Aula 8 - Conceitos de Modulação

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FATEC - Faculdade de Tecnologia de Osasco
Fundamentos de Redes de Computadores - Prof. Adalberto de F. Camargo
Conceitos de Modulação
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Porta Serial – RS232
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Porta Serial – RS232
Cabo Serial 
RS232
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Modulação e Demodulação
• A rede publica de telefonia é uma rede projetada para o 
tráfego de voz. Porém, a necessidade de comunicação de 
dados entre pontos distantes levou ao desenvolvimento 
de tecnologias que viabilizassem a sua utilização para o 
tráfego de dados.
• Para serem transmitidos pela rede de telefonia pública, os 
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• Para serem transmitidos pela rede de telefonia pública, os 
sinais digitais devem ser adicionados a um sinal padrão 
compatível com esse meio, alterando algumas de suas 
características de forma que seja possível a sua 
recuperação pela ponta receptora. 
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Modulação e Demodulação
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MODEM – Acoplamento Acústico
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Modulação e Demodulação
• O sinal padrão utilizado para a transmissão dos dados na 
rede de telefonia pública é chamado PORTADORA. 
• O processo de codificação dos sinais digitais na 
portadora é chamado modulação e o processo de 
recuperação dos sinais codificados na portadora é 
chamado demodulação.
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chamado demodulação.
• O equipamento utilizado para MOdular e DEModular dados 
para trafegar através da rede pública de telefonia é 
denominado MODEM.
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Técnicas de Modulação
• Modulação em Amplitude: A amplitude da portadora varia 
conforme os sinais digitais nela inseridos.
• Modulação em Frequência: A frequência da portadora 
varia conforme os sinais digitais nela inseridos.
• Modulação em Fase: A fase da portadora varia conforme 
os sinais digitais nela inseridos.
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os sinais digitais nela inseridos.
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Modulação em Amplitude
• A informação a ser transmitida é codificada na amplitude 
da portadora. 
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Modulação em Frequência
• A informação a ser transmitida é codificada na frequência 
da portadora. 
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Modulação em Fase
• A informação a ser transmitida é codificada na fase da 
portadora. 
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Definições
• Largura de Banda: Faixa de frequências que passam por 
um meio de comunicação com atenuação mínima, e é 
medida em hertz (Hz).
• Baud Rate: Número de amostras ou símbolos (amplitude, 
frequência ou fase) transmitidos por segundo.
• Técnica de Modulação: Determina quantos bits estão 
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• Técnica de Modulação: Determina quantos bits estão 
codificados em cada símbolo transmitido.
• Taxa de transmissão: Quantidade de informações 
enviadas pelo canal, medida em bits/s. É obtida 
multiplicando a taxa de bits/símbolo pela taxa de baud.
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Padrão de Modulação QPSK
• O padrão de modulação QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) é um 
padrão muito simples, que permite o envio de 2 bits para cada 
símbolo transmitido.
• Para isso, o padrão QPSK suporta o deslocamento da fase da 
portadora em 4 ângulos específicos (45, 135, 225 e 315 graus), sem 
variação da amplitude.
• O padrão QPSK pode atingir taxas de transmissão de 4.800 bps em 
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• O padrão QPSK pode atingir taxas de transmissão de 4.800 bps em 
linhas com 2.400 bauds
90o
270o
180o 0o
0001
10 11
Diagrama de Constelação 
QPSK
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Padrão de Modulação QAM-16
• O padrão de modulação QAM - 16 (Quadrature Amplitude 
Modulation) é um padrão que permite o envio de 4 bits para 
cada símbolo transmitido.
• Para isso, o padrão QAM suporta o deslocamento da fase da 
portadora em 4 ângulos e 4 níveis de amplitude.
• O padrão QAM-16 pode atingir taxas de transmissão de 9.600 
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• O padrão QAM-16 pode atingir taxas de transmissão de 9.600 
bps em linhas com 2.400 bauds
90o
270o
180o 0o
Diagrama de Constelação 
QAM - 16
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Outros Padrões de Modulação
• V.32 – Permite a transmissão de 4 bits de dados por 
símbolo, obtendo taxas de transmissão de 9.600 bps em 
canais com 2.400 baud.
• V.32 Bis – Permite a transmissão de 6 bits de dados por 
símbolo, obtendo taxas de transmissão de 14.400 bps em 
canais com 2.400 baud.
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canais com 2.400 baud.
• V.34 – Permite a transmissão de 12 bits de dados por 
símbolo, obtendo taxas de transmissão de 28.800 bps em 
canais com 2.400 baud. Utilizando-se técnicas de 
compactação de dados, pode-se obter taxas de até 33.600 
bps
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Conexão Discada Convencional
Linha 
Linha 
Rede Pública de Telefonia
Codec
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Modem Modem
Linha 
Discada
Linha 
Discada
Computador Computador
11001101
Codec
10011 10011
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Limitações das Conexões Discadas
• Como vimos anteriormente, a taxa de amostragem da 
codificação PCM atua como um filtro, impedindo a 
transferência de sinais com mais de 4.000 Hz.
• Essa banda é suficiente para comunicações por voz, mas 
é um fator limitador para comunicação de dados, uma vez 
que a taxa de transmissão está diretamente relacionada à 
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que a taxa de transmissão está diretamente relacionada à 
frequência da portadora.
ModemComputador Filtro
Rede de Voz
(banda limitada em 4 kHz)
10011
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Modems a 56 kbps
• O limite teórico proposto por Shannon de 35 kbps em 
linhas telefônicas convencionais se deve ao ruído 
característico causado pelo comprimento dos loops locais 
e da limitação de banda de comunicação dentro da rede 
pública de telefonia.
• A obtenção de taxas superiores a esse limite foi possível 
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• A obtenção de taxas superiores a esse limite foi possível 
com a remoção de uma das pontas de um loop local, 
utilizando uma conexão digital pura.
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Padrão de Modulação V.90
• O padrão V.90 é um padrão assimétrico, dado que permite 
taxas de até 56 kbps no canal downstream, mas 
permanece com a taxa de 33,6 kbps no canal upstream. 
Essa assimetria se deve ao fato de que o provedor de 
serviços Internet deve estar obrigatoriamente conectado à 
rede pública de telefonia através de um canal digital.
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• O padrão V90 substituiu o padrão K56 Flex desenvolvido 
pelas empresas Lucent/Rockwell e o padrão X2 
desenvolvido pela empresa US Robotics, que eram 
incompatíveis entre si. 
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Conexão Discada a 56 kbps
Linha 
Rede Pública de Telefonia
10011
10011
Provedor de 
Acesso
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Modem 
56k
Linha 
Discada
Computador
Internet
Codec
1100110110011
10011
Acesso
Digital
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Padrão de Modulação V.92
• O padrão V.92 é uma evolução do padrão V.90, ao qual 
foram adicionadas três características:
• Quick Connect: O tempo para a negociação e 
estabelecimento de conexão é metade dos 30 segundos 
utilizados pelos modems mais antigos
• Modem-on-Hold: Permite a pausa de uma conexão 
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• Modem-on-Hold: Permite a pausa de uma conexão 
estabelecida para o atendimento de uma segunda 
chamada, caso a operadora fornela o serviço de chamada 
em espera.
• PCM Upstream: Permite o aumento na taxa de 
transmissão do canal upstream para até 48 kbps, caso 
seja suportado pelo loop local.