Modem Banda Base

Prévia do material em texto

Modems Banda Base
Os MODEMS BANDA BASE, ou MODEMS DIGITAIS, ou DATA SETS,
transformam o sinal digital em sinal digital codificado, para que este possa ser
transmitido a maiores distâncias através do meio de comunicação.
Os circuitos utilizados são dedicados, ou seja, não utilizam os serviços da Rede
Pública de Telefonia. Nos circuitos urbanos, utilizam LPCDs (Linhas Privativas de
Comunicação de Dados) do tipo B (Banda de Base) e nos circuitos interurbanos são
utilizados apenas nos trechos urbanos.
O MODEM BANDA BASE é utilizado apenas em distâncias curtas (alguns
quilômetros), pois a faixa de freqüência disponível nos meios de comunicação é
limitada (ocupam um espectro de freqüência muito maior que 4 KHz, disponíveis em
um canal de voz), devendo ser mantido em uma faixa de freqüência com pouca DC
(corrente contínua).
Outros aspectos importantes são:
- Utilizam como suporte de transmissão apenas par de fios, portanto não utilizam
canal de rádio, multiplex etc.
- Devido as características dos sinais dos modems banda base, seu custo é muito
menor que os modems analógicos.
- Não são padronizados pelo ITU, possuindo diversos tipos de codificação, de acordo
com o fabricante.
Esquemas de Codificação
•Código NRZ 
O código NRZ pode ser do tipo Unipolar e do tipo Polar.
O código NRZ Unipolar, também conhecido como sinal do tipo ON-OFF (Figura 1(a)),
é o sinal elétrico em banda básica mais simples para transmitir informação binária
(bits) e adota a convenção mais usual que estabelece o seguinte:
a) Transmissão de um bit 1 corresponde à emissão de um pulso;
b) Transmissão de um bit 0 corresponde à não-emissão de pulso.
O código NRZ Polar é um tipo de sinal que deriva de ON-OFF (NRZ Unipolar) pela
simples eliminação do nível DC. Isso é conseguido fazendo-se com que os níveis
representativos dos bits 0 e 1 tenham polaridades simétricas, conforme a figura 1(c).
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_nrz.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
 Fig 1
•Código Unipolar RZ
Código Unipolar RZ
O Sinal Unipolar RZ (Figura 1(d)) pode ser visto como uma combinação lógica de um
sinal ON-OFF (NRZ Unipolar) com sua onda de relógio (Figura 1(b)). Um bit é
representado por um pulso retangular com duração igual à metade do intervalo
significativo do bit (retorno ao zero na outra metade), enquanto o bit 0 é representado
pela inexistência de pulso.
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_rz.html
•Código Manchester ou Bifase
Este sinal faz parte da subclasse de sinais com codificação de fase, onde os bits, em
vez de serem representados pelo nível dos pulsos, o são pelas fases dos pulsos
(transições). No código Manchester, um bit 1 é representado por uma transição
positiva (subida) no meio do intervalo significativo do bit, enquanto o bit 0
corresponde a uma transição negativa (descida) conforme a Figura 1(e).
A componente DC do sinal em código Manchester é independente da estatística dos
bits e pode ser eliminado se associarmos polaridades opostas aos níveis do sinal. O
sinal resultante é conhecido como Sinal Bifase (Figura 1(f)).
O código Manchester ou Bifase, possue variação denominada de diferencial.
O código Manchester Diferencial caracteriza-se pela existência de transições
regulares no início e no fim de cada intervalo significativo e pela ocorrência ou não
de transições no meio do intervalo, conforme o bit de informação transmitido. Um
Sinal Manchester Diferencial, onde a ocorrência de transição no meio do intervalo
significativo do bit significa o envio de um 0 e a não-ocorrência de transição
intermediária entre duas transições regulares consecutivas significa o envio de um 1,
é mostrado na Figura 1(g).
O Sinal Bifase Diferencial (Figura 1(h)) corresponde a um sinal Manchester
Diferencial sem nível DC.
•Código de Miller
O Código Miller também utiliza as transições do sinal para representar os bits de
informação. O bit 1 corresponde a uma transição no meio do intervalo significativo
do bit, enquanto o bit 0 corresponde a uma transição no fim do intervalo significativo
do bit se o próximo bit for um 0. Caso contrário, isto é, quando o bit 0 é
imediatamente seguido por um bit 1, nenhuma transição é usada no final do seu
intervalo significativo. O comportamento do Sinal de Miller é mostrado na Figura 1(i).
•Código AMI
O código AMI (Alternate Mark Inversion), ou código Bipolar Simples, utiliza três
níveis de sinal (+,0,-) para codificar a informação binária. O bit 0 é representado pelo
nível 0, enquanto o bit 1 corresponde a pulsos regulares com polaridades alternadas.
Esse tipo de sinal não apresenta nível DC nem componentes nas freqüências baixas.
Por outro lado, o sinal não carrega a informação do relógio durante a transmissão de
0's. A Figura 2(a) ilustra os sinais a três níveis correspondentes ao código AMI.
•Código CMI
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_bifase.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_miller.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_cmi.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig2.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_ami.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
O Código CMI (Code Mark Inversion) é um código onde um bit 1 é representado por
níveis de polaridades alternados e um bit 0 por uma transição positiva (subida) no
meio do intervalo significativo do bit, conforme a Figura 1(j). O Sinal CMI não
apresenta componentes DC nem componentes em baixa freqüência.
•Código HDB-3
O Código HDB-3 utiliza a violação da regra bipolar para evitar longos períodos de
sinal sem transição. Permite, no máximo, três bits 0's consecutivos serem
representados pelo nível 0. De maneira geral, apresenta maior complexidade nos seus
circuitos de codificação e decodificação em relação aos códigos Manchester e Bifase.
Como vantagens oferecem um espectro concentrado numa faixa de freqüência menor
[0, 1/T]. A Figura 2(b) ilustra os sinais a três níveis correspondente ao código HDB-3.
 Figura 2
Tipos de Codificação em Banda Básica a três níveis
Distância x Velocidade
A distância alcançada pelo MODEM BANDA BASE diminui conforme aumenta a
velocidade de transmissão(bps). O alcance é definido como sendo a distância máxima
em que ele consegue funcionar mantendo a taxa de erro abaixo de um valor
predeterminado.
A relação distância (alcance) x velocidade de um MODEM BANDA BASE é
mostrada na Tabela 01.
A Tabela 02 mostra a equivalência de condutores com as características das bitolas
mais comuns: a constante de equivalência(K), que depende da resistência de
enlace(R) e da capacitância(C), conforme prática TELEBRÁS 225-540-713.
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_tab2.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_tab1.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig2.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_hdb.html
http://penta2.ufrgs.br/tp951/ajfc_fig.html
Referências Bibliográficas
1. AGHAZARM, B. e MIRANDA Júnior, J.A. Transmissão de Dados em Sistemas 
de Computação. Editora Érica, 1988.
2. ALVES, L. Comunicação de Dados. McGraw-Hill / Makron Books, 1992.
3. GIOZZA, W.F., ARAújo, J.F.M., Moura, J.A.B. e SAUVÉ, J.P. Redes Locais de 
Computadores - Tecnologias e Aplicações . McGraw-Hill/EMBRATEL, 1986.
4. SILVEIRA, J.L. Comunicação de Dados e Sistemas de Teleprocessamento. 
McGraw-Hill/Makron Books, 1991.
	Modems Banda Base
	Esquemas de Codificação
	Código Unipolar RZ
	Tipos de Codificação em Banda Básica a três níveis
	Distância x Velocidade
	Referências Bibliográficas