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3 - Linhas para Tráfego de Dados

1- Linha Telefônica como suporte de dados.
Entende-se como linha telefônica, todo circuito que une dois aparelhos telefônicos, permitindo a comunicação por voz. Embora seja apropriada para transmissão da voz, podemos utilizá-la como suporte para comunicação de dados de duas maneiras: Linha Comutada (ou Discada) e a Linha Privativa.


1.1- Conceito de Canal de Voz.
Chama-se de canal de voz, o meio de comunicação que somente garante transportar um sinal elétrico que esteja contido na faixa de 300 a 3400 Hz. Esta faixa foi padronizada para garantir a inteligibilidade da voz humana, portanto é chamada de faixa de voz sobre o Canal de Voz.


1.2- Linha Comutada.
A linha telefônica comutada é aquela fornecida pelas operadoras do serviço telefônico, juntamente com o número e, opcionalmente com o aparelho, em nossas residências e escritórios. Ë a linha que utilizamos para efetuar as chamadas telefônicas, e que também a utilizamos para efetuar conexões com outros computadores com auxílio de um modem para linha discada ( Internet, consulta a bases de dados, etc ).


1.3- Linha Privativa de comunicação de dados.
A Linha Privativa de Comunicação de Dados (LPCD) é um meio de transmissão constituído de pares metálicos capazes de suportar a transmissão de dados, para tanto, têm características elétricas compatíveis com o tipo de serviço de comunicação de dados. Estas linhas estão sob responsabilidade das empresas operadoras locais.
As LPCDs podem ser analógicas ou digitais, de acordo com a aplicação.

 

2 - Tipos de meios físicos para trafegar dados.


2.1- Par trançado.
São condutores formados por fios espiralados (trançados) com bitolas mais comuns de 0.4, 0.5, 0.65, 0.9 mm. Os cabos de pares trançados são de baixo custo e de fácil instalação, sendo uma ótima solução para ambientes onde não existe o problema de interferências. O par é trançado para reduzir o efeito dos ruídos externos. Os cabos de pares trançados podem ser usados para transmissão de até 10/100 Mbps em pequenas distâncias ( até 100 m ), é o caso dos cabos UTP/STP para redes locais. 


Na figura 1 temos uma representação de um cabo com pares trançados.

Figura 1 - Cabo de pares trançados

As taxas de velocidades a serem empregadas sobre as linhas de dados dependem da qualidade do condutor, das influências externas e da distância. Algumas aplicações práticas para pares trançados são:
• Linhas discadas até 56 kbps.
• LPCDs tipo N e C até 19,2 kbps e tipo B até 2 Mbps com distâncias típicas até 3,5 km..
• Cabos de pares para redes locais 10/100 Mbps até aproximadamente 100m.


2.2- Cabo coaxial.
O cabo coaxial é composto de um condutor interno envolvido por outro condutor que atua como uma blindagem, estes são separados por um isolamento ( polietileno, Expancel, PVC, etc ). Conforme representa a Figura 2. Este tipo de cabo é encontrado em uso doméstico na recepção de sinal de televisão. São classificados em dois grupos:

 

• Cabos de Banda Base ( Digital , 50 Ω).
• Cabos de Banda Larga ( Analógico, 75 Ω ).


Os cabos Banda Base suportam um canal de dados, tipicamente de 10 Mbps. Não suportam o envio de sinais integrados de voz, dados e vídeos,devido à limitação da banda. O cabo de banda base já foi amplamente utilizado em LANs (redes locais) como a rede Ethernet.
Os cabos Banda Larga têm uma faixa larga de transmisão (aproximadamente 600 Mhz). Suportam integração de voz, dados e vídeos dentro desta faixa de freqüência (multicanal). Os sistemas de televisão utilizam esses cabos para alocar diversos canais simultaneamente (CATV).


A Figura 2 ilustra a construção de uma cabo coaxial.

Figura 2 - Cabo Coaxial

2.3 - Fibra óptica.
As fibras ópticas são filamentos transmissores de sinais luminosos codificados. Os cabos de fibra (cabo óptico) admitem taxas de transmissão extremamente altas (da ordem de gigabits) e alcances além de 250 km sem regeneração, dependendo da tecnologia aplicada na fibra.
As fibras ópticas tiveram forte impulso tecnológico na última década, de modo que podemos implementar enlaces com altas velocidades e longas distâncias. Alguns enlaces ópticos comumente utilizados na prática são: 34 Mbps/ até 100 km interligando centros urbanos, 140 M bps/ até 100 km, 2,5 Gbps/ até 250 km sem regeneração.
Para longas distâncias, ás vezes é necessário regenerar o sinal, para isso é possível utilizar dois tipos de regeneração: regeneração eletrônica e regeneração óptica.


A Figura 3 ilustra a construção da fibra ótica.

 

Figura 3 - Fibra Óptica

 

Algumas características das fibras ópticas:


• Imunidade eletromagnética.
• Velocidade de transmissão alta.
• Grande banda passante, faixa de luz.
• Dimensões reduzidas, peso e volume pequenos.
• Meio de transmissão dielétrico.


Os cabos ópticos são utilizados em telecomunicações, integrando a infra-estrutura das redes suporte para telefonia, dados e TV. Cabos submarinos intercontinentais (Américas II, Columbus, etc). Redes locais (LANs) utilizando-se acopladores ópticos entre DCE e linha.


2.4- Sem fio (wireless).


Uma rede sem fio é um conjunto de sistemas conectados por tecnologia de rádio através do ar. Pela extrema facilidade de instalação e uso, as redes sem fio estão crescendo cada vez mais. Dentro deste modelo de comunicação, enquadram-se várias tecnologias, como Wi-Fi, InfraRed (infravermelho), Bluetooth e Wi-Max.

 

Nesta categoria de redes, há vários tipos de redes que são: Redes Locais sem Fio ou WLAN (Wireless Local Area Network), Redes Metropolitanas sem Fio ou WMAN (Wireless Metropolitan Area Network), Redes de Longa Distância sem Fio ou WWAN (Wireless Wide Area Network), redes WLL (Wireless Local Loop) e o novo conceito de Redes Pessoais Sem Fio ou WPAN (Wireless Personal Area Network).
Num ambiente típico, o dispositivo transceptor (transmissor/receptor) ou ponto de acesso (access point) é conectado a uma rede local Ethernet convencional (com fio). Os pontos de acesso não apenas fornecem a comunicação com a rede convencional, como também intermediam o tráfego com os pontos de acesso vizinhos, num esquema de micro células com roaming semelhante a um sistema de telefonia celular.

 

Uma topologia completa da rede é composta dos seguintes elementos:


1. BSS (Basic Service Set) - Corresponde a uma célula de comunicação da rede sem fio.
2. IBSS (Independent Basic Service Set) - Uma rede IBSS consiste de pelo menos duas estações, onde não há ponto de acesso que conecte a rede a um sistema de distribuição. Essa rede também é conhecida como uma rede sem fio Ad-hoc.
3. STA (Wireless LAN Stations) - São os diversos clientes da rede.
4. AP (Access Point) - É o nó que coordena a comunicação entre as STAs dentro da BSS. Funciona como uma ponte de comunicação entre a rede sem fio e a rede convencional.
5. DS (Distribution System) - Corresponde ao backbone da WLAN, realizando a comunicação entre os APs.
6. ESS (Extended Service Set) - Conjunto de células BSS cujos APs estão conectados a uma mesma rede convencional. Nestas condições uma STA pode se movimentar de uma célula BSS para outra permanecendo conectada à rede. Este processo é denominado de Roaming.

 

Figura 4 - Arquitetura Lógica de uma rede 802.11