Parte IIIMeios de Transmissão

Por: José Marcos Monteiro de Souza

MEIOS DE TRANSMISSÃO

Par de fios

Cabo Coaxial

Rádio-Terrestre

Rádio-Satélite

Fibra óptica

Condutores

T / R

T / R

Encapsulamento Revestimento Núcleo de fibra

ELO

Sinal deInformações

M

M

M Sinal deInformações

Sinal deInformações

MEIO METÁLICO (Elétrico)

Tubo Coaxial comisolante plástico Coaxial cable

Par de fios e Quádruplos trançados

Seção cruzada de cabo de pares

T = 2 bits

t bit

Ff = 1/T Ff ( Hz ) = ½ VT(b/s)

VT = 1/t

Banda Passante do Sinal Digital

Ff 2Ff 3Ff

B(min) = Ff

INFORMAÇÃO(b/s)

Banda Passante do Sinal Digital

Ff = ½ VT (b/s)

NRZ

RZ

AMI

Transmissão Elétrica em meios metálicos

Em Sincronismo

Cadencia deTransmissão dos bits

Cadencia de leiturados bits na recepção

InformaçãoLida1 0 1 0 1 0 1 0 1

InformaçãoTransmitida1 0 1 0 1 0 1 0 1

1 0 1 0 1 0 1

InformaçãoLida

InformaçãoTransmitida

1 0 1 1 0 1 0 0 1

Cadencia deTransmissão dos bits

Cadencia de leiturados bits na recepção

Fora de SincronismoErro Erro

A questão do sincronismo de relógio

TDM TDM

Relógio

SINCRONISMO ENTRE EQUIPAMENTOS

Circuito TX

Relógio TX

Circuito RX

Relógio RX

Sinal digital de Informação

Em referencia comRelógio TX

Cadenciade leitura

SINCRONISMO POR RECUPERAÇÃO DE RELÓGIO

1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1

3 Zeros 2 Zeros

MF V

VHDB3

AMI

CÓDIGO DE SINAIS DE LINHA

FIBRA ÓPTICA

Conversores Eletro-Ópticos

Fibra óptica

Cabo Óptico

PROPRIEDADES DA LUZ

Escala de comprimentos de onda na Fibra óptica

Transporte da luz na Fibra Óptica

Atenuação na Fibra óptica

TIPOS DE FIBRA ÓPTICA

MULTIPLEXAÇÃO POR COMPRIMENTO DE ONDA

Multiplexação com três comprimentos de onda

Enlace de Radio

Sistema Satélite

Sistema Rádio-Terrestre

Transmissão Por RádioPropagação da Onda

Eletromagnética

T / R T / R

MF HF VHF UHF SHFEHF

300K 3M 30M 300M 3 G 30 G 300G F(HZ)

Bandas de frequencia do espectro de Rádio

Rádio Enlaces

X F

X

Osc Local

MOD

DEM

TX

RXBInformação

MOD

DEM

TX

RXB Informação

Modelo do Equipamento Rádio

X F

X

Osc Local

FIFrequencia

Intermediária

FIFrequencia

Intermediária

Ff 2Ff 3Ff

B = Ff

B = 2Ff

INFORMAÇÃO

Sinal ASK

ASK - AMPLITUDE SHIFT KEYING

Banda passante mínima Bmin = 2Ff e Ff = ½ VT (b/s)

FSK - FREQUENCY SHIFT KEYING

F1-2Ff F1-Ff F1+Ff F1+2Ff F2-2Ff F2-Ff F2+Ff

Sinal FSK

B = 2Ff + f

F1 f F2

Banda passante mínima Bmin = 2Ff + f e Ff = ½ VT (b/s)

FP-Ff FP FP+Ff180° 0° - A + A

B = 2Ff

Sinal PSK

PSK - FASE SHIFT KEYING

Banda passante mínima Bmin = 2Ff e Ff = ½ VT (b/s)

TRANSMISSÃO DIGITAL MULTINÍVEL

0 0 0 1 1 0 1 1

0 0 0 1 1 0 1 1

4 VARIAÇÕES DE FASE - 90º REPRESENTAÇÃO VETORIALQPSK

0 0 0 1

1 1 1 0

MODULAÇÃO EM QUADRATURA DE FASE - QPSK

111

101

100000

110 010

011

001

111 101

100 110

000 010

011001

1101 1100 1110 1111

1001 1000 1010 1011

0001 0000 0010 0011

0101 0100 0110 0111

8 PSK

8 QAM 16 QAM

COMUNICAÇÃO POR SATÉLITESegmento Espacial

Segmento Terrestre

UP LINK

DOWN LINK

TRANSPONDER

HPA

HPA

HPA

LNA X

Down Converter6/4 GHz

Low NoiseAmplifier

High PowerAmplifier

ENLACE SATÉLITE

36.000 KmAtenuaç

ão U

P LINK

Atenuação DOWN LINK

Ganho daAntena

Ganho daAntena

Ruído

Ruído

EstaçãoTransmissora

EstaçãoReceptora

REDE VSAT

VSAT NVSAT 2

VSAT 1

HUB

Conversorde Subida

Amplificadorde Potência

L N CMod

e m /

FEC

Múl

t iplo

Ace

sso

Mul

t iple

x

Interface 1

Interface 2

Interface N

IDU ODU

ModuladoresOutRoute

INTE

RF A

CE

FI

HPA

LNA

UC

DCDemoduladoresInRoute

E C RX

E C TX

INTE

FAC

E D

E LI

NH

A

Diagrama em Bloco VSAT

Diagrama em Bloco HUB

MÉTODOS DE ACESSO

F a i x a T o t a l : 5 0 0 M H z

T1 T2 T24

36 MHz

T : Transponder com 36 MHzde largura de Banda

Cada Estação utiliza uma faixa de frequenciadentro da banda de um Transponder

Múltiplo Acesso por Divisão de FrequênciaFDMA

A B C Z

Largura de Banda de um Transponder

f 1 f2 f3 fn

Múltiplo Acesso por Divisão de Tempo - TDMA

Cada Estação utiliza um Intervalo de Tempo distintona mesma frequencia de portadora

B Z

TDMACanal Outbound

TDMACanal Inbound

IT1

Tempo

IT2 ITn

F1 F2

Múltiplo Acesso por Divisão de Código CDMA

Cada Estação utiliza um Código distintona mesma frequencia de portadora

transmitindo simultaneamente

Canal Outbound

Código 1Código 2

Código nCanal Inbound

F1 F2

ConversorEletro/Ótico

(E/O)

ConversorÓtico/ Eletro

(O/E)Informação InformaçãoLUZ

EMISSOR DE LUZ FOTO SENSOR

ATT (db/Km)

COMUNICAÇÕES ÓPTICAS

Fibra óptica

0.85 1.3 1.55 l ( m )

LUZ

LUZ

FIBRA MULTIMODO ÍNDICE GRADUAL

FIBRA MONOMODO

LUZ

FIBRA MULTIMODO ÍNDICE DEGRAUCASCA

MULTIPLEXAÇÃO POR COMPRIMENTO DE ONDA

1

2

3

1+2+3

S1 S2 S3 S3 S2 S1

Parâmetros mais importantes para transmissão de sinais de informação:

Largura de Banda Taxa de erro de bit Jitter Atraso

TAXA DE ERRO - TEB

RUÍDO NOMEIO TX

INFORMAÇÃO

SINAL NA RECEPÇÃO

Informação (bit)errada

SINALINTERPRETADO

LIMIAR DE DECISÃO

TAXA DE ERRO PROVÁVEL 10 -2

10 --4

10 --6

10 -8

10 -10

Sinal / Ruído (db) no meio TX

ENLACE TRANSMISSÃO DIGITAL

Gerador depadrão aleatório

Medidor de Erro(Comparador)

MEDIDA DE TAXA DE ERRO ( PROCESSO DIRETO)

Posições ideais dos pulsos

Cadencia dos pulsos transmitidos

t t t t t

T

Pulsos recebidos comvariações em relação a suas posições ideais no tempo

t

J I T T E R

Gerador Padrãopseudo-aleatório comajuste de amplitude efreqüência de jitter

EQUIPAMENTOSOB

TESTE

DETETORDE ERRO

MEDIDAS DE JITTER

Tolerância ao jitter

Geração de jitter

Ganho de jitter

Gerador Padrão

( sem jitter )EQUIPAMENTO

SOBTESTE

MEDIDOR DEJITTER(seletivo)

Gerador Padrão

( com jitter )EQUIPAMENTO

SOBTESTE

MEDIDOR DEJITTER(seletivo)

f1 f2 f3 f4

B1

B2

Gerador Padrão pseudo-aleatório comajuste de amplitude e freqüência de jitter

EQUIPAMENTOSOB

TESTE

DETETORDE ERRO

VT LIMITE ( U I - pp ) FREQÜÊNCIA ( Hz ) ( b/s) B1 B2 f1 f3 f4 64K 0,25 0,05 20 3K 20K2048K 1,5 0,2 20 18K 200K8448k 1,5 0,2 20 3K 400K34368K 1,5 0,15 100 10K 800K139264 1,5 0,075 200 10K 3500K

TOLERANCIA AO JITTER