métodos pode-se citar a comunicação por sinais de fumaça, empregados pelos índios (ver fig. 1.1 c) ou a troca de mensagens entre navios de guerra por meio de holofotes (o acender ou apagar da luz do holofote constitui um código representativo de caracteres, como será mostrado no cap. 9).

Conforme já mencionado anteriormente, com o surgimento dos computadores e sua evolução, naturalmente se desejou logo poder enviar á distância os dados gerados por aquelas máquinas, como ocorre quando se envia um e-mail. Este processo é genericamente conhecido por comunicação de dados.

Comunicação de dados consiste, então, do processo de comunicação entre dois ou mais pontos (ou estações ou terminais) utilizando o código binário dos computadores como elemento significativo da informação sendo encaminhada entre as partes (ver fig.1.2). Atualmente, pode-se transmitir via computador (gerador da informação) textos (como em um e-mail), sons, como uma música ou imagens, como em um filme. Além disso, pode-se enviar os sinais na forma binária pura como o envio de um programa executável. Ou converter a voz (som) em códigos binários e realizar-se a comunicação de voz por meio de comunicação de dados.

O objetivo básico deste é a apresentação e descrição, principalmente, das técnicas e processos, dos equipamentos e dos conceitos relacionados a comunicação de dados, embora muitos conceitos sejam comuns a qualquer tipo de telecomunicação. Sempre que for conveniente ou necessários, será indicada a diferença entre sistemas de comunicação de dados e outros sistemas de comunicação atualmente em uso.

1.3 – SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO

1.3.1 – O que é um sistema de comunicação

Na literatura especializada, encontram-se diversas definições para um sistema; no entanto, trata-se apenas de diferentes arranjos de palavras, sendo todas elas (definições) conceitualmente iguais. Uma das maneiras de conceituar um sistema é apresentada a seguir:

Um sistema é um conjunto de partes coordenadas que concorrem para a realização de um objetivo.

Tendo conceituado no item anterior o que seja uma comunicação, um processo de envio/recebimento de informações (mensagens) entre entidades, podemos considerar que o processo de comunicação, especialmente a comunicação realizada com as entidades estando geograficamente afastadas, é implementado por meio de um sistema, cujo objetivo é realizar a referida comunicação.

Para definir um modelo que caracterize um sistema de comunicação, recordemos os elementos do processo de comunicação descrito no item 1.2.

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A comunicação se caracteriza pelo existência de uma informação que precisa ser passada de uma fonte (ou origem) para um destino. Para que este envio seja efetivado há necessidade de um meio, usado para a transmissão (o envio). A fig. 1.6 apresenta os componentes básicos desse processo, caracterizando um modelo básico de sistema de comunicação, embora ainda incompleto.

Fig. 1.6 – Modelo básico de um sistema de comunicação

Na realidade, um modelo mais completo origina-se da teoria de informação, desenvolvida inicialmente por Claude Shannon e pode ser observado no modelo apresentado na fig. 1.7 a). No diagrama mostrado na referida figura, observa-se um grupo de 3 blocos na parte superior (no transmissor) e outro grupo, também de 3 blocos, na parte inferior (receptor), sendo um bloco interligado ao outro pelo canal de transmissão. Anteriormente ao bloco de transmissão foi incluido o elemento origem da informação (fonte) e o elemento destinatário, não existentes no modelo original de Shannon, mas necessários para a completeza do modelo.

Os componentes mostrados na parte do transmissor realizam funções específicas, como será mostrado a seguir e possuem um componente na parte do receptor que realiza uma função inversa a do transmissor.

A fonte, já foi mostrado anteriormente, é responsável pela geração da informação, embora esta contenha redundâncias e elementos impróprios para encaminhamento pelo meio a ser usado, qualquer que seja. Assim, há necessidade de serem removidas as redundâncias e codificada a informação de forma adequada, o que é realizado pelo codificador da fonte (a transformação de voz em bits ou da informação em caracteres, pode ser um modo); como o canal sofre interferências de ruidos, um outro elemento, ocodificado do canal, acrescenta dados necessários para proteção da informação contra possíveis erros ocasionados por ruidos e/ou realiza compressão, etc. Finalmente, o código montado de forma lógica (bits) é convertido em sinais elétricos próprios para transmissão pelo canal, o que é realizado pelo bloco de codificação de linha. Na parte inferior os blocos existentes realizam as mesmas funções d eforma inversa, de modo a informação ser passada ao destinatário na forma original da fonte.

Estes elementos ou componentes, devidamente integrados realizam o objetivo da comunicação e, assim, se constituem no sistema implementado, cujo modelo conceitual foi acima descrito e cujos componentes físicos são descritos no item 1.3.2.

Neste livro (e na quase totalidade deles) são considerados tão somente os sistemas de comunicação cuja transmissão é efetivada por meio de sinais elétricos ou oscilações eletromagnéticas, que são propagados no meio de forma contínua ou discreta no tempo. A fig. 1.7 b) apresenta os mesmos elementos do modelo

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conceitual, porém modo menos formal, de forma a serem lembrados na descrição dos componentes de um sistema de comunicações.

Fig. 1.7 ( -a) – Modelo de Shannon

Fig. 1.7 (b) – Diagrama e elementos do modelo da teoria de informação de Shannon (sistema de comunicação)

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1.3.2 – Componentes de um Sistema de Comunicação

A fig. 1.7 b) apresenta os componentes essenciais de um sistema de comunicação. O referido sistema é constituido do elemento transmissor, do receptor e do meio de transmissão. Além desses componentes, o sistema é constituido, ainda, da informação que se deseja transmitir e que é codificada (conforme mostrado no modelo conceitual). A figura também mostra a fonte geradora da informação e o destinatário, que podem ou não fazer parte do sistema propriamente dito. Quando se trata de comunicação telefônica entre pessoas, por exemplo, a fonte e destinatário não fazem parte do sistema, visto que suas características não são passíveis de modificação ou construção, no momento de sua geração. Ele, então, inicia pelo aparelho telefônico (transmissor/codificador). No caso de comunicação de dados de computadores, estes são fonte e possuem também o elemento transmissor.

No caso de sistemas genericamente conhecidos como de voz (pessoas, sons, imagens), o sistema de comunicação existe, então, como um fornecedor do serviço de envio da informação da origem (pessoa que gara a informação em um dados instante) ao destino (pessoa que recebe a informação naquele instante), podendo o sentido do fluxo da informação ser invertido em instante posterior e, nesse caso, a pessoa que serviu de fonte passa a ser destinatário e que era destinatário passa a tuar como fonte. A fig. 1.8 mostra um exemplo de sistema de comunicações telefônicas. No sistema mostrado na figura surge um outro conceito a ser descrito no cap. 3, qual seja o de uma rede de comunicações, isto é, a interligação de diversos componentes para compartilhar e encaminhar informações.

Fig. 1.8 – Exemplo de sistema de comunicação usado para conversação telefônica

Considerando o diagrama mostrado nas figs fig. 1.7 a) e b), pode-se genericamente efetuar algumas considerações sobre os componentes mostrados:

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Fonte – Consiste da entidade que gera a informação na sua forma pura, intrínseca da característica da entidade. Por exemplo, uma pessoa ao falar para outra no telefone, gera ondas sonoras, que é sua voz. A voz humana não se modifica, tendo sempre as mesmas características (ondas geradas pelas cordas vocais e que comprimem e distendem o ar em volta, sendo onidirecionais). Um outro exemplo de fonte de informação é o computador, quando são digitados caracteres, que fazem parte de um e-mail. Os caracteres digitados no teclado são convertidos internamente em sinais elétricos de 2 estados (correspondem aos bits 0 e 1) que, em grupos (código) representam o caractere digitado. Os bits representam valores lógicos que são transformados em sinais elétricos para armazenamento e transmissão.

Cada fonte gera um tipo de sinal próprio de sua natureza, responsável por carregar a informação que se deseja transmitir. Na maioria dos casos, o sinal gerado pela fonte não possui características adequadas, seja de potência seja de compatibilidade com o meio a ser usado (ou outra inadequação qualquer), para ser transmitido. Ele precisa ser codificado e amplificado para ser encaminhado ao longo do meio.

Transmissor – componente responsável por transformar e codificar o sinal de informação gerado pela fonte em uma forma adequada para ser propagado no meio utilizado pelo sistema, bem como fornecer os elementos necessãrios para proteção da informação codificada a ser transmitida. Em um computador, a placa de rede e o modem constituem, em conjunto, o elemento transmissor. Alguns autores costumam denominar separadamente de DTE – Data Terminal Equipment (terminal de dados ou simplesmente terminal) e DCE (Data Communications Equipment – equipamento de comunicação de dados)

Meio de Transmissão – É o caminho físico por onde o sinal codificado é propagado até o destino. Um meio, conforme será detalhado no cap. 11, pode ser aberto, sem fisicamente guiar o sinal transmitido, como o ar ou a água ou limitar sua dispersão ao longo do percurso, como em um fio condutor (cabo coaxial ou par trançado).

O conceito de meio de transmissão é genérico, pois caracteriza apenas o tipo de elemento físico usado para a propagação do sinal. No entanto, um determinado meio, como o ar ou um cabo de fibra ótica ou mesmo um par trançado, pode servir para transportar diferentes infomações (ou seja, podem fluir por um mesmo cabo diferentes conversações telefônicas). Cada transmissão específica (uma única conversação telefônica, por exemplo), é transportada em uma parte (ou divisão) do meio e é denominada de canal de comunicação ou simplesmente canal. A técnica que permite dividir o uso do meio para diversas transmissões, ou seja, dividir o meio em diversos canais, denomina-se multiplexação e será descrita no cap. 14.

Canal é, então, o elemento básico (o menor elemento) de propagação de um sinal de transmissão, sendo especificamente projetado para permitir o envio de todos os componentes da informação, com a intensidade necessária para sua adequada recepção.

Assim, um determinado meio físico, como o cabo coaxial que transporta sinais de imagem e som das TV por assinatura (trata-se de um único cabo e, portanto, um único meio físico), é capaz de permitir o trânsito (a propagação) de dezenas de canais, cada um deles específico dos sinais de uma estação transmissora, o qual genericamente chama-se canal da TV 1 ou canal da TV 2, etc.

Receptor – componente responsável por receber o sinal do meio, decodificá-lo, transformá-lo na forma aceitável pelo destinatário e encaminhá-lo àquele componente.

Destinatário – componente que recebe a informação para uso. Por exemplo, uma pessoa ao telefone, recebendo o sinal de voz da fonte ou um computador recebendo o sinal oriundo do modem/placa de rede.

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Mensagem – trata-se da unidade de transmissão a ser usada pelo sistema. Em outras palavras, nem sempre a informação pode ser transmitida de uma só vez, pois, em face de seu tamanho, por exemplo, poderia causar atrasos desnecessários ou imperfeições além do desejado na transmissão. Nesses casos, como um e-mail p.ex., a informação é dividida em partes, sendo cada uma tratada, pelo sistema de comunicação, como se fosse a informação em si. Cada parte é denominada uma mensagem.

Quando se se tem mais entidades que podem ser fonte e/ou destinatários das informações, necessitando muitas vezes de seu compartilhamento, pode-se extender o modelo, interligando mais componentes. O conjunto resultante caracteriza uma rede de comunicações, já mencionada. A fig. 1.9. apresenta um exemplo de uma rede de comunicação de dados.

Fig. 1.9 – Exemplo de uma rede de comunicações

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Na figura pode-se observar a interligação entre diversos sistemas de comunicação, constituindo um sistema integrado em maior escala. Neste caso, requer-se outros processos de controle e encaminhamento para que as mensagens cheguem correta e rapidamente ao destino final.

1.3.3 – Características de projeto de Sistemas de Comunicação

a) Há dois modos básicos para se realizar uma transmissão, conforme o que se deseja em termos de recepção:

* difusão (refere-se ao termo inglês broadcasting) – o transmissor é único mas há diversos receptores. A transmissão é normalmente multidirecional (ou onidirecional), como acontece nos sistemas de rádio e de televisão.

* ponto a ponto – o processo se desenvolve por meio de um canal único ligando o transmissor e o receptor. O modelo mostrado nas figs. 1.7 e 1.8 mostram o modo ponto a ponto, enquanto a fig. 1.10 apresenta um exemplo de transmissão por difusão (sistema rádio).

Fig 1.10- Comunicação por difusão. Sistema Radio

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b) Tempo de Resposta – define-se como tempo de resposta de um sistema de comunicação, que interliga, por exemplo, duas estações T1 e T2, como o período de tempo decorrido a partir da saída do primeiro elemento da informação (pode ser um caractere ou um bit, etc) do transmissor inicial (T1), até a chegada do primeiro elemento da informação recebida do receptor inicial (T2), que se torna transmissor para poder enviar a resposta. Este tempo total é na verdade resultante de um somário de tempos parciais (ao longo deste texto estaremos descrevendo cada um deles), entre os quais pode-se citar: tempo de transmissão (da informação enviada por T1), tempo de propagação (entre T1 e T2), tempo de reação (em T2), tempo de processamento da pergunta e de resposta (em T2), tempo de transmissão (T2 para T1), tempo de propagação (T2 para T1).

O tempo de resposta é um requisito fundamental no projeto de sistemas de comunicação, que exprime sua eficácia e desempenho. Deseja-se, por exemplo, que em um sistema de reserva de passagens o usuário receba uma resposta em 5 a 10 segundos após a pergunta ser transmitida. No caso de uma rede, por exemplo, este tempo compreende vários tempos parciais de transmissão e de propagação entre os roteadores, fora outros tempos ainda não mencionados.

c) que a mensagem transmitida seja corretamente entendida pelo receptor;

d) que pode ocorrer interferências no trajeto da mensagem, as quais precisam ser compreendidas e controladas/corrigidas, de modo que o sistema possa funcionar adequadamente sem sofrer os problemas decorrentes delas;

e) que as características do sistema como um todo são sempre decorrentes das características individuais de cada componente (transmissor, receptor e meio); e

f) que o tipo de sistema a ser projetado e operado depende fundamentalmente do tipo de mensagem a ser utilizada.

EXERCÍCIOS