Telecomunicações Pra Concurso UNIP

5/22/2018 Telecomunica es Pra Concurso UNIP

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Autor:Prof. Alex Mauricio Mazo

Telecomunicaes


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Professor conteudista: Alex Mauricio Mazo

Natural da cidade de Bariri-SP, mestre em Cincia da Computao pela Fundao de Ensino Eurpides Soares daRocha Centro Universitrio Eurpides de Marlia, com especializao em Realidade Virtual.

Atualmente, professor no curso de Cincia da Computao da Universidade Paulista UNIP do campusBauru ecolaborador da empresa DataPlus Sistemas.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ouquaisquer meios (eletrnico, incluindo fotocpia e gravao) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem

permisso escrita da Universidade Paulista.


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Prof. Dr. Joo Carlos Di GenioReitor

Prof. Fbio Romeu de CarvalhoVice-Reitor de Planejamento, Administrao e Finanas

Profa. Melnia Dalla TorreVice-Reitora de Unidades Universitrias

Prof. Dr. Yugo OkidaVice-Reitor de Ps-Graduao e Pesquisa

Profa. Dra. Marlia Ancona-LopezVice-Reitora de Graduao

Unip Interativa EaD

Profa. Elisabete Brihy

Prof. Marcelo Souza

Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar

Prof. Ivan Daliberto Frugoli

Material Didtico EaD

Comisso editorial:Dra. Anglica L. Carlini (UNIP)

Dra. Divane Alves da Silva (UNIP) Dr. Ivan Dias da Motta (CESUMAR) Dra. Ktia Mosorov Alonso (UFMT) Dra. Valria de Carvalho (UNIP)

Apoio: Profa. Cludia Regina Baptista EaD Profa. Betisa Malaman Comisso de Qualificao e Avaliao de Cursos

Projeto grfico: Prof. Alexandre Ponzetto

Reviso: Lucas Ricardi


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Sumrio

TelecomunicaesAPRESENTAO ......................................................................................................................................................7INTRODUO ...........................................................................................................................................................7

Unidade I

1 EVOLUO HISTRICA DA COMUNICAO ............................................................................................92 TELECOMUNICAES.....................................................................................................................................11

2.1 Telegrafia.................................................................................................................................................. 112.2 Telefonia ................................................................................................................................................... 112.3 Radiocomunicao .............................................................................................................................. 122.4 Satlites .................................................................................................................................................... 132.5 Fibra ptica .............................................................................................................................................13

3 TELEGRAFIA, TELEX E TELEFONIA ............................................................................................................... 143.1 Telegrafia ........................................................................................................................................................14

3.2 Telex ...........................................................................................................................................................163.3 Telefonia ................................................................................................................................................... 18

3.3.1 Central telefnica ...................................................................................................................................19

4 SISTEMAS DE COMUNICAO ................................................................................................................... 214.1 Transmisses analgicas e digitais ................................................................................................ 244.2 Sinais analgicos da informao ...................................................................................................244.3 Sinais digitais ......................................................................................................................................... 254.4 A internet................................................................................................................................................. 284.5 A TV a cabo .............................................................................................................................................294.6 Rede de telefonia fixa.........................................................................................................................304.7 Sistema de comunicaes por fibras pticas ............................................................................ 324.8 Sistema de telefonia mvel celular ............................................................................................... 334.9 Sistema de telefonia fixa celular ....................................................................................................334.10 Comunicao atravs de meios no guiados ......................................................................... 34

4.10.1 Sistema rdio em HF (high frequency) ........................................................................................344.10.2 Sistema rdio em visibilidade ..........................................................................................................344.10.3 Sistema de comunicao por tropodifuso .......................... ........................... .......................... 35

Unidade II

5 PROPAGAO DE ONDAS ELETROMAGNTICAS ................................................................................ 395.1 Ondas de rdio ......................................................................................................................................425.2 Comunicaes via satlite ................................................................................................................445.3 Modulao ..............................................................................................................................................45

5.4 Demodulao .........................................................................................................................................47


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5.5 Tipos de modulao............................................................................................................................. 475.5.1 Modulao de onda contnua ...........................................................................................................475.5.2 Modulao de amplitude (AM) .........................................................................................................485.5.3 Modulao angular ................................................................................................................................485.5.4 Modulao de frequncia (FM) .........................................................................................................49

5.5.5 Modulao de fase (PM) ......................................................................................................................495.5.6 Modulao de pulso ..............................................................................................................................505.6 Radiodifuso ..........................................................................................................................................50

5.6.1 Radiodifuso em AM .............................................................................................................................515.6.2 Radiodifuso em FM ..............................................................................................................................515.6.3 Radiodifuso de televiso ...................................................................................................................51

6 TIPOS DE REDES ...............................................................................................................................................516.1 Tecnologia de transmisso ............................................................................................................... 51

6.1.1 Linksde difuso .......................................................................................................................................526.1.2 Linksponto a ponto ...............................................................................................................................53

6.2 Redes ATM ...............................................................................................................................................556.2.1 Protocolo ATM ..........................................................................................................................................56

6.3 Redes sem fios ....................................................................................................................................... 576.3.1 WiFi ...............................................................................................................................................................586.3.2 Bluetooth ...................................................................................................................................................586.3.3 WiMAX ........................................................................................................................................................606.3.4 Redes fotnicas .......................................................................................................................................61

7 TELEFONIA ..........................................................................................................................................................637.1 Telefonia fixa .......................................................................................................................................... 63

7.1.1 Distribuidor geral ....................................................................................................................................657.1.2 Redes de assinantes ...............................................................................................................................66

7.1.3 Rede de disperso ...................................................................................................................................667.1.4 Central comutadora ...............................................................................................................................66

7.2 Telefonia mvel ..................................................................................................................................... 687.2.1 Arquitetura da telefonia mvel ........................... .......................... .......................... .......................... 687.2.2 Handoff .......................................................................................................................................................687.2.3 Roaming .....................................................................................................................................................697.2.4 GSM ..............................................................................................................................................................697.2.5 Canais de rdio ........................................................................................................................................697.2.6 AMPS ............................................................................................................................................................707.2.7 Clulas da telefonia celular mvel...................................................................................................70

8 CATV E REDE DE FAIXA LARGA ..................................................................................................................718.1 Panorama atual ..................................................................................................................................... 718.2 Surgimento da CATV ........................................................................................................................... 728.3 Meios de transmisso ......................................................................................................................... 73

8.3.1 Cabo .............................................................................................................................................................738.3.2 Micro-ondas ..............................................................................................................................................738.3.3 Satlite ........................................................................................................................................................74

8.4 Arquitetura CATV .................................................................................................................................. 748.5 CATV interativa ......................................................................................................................................798.6 TV digital .................................................................................................................................................. 79

8.6.1 Benefcios da TV digital ........................................................................................................................81


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APRESENTAO

Pretende-se com este material tornar o leitor hbil a entender o processo de comunicao de dadosem sistemas que operam em ambientes distribudos e familiariz-lo com as tcnicas de modulao paraenvio de dados, bem como os meios guiados (cabos de cobre e de fibra ptica) e os meios no guiados(micro-ondas, satlites, WiFi, GSM etc.) para a transmisso da informao.

Realizar-se- uma anlise dos princpios da convergncia tecnolgica, da conceituao detransmisso da informao e da comparao entre as transmisses analgica e digital. Os conceitos detcnicas de modulao e amplitude, bem como um estudo acerca da comunicao por meio de meiosno guiados (sem fio), sero abordados de maneira que o contedo seja adquirido.

Abordaremos aqui a evoluo, as tecnologias e os meios de transmisso usados de forma geral nastelecomunicaes. Tambm iremos conceitualizar e demonstrar os mtodos e tecnologias existentes

para o desenvolvimento das diversas formas de comunicao e suas principais caractersticas.

Esperamos que este trabalho contribua no aprendizado sobre as diferentes comunicaes existentese inspire o estudo de futuros pesquisadores nas evolues das telecomunicaes.

INTRODUO

Como possvel decidir qual o melhor meio e mtodo de comunicao e como planejar a construoe a aplicao da tecnologia? Esse o objetivo deste livro-texto, a fim de introduzi-lo aos conceitos

bsicos das telecomunicaes.As formas de comunicao existentes auxiliam a humanidade na realizao de inmeras tarefas

transaes comerciais, descobertas cientficas e entretenimento so alguns exemplos dessascolaboraes. Tais formas de comunicao vm sofrendo alteraes durante toda a sua existncia.Seja o rdio, o telefone, a TV ou a internet, as formas de comunicao se beneficiam com a evoluode algumas tecnologias, que proporcionam aos usurios maior rapidez e confiabilidade nas trocas deinformaes informaes essas que podem ser cruciais na tomada de decises e realizaes de umadeterminada tarefa.


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Unidade I


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TELECOMUNICAES

Unidade I

1 EVOLUO HISTRICA DA COMUNICAO

Desde que o homem comeou a viver em sociedade, surgiu a necessidade de se comunicar, fossepara expressar seus sentimentos, registrar sua cultura ou alertar os demais indivduos do grupo sobrealgo. Essa comunicao era direta de uma pessoa para outra.

Aps a poca em que a comunicao passou a ser expressa por meio da tcnica de gravar ocotidiano em ossos, pedras e madeira, surgiu o perodo em que o homem comeou a utilizar cobre,

ferro e bronze em seu dia a dia. As civilizaes comeam a se transformar em centros urbanos e o serhumano comea a perceber a importncia de permanecer prximo aos rios. Os meios de locomootambm evoluram e a escrita passou a ser o meio de registro do modo como o homem vivia, secomunicava, pensava e sentia.

O homem passou a se comunicar mesmo no estando frente a frente dos demais. Promovendo apossibilidade de tornar a informao acessvel a um nmero cada vez maior de pessoas, as tcnicas deimpresso alteraram o modo de pensar e de viver na sociedade.

Grandes invenes como o jornal surgiram, inovaes foram eclodindo e as ideias foram sendodisseminadas com o auxlio da inveno do rdio, superando o jornal, pois as ondas do rdio tinhamalcance e velocidades superiores.

Surgimento do jornal impresso

H sculos, as civilizaes vm usando a mdia impressa para divulgar notcias einformaes para as massas. Acta Diurna, que surgiu em Roma cerca de 59 A.C, omais antigo jornal conhecido. Jlio Csar, desejando informar o pblico sobre os maisimportantes acontecimentos sociais e polticos, ordenou que os eventos programados

fossem divulgados nas principais cidades. Escritas em grandes placas brancas e expostas emlugares pblicos populares, tais como as Termas, as Acta mantinham os cidados informadossobre escndalos no governo, campanhas militares, julgamentos e execues. Na China dosculo VIII, os primeiros jornais surgiram em Pequim sob a forma de boletins escritos mo.

A prensa, inventada por Johann Gutenberg em 1447, inaugurou a era do jornal moderno.A mquina de Gutenberg possibilitou o livre intercmbio de ideias e a disseminao doconhecimento temas que definiriam o renascimento europeu. Durante essa era, os boletinsinformativos levavam a uma classe cada vez maior de comerciantes notcias de interessesobre o mercado. Boletins em manuscrito circulavam pelas cidades da Alemanha j emfins do sculo XV. Esses panfletos muitas vezes eram sensacionalistas; um deles relatou os


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Unidade I

abusos sofridos por alemes na Transilvnia nas mos de Vlad Tsepes Drakul, conhecidotambm como Conde Drcula. Em 1556, o governo veneziano publicou o Notizie Scritte,pelo qual os leitores pagavam com uma pequena moeda conhecida como gazetta.

Figura 1 Prensa de Gutenberg

Figura 2 Johann Gutenberg

Fonte: JORNAIS... (s/d.).


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TELECOMUNICAES

Outro avano foi o surgimento da televiso, que pode ser considerada a juno dos componentesgrficos de um jornal (como figuras e imagens) com os do rdio (a fala).

A primeira transmisso oficial a cores no Brasil deu-se em 31 de maro de 1972. O

desenvolvimento da TV foi to grande que os canais disponveis de VHF (very high frequency,isto , frequncia muito-alta) ficaram saturados, ampliando assim a utilizao da faixa deUHF (ultra high frequency, isto , frequncia ultra-alta).

Assim os fabricantes de televisores foram obrigados a construir um aparelho capaz decaptar todos os canais para que os programas da faixa de UHF ficassem acessveis.

A transmisso de um programa ao vivo exige a participao de uma equipe numerosa ealtamente qualificada que se pode dividir em quatro grupos: pessoal da cena, controle de core iluminao, controle de som e direo. Todos figuram nesse esquema de um estdio atual.

Fonte: SURGIMENTO... (s/d.).

Por consequncia, a transmisso de informaes distncia evoluiu muito, e assim se desenvolveramas telecomunicaes.

2 TELECOMUNICAES

So a transmisso ou recepo de qualquer tipo de caracteres, sinais, imagens, sons etc., por fio,rdio, meios pticos ou qualquer outro processo eletromagntico.

2.1 Telegrafia

As telecomunicaes so distinguidas pelo uso de sinais processados eletricamente para transportarinformaes. As telecomunicaes se iniciaram com a inveno do telgrafo, em 1844, quando SamuelMorse transmitiu a primeira mensagem em uma linha metlica de uma localidade a outra.

Para concretizar a comunicao, cada letra foi codificada por uma combinao de sinais longos ebreves, denominado Cdigo Morse, que poderiam ser transmitidos a grandes distncias utilizando linhas

eltricas simples. Por esse motivo, mesmo aps a inveno do rdio, seu uso permaneceu pela baixapresena de rudos e sinais de baixa intensidade.

O uso da telegrafia perdurou por mais de 30 anos at o surgimento da telefonia.

2.2 Telefonia

Uma inovao iria revolucionar as telecomunicaes: a inveno do telefone, desenhado para transmitirsons por meio de sinais eltricos. Ele se caracteriza como um aparelho eletroacstico que possibilita transformara energia acstica em energia eltrica, no ponto transmissor, enquanto transforma a energia eltrica emacstica no ponto receptor. Isso possibilita a troca de informaes verbais entre dois ou mais assinantes.


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Unidade I

O New York Times de 9 de abril de 1876 (apud FERRARI, 1999, p. 74) destaca o surgimento datelefonia como um evento que causou na poca uma ocorrncia policial.

A policia militar deve ser cumprimentada por suas providncias. Na manhde ontem, do lado de fora da Bolsa de Valores, a Polcia Militar prendeu umhomem que, obviamente, estava tentando vender aes falsificadas. Diziaele que ia formar uma Companhia Telefnica. Obviamente, roubando estapalavra do termo telegrafia, que est bem estabelecida como um serviotil. Todo mundo sabe que impossvel falar atravs de um fio de arame.Somente as providencias da Polcia, que prendeu rapidamente esse indivduo,evitaram que se tomasse o dinheiro pblico.

Para conseguir que a voz humana fosse transmitida por longas distncias, muitas invenes eesforos foram desprendidos at que o telefone fosse criado.

O incio de sua histria aconteceu na oficina de Charles Williams, localizada na cidade de Boston.Nela tambm trabalhava Tomas A. Watson, que se dedicava, em tempo integral, inveno e aoaperfeioamento de aparelhos eltricos, pois sentia entusiasmo e simpatia por coisas novas. Esseestmulo possibilitou o encontro entre Watson e Alexander Graham Bell, que era professor de fisiologiavocal, e tinha se especializado no ensino de um sistema de comunicao para surdos-mudos (com afinalidade de que uma pessoa surda pudesse aprender a falar).

Embora tivesse conhecimentos limitados sobre eletricidade, Bell tinha a inteno de aperfeioar sua

inveno. Foi assim que ele chegou quela oficina, procurando suporte tecnolgico para sua inveno,e comeou a trabalhar com Watson.

Mais adiante, Bell disse a Watson que gostaria de fazer com que uma corrente eltrica variassede intensidade da mesma forma que o ar varia ao se emitir um som. Com isso, ele poderia transmitira palavra telegraficamente. Este foi o princpio do invento que viria a se chamar telefone o que seconcretizou em 1876.

Um telefone com microfone magneto-indutivo foi o primeiro aparelho a ser inventado; apesar depossuir pouca potncia de sada, ele mostrou-se eficiente como receptor.

Uma dcada depois surgiria o telefone a carvo. Nele, como o prprio nome diz, o carvo granuladocumpria o papel do que hoje so as modernas clulas fonocaptoras. Esse processo perdurou ataproximadamente a dcada de 1950.

2.3 Radiocomunicao

Desenvolvida no final do sculo XIX pelo italiano Guglielmo Marconi, que, aplicando os fundamentosde Heinrich Hertz, provou a analogia entre ondas de luz e ondas eltricas e construiu o primeiro

transmissor de rdio.


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TELECOMUNICAES

O rdio um sistema de comunicao no qual ondas eletromagnticas so propagadas no espao.Elas so classificadas em ondas curtas de alta frequncia ou ondas longas de baixa frequncia, levandoem conta comprimentos diferentes.

Os sistemas de radiocomunicao em geral so formados por dois componentes bsicos: o transmissore o receptor.

O transmissor converte sinais sonoros em ondas eletromagnticas, sejam eles analgicos ou digitais.Esses sinais so enviados para o espao por meio de uma antena transmissora e recebidos por um rdioreceptor, como emissoras de AM, FM ou de TV, alm do LW.

O receptor de rdio decodifica os sinais eletromagnticos recebidos do espao, que so captadospela antena, e os transforma em sinais digitais e/ou analgicos e ondas sonoras. Podemos citar comoreceptores a televiso e o rdio automotivo.

2.4 Satlites

Segundo o siteda Anatel (2012), satlites de comunicao so corpos artificiais que retransmitemsinais entre pontos distantes da Terra. Eles so um importante meio para a prestao de vrios serviosde telecomunicaes. Por possurem cobertura sobre vastas reas geogrficas, so instrumentosfundamentais para a universalizao dos servios.

O primeiro satlite artificial chamado Sputnik, lanado pela URSS em 1957 fez com que as

telecomunicaes dessem um grande passo em mbito mundial. O desenvolvimento da tcnica de satlites napoca tornou possvel a construo de um satlite dedicado exclusivamente telecomunicao e que possuauma estao repetidora de sinais na rbita da Terra. Sendo um projeto conjunto entre a Nasa e a empresaamericana de telecomunicao AT&T, o primeiro satlite ativo de comunicaes, chamado Telstar, foi colocadoem rbita, permitindo transmisso de conversaes telefnicas, telefoto e sinais de televiso a cores.

Lembrete

Por meio das comunicaes proporcionadas pelos satlites, as transmisses

de TV broadcastpassaram a alcanar os mais remotos pontos da Terra.

2.5 Fibra ptica

O fsico ingls Tyndall comprovou, em 1870, que a luz podia acompanhar um feixe (tubo) de gua,mesmo quando curvado. A busca seguinte passou a ser ento de materiais slidos que fossem flexveise de extremo grau de pureza, capazes de assumir o papel da gua da experincia de Tyndall.

Estavam emitidos os fundamentos da fibra ptica: um esguio filamento flexvel de slica que

transporta um feixe de luz, apto para conduzir dezenas de milhares de conversaes simultneas agrandes distncias.


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Unidade I

Os satlites de comunicaes e as fibras pticas transformaram os veculos de informaes. Com oavano das tecnologias digitais e a substituio das linhas metlicas dos assinantes por enlaces de rdio,viabilizaram a telefonia mvel e as inovaes na rea das telecomunicaes.

Atualmente, a telefonia tende a dar lugar s telecomunicaes multimdia. Com isso, os serviosoferecidos eliminam a necessidade de deslocamento fsico das pessoas, pois possvel acessar seubanco, visitar virtualmente localidades e pesquisar acervos bibliogrficos. Com isso, os usurios tmmenos obrigaes de deslocamento fsico e muito mais comodidade.

Observao

Veja a definio de multimdia, de acordo com o Dicionrio Michaelis:

Sistema que combina som, imagens estticas, animao, vdeo e textos,com funes educativas, entre outras. Mdia interativa, Inform: sistemamultimdia em que o usurio pode acionar um comando, que respondidopelo programa, ou controlar aes e funcionamento do programa. adjInform Referente ao aplicativo que contm uma combinao de som,grficos, animao, vdeo e texto.

3 TELEGRAFIA, TELEX E TELEFONIA

Telegrafia, telex e telefonia foram mtodos pioneiros nas telecomunicaes. Eram, na dcadade 1960, os nicos de importncia nas telecomunicaes bidirecionais. Vamos entender a seguir osconceitos desses trs tipos de servios.

3.1 Telegrafia

A telegrafia foi criada por Samuel Finley Breese Morse, nascido em Charlestown, Massachusetts, nosEstados Unidos, em 27 de abril de 1791. Aos 44 anos de idade construiu seu primeiro prottipo funcionalde um telgrafo e finalmente passou a se dedicar inteiramente ao seu invento.

As mensagens telegrficas passaram a ser enviadas por meio de cdigos de sinaisrepresentativos, cuja tabela denomina-se Cdigo Morse. Todos os cdigos so constitudos porsequncia de sinais breves e/ou longos. Dessa forma, a codificao baseada exclusivamenteem dois valores de sinal, sendo de fcil discriminao em sua recepo, mesmo quando cheiode rudos.

O telgrafo, primeiro sistema de codificao digital (com ponto e trao), sempre foi muito utilizadopelas corporaes militares. O Cdigo Morse tambm foi comumente utilizado por alguns satlites paraseu sinal de identificao e localizao por telemetria. Ainda hoje o Cdigo Morse utilizado no mundo

inteiro pelo radioamadorismo.


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TELECOMUNICAES

A telegrafia apresenta como desvantagem o fato de no poder ser utilizada por usurios comuns,sendo necessrio que operadores com conhecimento especializado convertam a mensagem em textoclaro para o Cdigo Morse no lugar de origem e vice-versa no lugar de destino.

Outro problema era o uso da linha por apenas uma mensagem por vez. Devido a isso, surgiramtentativas para usar a linha com vrias mensagens simultneas: a multiplexao. Tentou-se entoassociar o transmissor e receptor a comutadores que giravam em sincronismo e separava a linha emjanelas de tempo, cada uma sendo utilizada para uma conexo distinta.

Em seguida, combinando esse invento com um cdigo de cinco elementos que desenvolvera, foiconstruido um sistema telegrfico impressor, que viabilizou o envio de cinco mensagens ao mesmo tempo.

O telgrafo se manteve por um longo perodo justamente por ser um sinal inteligvel em ambientede interferncia, sendo um dos mais baratos para comunicaes em ambiente de longa distncia.

Histria do telgrafo no Brasil

No Brasil, o telgrafo foi inaugurado em 11 de maio de 1852, visando, alm damodernizao do Brasil, facilitao da comunicao entre o Palcio Imperial, e o Quarteldo Campo, no Rio de Janeiro.

Segundo o Alencar (2005) as primeiras linhas telegrficas instaladas no Brasilrelacionaram-se com necessidades polticas. Alencar afirma que

As primeiras linhas telegrficas do Pas datam de 1852, poucos anos aps a introduodo telgrafo nos Estados Unidos por Samuel Morse. A instalao dessas linhas foi devida aosesforos do ento Ministro da Justia, Eusbio de Queiroz Coutinho Mattoso Cmara, como auxlio de um proficiente e dedicado professor de fsica da Escola Central, Dr. GuilhermeSchuch de Capanema (Alencar, 2001a). (ALENCAR, 2005, p.2)

No ano seguinte, fortalecida a necessidade de integrao poltica, o sistema telegrfico foiampliado, passando a constituir uma pequena rede, incluindo o quartel-general, o morro doCastelo, o quartel de permanentes e os arsenais de Guerra e da Marinha. No ano de 1855, dado

a importncia desses servios, o Imperador, D. Pedro II nomeou Guilherme Schch de Capanema,mais tarde baro de Capanema, diretor geral dos Telgrafos Eltricos. Sobre a instalao eexpanso das linhas telegrficas no Brasil, Galdino, Alencar e Alencar (2005) afirmam que:

Em 1854 ocorreu a primeira ligao telegrfica entre o Palcio de So Cristvo e o Ministrioda Guerra. Em fins do sculo XIX, registrou-se uma ampliao do servio telegrfico, passando aincluir outras provncias, como Paraba, Pernambuco e o atual estado do Cear, estas instalaesforam realizadas por Rondon, Major responsvel por grande parte destes servios telegrficos noBrasil. No dia 11 de maio de 1852 foi, afinal, inaugurada a primeira linha telegrfica brasileira, que

era subterrnea e tinha 4.300m de extenso, entre o Palcio da Quinta da Boa Vista e o QuartelGeneral do Exrcito no Campo de Santana, no Rio de Janeiro. A linha foi construda sob a superviso


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Unidade I

direta do Professor Capanema, com o auxlio de alunos da Escola Militar, que foram instrudos comotelegrafistas. Para essa construo foi aproveitada a mo-de-obra de presos da Casa de Correo.

J em 1854, um aviso do Ministro da Justia mandava instalar a central telegrfica naquele

Ministrio, comunicando-se com os Paos da Cidade e Boa Vista, os Arsenais de Guerra e daMarinha, a Barra, o Quartel de Polcia, e o Palcio de Petrpolis. O Correio Mercantil, de 18 defevereiro de 1854, anunciava que funcionou ontem o telgrafo entre a Secretaria da Justiae a Polcia, e que trabalharam alunos da Escola Militar, mostrando que podemos dispensar osengenheiros estrangeiros. A linha para Petrpolis s foi concluda em janeiro de 1857; tinha50,6 km, dos quais 15 em cabos submarinos, sendo a parte rea em fios de ferro galvanizado.

Assim, o Telgrafo, criado por Morse, adaptado e aprimorado por diferentes outrospesquisadores, chega ao Brasil na segunda metade do sculo XIX, alcanando uma maiordifuso por volta de fins deste mesmo sculo, pela ao de Candido Mariano da Silva Rondon,

considerado patrono das comunicaes no Brasil. Ainda segundo a anlise de Galdino eAlencar (2005), pode-se destacar como fase importante para a histria do telgrafo noBrasil, bem como para a conjuntura poltica nacional, o uso deste meio de comunicaodurante a Guerra entre Brasil e Paraguai que se desenrolou entre os anos de 1864-69. Osautores chamam esta utilizao de aplicaes militares do telgrafo, uma vez que, ambosos lados, estariam a utilizar as linhas telegrficas, com finalidades blicas.

Fonte: 143 ANOS... (2012).

3.2 Telex

O telex consistia em terminais que funcionavam como mquinas de escrever ligadas a uma redesemelhante telefnica. Funcionava como uma rede mundial com um plano de endereamentonumrico e possua terminais nicos que poderiam encaminhar uma mensagem escrita para qualqueroutro terminal. Ele desenvolveu-se fortemente nas ltimas dcadas do sculo XX, pois era uma formagarantida de entrega e autenticidade das mensagens.

Seu uso compreendia, em sua maioria, a troca de informaes como ordens de pagamento,confirmao de eventos, notcias, ordens de encomenda e avisos legalmente reconhecidos ou seja,

fluxo de papis. Ele tornava a comunicao mais econmica que a telefonia, embora o teleimpressor,terminal de assinante, fosse muito mais caro que o telefone, sendo necessria sua constante utilizaopara compensar a aquisio do aparelho de acordo com a anlise de seu custo/benefcio.

O telex possui algumas limitaes significativas: ele no dispe de todos os caracteres utilizados noalfabeto da lngua portuguesa, como acentos de palavras, e todas as letras so maisculas.

Nele, as mensagens transmitidas eram pr-gravadas por meio mecnico (fita de papel perfuradamecanicamente) e depois enviadas para economizar tempo de transmisso. As mensagens recebidaseram impressas em bobinas contnuas de papel, mas essa tcnica foi substituda nos dias de hoje peloadvento da internet e o uso de e-mails.


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TELECOMUNICAES

A transmisso de mensagens via telex feita por meio de uma tabela de cdigos composta decinco elementos, obedecendo a uma combinao de impulsos padronizada denominada de alfabetotelegrfico, na qual cada letra, algarismo, sinal de pontuao e funes especiais so enviadas.

Isso corresponde a uma condio de polaridade de corrente contnua, de acordo com o princpio destart-stop da UIT-T. Cada combinao constituda por cinco elementos de sinal, cada um com 20 msde durao. Toda combinao de cinco elementos contnuos antecedida de um sinal starte seguidapor um sinal stop. Dessa forma, qualquer smbolo tem a durao uniforme de 150 ms.

A sinalizao na linha do assinante telex feita por polaridades de corrente contnua, com duasvariantes: a polaridade simples e a dupla. A combinao de cinco elementos de duas naturezas de sinalpermite obter 32 combinaes, mas elas no so suficientes, pois apenas para as letras so necessrias 26combinaes. Por isso, passou-se a utilizar essas combinaes ora para letras, ora para algarismos e sinais.

Os quadros a seguir mostram o alfabeto internacional de Morse:

Quadro 1 Letras do alfabeto internacional de Morse

Letra Sinal Letra Sinal Letra Sinal Letra Sinal Letra Sinal

A B C D E

F G H I J

K L M N O

P Q R S T

U V W X Y Z ch

/

Quadro 2 Nmeros e pontos do alfabeto internacional de Morse

Algarismo Sinal Pontuao Sinal

1 Ponto

2 Ponto e vrgula

3 Vrgula

4 Dois pontos

5 Interrogao

6 Exclamao

7 Apstrofe

8 Trao de unio

9 Aspas

0 Parntesis

Alnea

Sublinhado

Duplo trao (=)


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Unidade I

3.3 Telefonia

A inveno de Graham Bell tornou possvel que duas pessoas dialogassem atravs de um circuitometlico. Seu princpio de funcionamento possui cinco funes: um microfone para converter a voz emsinais eltricos, um receptor para a funo inversa, um circuito de transmisso, um emissor de sinaisnumricos (o disco ou teclado) e um sinalizador sonoro (campainha).

Ao falar ao microfone, geram-se vibraes (alteraes sucessivas de presso) no ar, que sotransferidas a um diafragma; este, por sua vez, comprime os grnulos de carvo dentro de uma cmara,uns contra os outros, provocando maior contato entre eles. Com isso, a resistncia eltrica total entreos dois eletrodos do microfone diminui. Quando o diafragma alivia a presso, diminui a rea de contatoentre os grnulos, fazendo com que a resistncia aumente. Veja a figura a seguir:

Diafragma Grnulosde carvo

Vibraesno ar

Eletrodos

Variaesde correnteeltrica nocircuito

Choque

Bateria

Figura 3 Microfone a carvo: transduo

O receptor realiza essa funo inversamente. O resultado das interaes dos dois campos vibra odiafragma que transmite suas informaes ao ar, conforme a figura a seguir:

m Cone

Vibraesno ar

Bobina mvelsolidria ao cone

Variaesde correnteeltrica nocircuito

Figura 4 Receptor dinmico: transduo


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TELECOMUNICAES

Bell ento conectou os dois transdutores por meio de um par de fios condutores. Veja:

A B

Fala

1 par de fios

Ouve

Figura 5 Canal telefnico de A para B

possvel verificar na figura anterior que apenas em A possvel falar e apenas em B possvelouvir. Contudo, para que fosse possvel a comunicao nos dois sentidos, seria necessrio duplicar ospares de condutores. Sendo assim, um par seria para o canal no sentido de A para B e outro para o canalde B para A. Essa associao de dois canais unidirecionais perfaz o que se denomina circuito de voz,definido como uma maneira que possibilita a comunicao nos dois sentidos. Isso representado nafigura a seguir:

A B

Fala eouve

Fala eouve

Canal AB

Canal BA

Figura 6 Dois canais para a conversao bidirecional

Atualmente, essa funo nos telefones modernos realizada por microfones de eletreto, materialcermico que ao ser deformado produz uma tenso na sada.

3.3.1 Central telefnica

A ideia inicial do invento de Bell atentava para a transmisso de voz a distncia, permitindo quepares de telefones se intercomunicassem. Como a necessidade de comunicao da sociedade era muito

maior, era preciso dar ao telefone a possibilidade de selecionar um dentre uma srie de aparelhos.

A soluo encontrada s vezes aplicada ainda hoje para intercomunicao domstica foi dotarcada telefone de uma chave seletora S. Essa chave seria colocada pelo usurio, no lugar referente aonmero do telefone desejado.

Levando em conta uma rede de N aparelhos telefnicos, seria necessrio que cada um deles possusseum par de fios (circuito) para cada um dos demais N-1; N (N-1) seria o total de circuitos. Considerandoque o circuito bidirecional, que permite ao telefone A chamar o telefone B, poderia ser utilizado tambmpara o telefone B chamar o telefone A, essa quantidade seria reduzida pela metade, ou seja, 0,5 N (N-1).Observe um sistema descentralizado na figura a seguir:


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Unidade I

SS

S

SS

Figura 7 Sistema descentralizado

Em substituio chave seletora do telefone e infinidade de pares de interligao, foi entocriada a central telefnica ou central comutadora, conforme ilustrado na figura a seguir. Nessa forma,cada aparelho telefnico se liga pelo seu circuito exclusivo central telefnica e nela se viabiliza apossibilidade de ele ser conectado a qualquer um dos demais, concluindo essa interligao.

Central

comutadora

Figura 8 Sistema centralizado

No princpio da telefonia, operavam-se as centrais telefnicas de maneira manual: em contato coma telefonista, o usurio informava o nome da pessoa com quem gostaria de falar.

Em seguida, os nomes foram substitudos por nmeros. Por meio de um par de cordes (caboseltricos bem flexveis) com plugues, a telefonista interligava eletricamente os dois telefones. O processode comunicao (as ligaes) era estabelecido manualmente.

Constitudas de um console horizontal, as centrais possuam um painel vertical frontal, os cordes.Neles se distribuam os jaques (tomadas) correspondentes aos telefones.

Acompanhando o desenvolvimento do sistema telefnico da cidade, o sistema manual foi sendoampliado. Com o aumento da quantidade de telefones, o sistema teve que ser dividido em mdulos,nos quais cada operadora atendia a uma frao da rede. Surgia a a dificuldade de coordenar duasoperadoras nos grandes sistemas manuais. Outra preocupao era com a quebra do sigilo. Dessa forma,

as redes ampliavam-se e comeava a surgir a necessidade de tornar o processo automtico.


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Essa necessidade fez com que fosse criado em 1891 um aparelho com uma chave seletoraautomtica, baseada em seletores eletromecnicos. Com a utilizao de comutao automtica, nomais se informava telefonista o nmero desejado a se comunicar; o disco foi incorporado ao telefonepara que o usurio discasse para a central o nmero desejado.

Saiba mais

O filme a seguir pode propiciar uma inter-relao com os contedos da unidade:

Telecomunicaes. Dir. Paulo Fonseca. 58 minutos, 2011.

4 SISTEMAS DE COMUNICAO

Decorrente da enorme quantidade de informaes geradas em diversos locais diferentes, aimportncia dos sistemas de comunicao para a economia, cultura e cincia se faz necessria.

A figura a seguir identifica trs elementos essenciais encontrados dentro de um sistema decomunicao bsico.

Fonte deinformaes

Sistema decomunicao Destino

Informaotransmitida

Informaorecebida

Figura 9 Sistema de comunicao bsico

A fonte de informaesest relacionada captura e ao tipo da informao que ser transmitidada origem. udios, vdeos, imagens e textos so exemplos de alguns tipos de informaes existentes.

Essa viagem da informao at o seu destino de responsabilidade do sistema de comunicao,que prov as tecnologias necessrias para que todo o contedo da informao chegue com suascaractersticas preservadas.

Depois de percorrer o seu caminho, a informao chega ao seu destino, que ser responsvel pelautilizao da informao recebida.

Dentro de um sistema de comunicao podemos citar alguns elementos fundamentais que compemtoda uma cadeia de comunicao. So eles:

transmissor;


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Unidade I

meio de transmisso;

receptor.

O transmissor responsvel pela transformao da informao em um sinal adequado, que serenviado para o receptor.

A responsabilidade pelo desempenho de todo um sistema de comunicao e envio da informaodo transmissor ao receptor do meio de transmisso. Esse elemento se torna o mais importante, pois nele que so determinados quais os tipos de transmissores e receptores que sero utilizados.

Como o transmissor responsvel pela transformao da informao em um sinal adequado, cabeao receptorrealizar o caminho inverso, ou seja, resgatar as caractersticas originais da informao dosinal recebido.

A figura a seguir mostra os elementos fundamentais de um sistema de comunicao:

Informaotransmitida

Informaorecebida

Sinal transmitido Sinal recebido

Transmissor Meios detransmisso Receptor

Figura 10 Elementos de um sistema de comunicao

Um dos desafios dos sistemas de comunicaes transpor grandes distncias. Para isso, sorecomendados os sistemas de comunicao que utilizam sinais eltricos para a transmisso deinformaes, pois eles conseguem um excelente desempenho no processamento dos sinais.

Esses sistemas de comunicaes so divididos em dois grandes grupos:

sistemas via cabo;

sistemas via rdio.

Nos sistemas via cabo existe um cabo condutor responsvel pelo meio de transmisso. Esse cabocondutor recebe o nome de linha de transmisso.

Confiabilidade excelente e pouca flexibilidade para ampliaes que no tenham sido objeto decuidadoso planejamento so algumas das caractersticas que tornam os sistemas via cabo adequadospara a comunicao a curta distncia, principalmente nas regies urbanas.

Nos sistemas via rdio, a ligao entre o transmissor e receptor de responsabilidade das ondaseletromagnticas, que se irradiam pelo espao. A implantao desse sistema amplamente facilitada,

pois dispensa a existncia de quaisquer meios fsicos para sua transmisso.


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TELECOMUNICAES

Em um sistema de comunicao via rdio cada estao composta por:

equipamento de rdio: atua como transmissor responsvel por gerar sinais de rdio frequnciae, no caso do receptor, receb-los;

linha de transmisso: conduz o sinal de rdio frequncia do transmissor at a antena ou daantena at o receptor;

antena: gera ou capta ondas eletromagnticas.

A figura a seguir ilustra os equipamentos que compem um sistema de comunicao via rdio:

Informao

transmitida

Informao

recebida

Sinal transmitido Sinal recebido

Transmissor Receptor

Estao transmissora Estao receptoraAntenas

Figura 11 Sistema de comunicao via rdio

As telecomunicaes constituem o ramo da engenharia eltrica que trata do projeto, implantaoe manuteno dos sistemas de comunicao. Seu objetivo principal atender a necessidade do serinteligente de se comunicar a distncia. comum omitir-se o prefixo telee usar apenas comunicaes.

Por meio dos sistemas de comunicaes, os assinantes, usurios ou correspondentes trocaminformaes, operando equipamentos terminais, eltricos ou eletrnicos, tecnicamente compatveiscom o sistema. As informaes fluem pelos canais de comunicao fio, rdio (espao livre) ou fibraptica, na forma de sinais eltricos ou eletromagnticos.

Inicialmente, as informaes, quando recebidas pelos respectivos destinatrios, so interpretadas egeram respostas ou, pelo menos, a confirmao do recebimento. Por este motivo, sempre utilizado otermo telecomunicaes, no plural.

Saiba mais

Os livros a seguir podem propiciar uma inter-relao com os contedosda unidade:

LIMA JUNIOR, A. W. Telecomunicaes modernas. 2 ed. Rio de Janeiro:Book Express, 2001.

NASCIMENTO, J. do. Telecomunicaes. So Paulo: Ed. MakronBooks, 1992.


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Unidade I

4.1 Transmisses analgicas e digitais

Os sistemas de telecomunicaes envolvem a transmisso de duas classes de sinais: os sinaisanalgicos e os sinais digitais. Os sinais analgicos apresentam amplitudes que variam no continuum,enquanto os digitais so sinais cujas amplitudes variam apenas em nveis discretos.

4.2 Sinais analgicos da informao

Os sinais eltricos analgicos so obtidos diretamente de transdutores, na maioria das vezesem pequenas amplitudes. Por isso, necessitam de amplificao eletrnica para diversas aplicaes ereproduo. Um exemplo de sinal analgico pode ser visto na figura a seguir:

e(t)volt

t(s)

Figura 12 Exemplo de sinal analgico.

A voz, movimento vibratrio das cordas vocais do homem, captada e convertida em sinais eltricosanalgicos pelo microfone. Depois de amplificada, pode ser reproduzida pelo alto-falante ou dispositivo similar.Quando transmitida pelo rdio , no radiotransmissor, o sinal modulante ou modulador da onda portadora.

Ao estudar o espectro do sinal complexo da voz, observam-se sinais de frequncias entre 300 e 3.400Hz, enquanto os harmnicos podem atingir at cerca de 6.000 Hz. Por isso, o timbre da voz mais graveno homem e mais agudo na mulher, resultado da composio de ondas com diferentes amplitudes efrequncias.

A faixa mnima de inteligibilidade da voz B = 3400 300 = 3.100 Hz, mas o valor de refernciapara o canal de voz em telefonia B = 4 kHz. Em alguns casos, alcana 5 kHz.

A msica, obtida das vibraes sonoras de instrumentos musicais, tambm pode ser captada econvertida em sinais eltricos analgicos pelo microfone e reproduzida pelo alto-falante. O espectromusical contm frequncias que se estendem de poucos hertz at aproximadamente 19 kHz, valorconsiderado limite mximo da audio do ser humano.

Em telecomunicaes, por fora de legislao, os sistemas de radiodifuso FM operam com o canalde udio de 15 kHz, enquanto em AM o canal de udio fica limitado a 5 kHz.

O udio em estereofonia enriquece muito a reproduo da msica, feita por um amplificador deudio e duas caixas acsticas. A gravao estreo, em duas trilhas sonoras, emprega dois microfones


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TELECOMUNICAES

dispostos separadamente esquerda (L left) e direita (R right) de um conjunto musical no estdio.As trilhas sonoras, quando so reproduzidas em estreo preferencialmente em ambientes de boaacstica , provocam a sensao de presena da fonte sonora no local. bastante interessante, porexemplo, a reproduo dos sons de um jogo de pingue-pongue: ouve-se a bolinha bater sobre a mesa,

ora de um lado, ora do outro, sons que saem da caixa posicionada esquerda e direita do ouvinte.A imagem captada pela cmera de vdeo dotada de um sistema ptico, composto por lentes e filtros,

que convergem a informao luminosa para a superfcie fotossensvel de um CCD (charged-coupled device),dispositivo encarregado de converter a informao luminosa em sinais eltricos analgicos de vdeo.

A transmisso dos sinais de televiso compreende o vdeo e o udio analgico, podendo ser realizadaem diferentes tipos de sistemas. No sistema adotado pelo Brasil, o espectro de vdeo ocupa uma banda Bde cerca de 4 MHz; acrescido do udio, forma o canal de televiso com banda B = 6 MHz. PAL refere-seao sistema de cor, e disso surge PAL-M.

Observao

Veja a definio de estereofonia, de acordo com o Dicionrio Michaelis:

sf (estreo+fono+ia) Tcnica de transmisso de sons, que, por meio dealto-falantes convenientemente instalados em vrios pontos, d, a quemos ouve, a impresso de provirem realmente da posio que, em relao

ao ouvinte, ocupam suas fontes de origem (personagens de um filme nocinemascpio etc.).

4.3 Sinais digitais

As tcnicas digitais da eletrnica moderna foram concebidas, teoricamente, h dcadas, quando osprojetos no podiam ser implementados em virtude de carncia tecnolgica da poca. Nesse perodo,enormes vlvulas termoinicas eram usadas para gerar e amplificar sinais. Com o passar do tempo, asvlvulas foram miniaturizadas e depois substitudas pelos transistores.

Os primeiros transistores foram feitos a partir do germnio, mas devido a problemas de instabilidadetrmica foram substitudos pelos transistores de silcio, utilizados nos dias de hoje.

As principais dificuldades encontradas nas antigas montagens eletrnicas eram as dimenses dasvlvulas, o calor dissipado, o valor da tenso contnua da fonte de alimentao, da ordem de 250 voltsou mais, e a baixa qualidade dos enormes componentes passivos (capacitores e resistores). Como avlvula opera a vcuo, feito no interior do bulbo de vidro, a denominao estado slidorefere-se aodispositivo semicondutor, fabricado a partir de uma estrutura cristalina slida.

Os transistores, de menor dimenso, dissipam muito menos calor e operam com fontes de baixatenso contnua (comumente, de 3 a 12 volts); os de maior dimenso so transistores de potncia.


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Unidade I

O surpreendente avano nas tcnicas de miniaturizao, a microeletrnica, a melhoria considervelna qualidade dos componentes e o surgimento do circuito integrado (CI) e do microprocessador, esteresponsvel pelo comando e controle das operaes dos aparelhos eletrnicos modernos, incrementaramsensivelmente a tcnica digital.

Em prosseguimento, os circuitos eletrnicos tornaram-se mais sofisticados e a montagem dos componentespassou a ser em SMD (surface mounted device), com componentes minsculos, da era da nanoeletrnica. Emconsequncia, os equipamentos tornaram-se menores, mais leves e com melhor desempenho.

Atualmente, vencidas as dificuldades tcnicas, a tecnologia digital desponta e usada em larga escala.Muitas das comunicaes com sinais analgicos migraram ou esto migrando para as comunicaesdigitais e o rdio digital amplia seus domnios.

Ao contrrio dos sinais analgicos, que so obtidos naturalmente de transdutores, os sinais digitais

ou bits da informao digital so sinais artificiais, codificados, gerados em circuitos da eletrnicadigital como de um computador ou de uma agenda eletrnica. Os bitspodem ser armazenados emcircuitos de memria e, quando desejado, removidos.

A converso dos sinais analgicos em sinais digitais ocorre no conversor A/D (de analgico emdigital). A operao inversa, que recupera a informao na forma analgica, feita noconversor D/A(de digital em analgico).

Os sinais digitais so convenientes s comunicaes?

Comparando os dois tipos de sinais, digital e analgico, observa-se que:

as comunicaes digitais so mais seguras e bem menos vulnerveis ao do rudo eltrico queas comunicaes analgicas;

sinais digitais no so inteligveis na sua forma original. Os bitspodem ser facilmente colocadosem circuitos de memria, em pen drives, discos magnticos ou em CD-ROM;

os sinais analgicos so gravados em fitas magnticas, tecnologia hoje considerada em

obsolescncia;

os sinais oriundos de diversas fontes de informao, geralmente canais de voz, podem ser todostransmitidos simultaneamente, ocupando um nico canal de comunicaes, pelo processo demultiplexao;

a multiplexao por diviso de tempo (digital) supera com vantagens em quantidade de canais equalidade do sinal a multiplexao por diviso de frequncia (analgica);

o sinal digital oferece facilidade eletrnica criptografia, ou seja, a colocao da informaonuma forma cifrada, na inteno de dificultar ou impedir a interpretao da mensagem por


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TELECOMUNICAES

exemplo, por um elemento estranho e indesejvel ao sistema, como o caso bastante conhecidodo grampo telefnico, que ocorre no sistema de telefonia fixa, com sinal analgico de voz;

nos sistemas de comunicaes digitais, a transmisso dos bits feita no modo serial (em srie).

O modo serial consiste na transmisso de sequncias de bitspor um s canal. O outro modo oparalelo, no qual os bitsso transmitidos simultaneamente, um a um, em mltiplos canais;

uma transmisso, dependendo do sistema, formada por diversos grupos de bits, sendo dainformao, protocolos, sincronismo e bitsredundantes do sistema de correo de erros;

para atender s necessidades da audio e da viso, preciso, na recepo, recuperar o sinalanalgico original, ou seja, fazer a converso D/A, para reproduzi-lo em udio e vdeo; ento,as comunicaes digitais mostram a sua vulnerabilidade. Devido, principalmente, s ondas demultipercurso e ao rudo eltrico, podem ocorrer erros. considerado erro quando o bittransmitido

1 e o decisor, na recepo, decide por 0, ou quando se transmite 0 e o decisor decide por 1;

o decisor um estgio do demodulador do receptor do modem, encarregado de reproduzir os bits1 e 0 a partir da onda portadora chaveada. Em consequncia dos bitserrados, o sinal recuperado(analgico) pode conter distores o que muito ruim. Sequncias de bitserrados dificultam acompreenso das mensagens e podem at inviabilizar as comunicaes; para que isso no ocorraso usados cdigos de correo de erros no sistema de comunicaes;

sinais analgicos defeituosos, por algum motivo, podem ser reproduzidos mesmo com problemas,

mas, se digitais, o sistema rejeita e se encarrega de interromper a reproduo.

Observao

No se deve confundir equipamento digital com comunicaes digitais.

A eletrnica costuma ser dividida em duas: linear e digital.

A tradicional eletrnica linear compreende, basicamente, circuitos amplificadores e geradores

de sinais, enquanto a tcnica digital compreende circuitos chaveadores lgicos, multivibradores,microprocessadores de memria, displayetc.

Os equipamentos eletrnicos atuais, mesmo quando processam sinais puramente analgicos, podemfaz-lo usando tecnologias da eletrnica digital. Por exemplo, o rdio AM, o rdio FM, a televisoanalgica e o videocassete processam sinais analgicos, mas o mostrador (display) de LEDs ou de cristallquido, a memria de canal e o controle remoto sem fio denunciam o emprego de tcnicas digitais.

As informaes digitais so processadas, por exemplo, no reprodutor de CD e DVD, aparelho de fax,

computador, agenda eletrnica, televiso digital, telefone celular de tecnologia digital e em receptor de satlitesde comunicaes digitais, aqueles que usam antenas com refletores parablicos de pequenas dimenses.


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Unidade I

Aps a converso D/A, tm-se os sinais analgicos recuperados nas sadas de udio e vdeo, parareproduo do som e da imagem, respectivamente.

4.4 A internet

A famosa rede mundial de computadores www (world wide web), a internet, funciona como umamplo e complexo sistema internacional de comunicaes digitais. Uma rede deve ser entendida comoa infraestrutura do sistema de comunicaes.

O equipamento terminal o computador pessoal (PC personal computer). O acesso rede feitopor meio de um provedor ao qual o PC se liga por fio (linha telefnica ou cabo coaxial), fibra ptica ourdio, de diversos sistemas, inclusive satlite.

Alm de mensagens de texto e fotografia, o sistema aceita sinais de udio e vdeo, captados de

microfone e cmera e digitalizado no PC. O vdeo fica restrito s cenas de pouco movimento devido largura de banda do canal utilizado, bem menor que a necessria.

Lembrete

A taxa de transmisso, expressa em bits/s, depende do tipo de canalem uso ou do sistema aplicado na linha telefnica (discado, inteligente ououtro).

Tecnicamente falando, a internet uma grande rede comutada por pacotes que usa o protocolo TCP/IP.O TCP particiona e remonta os pacotes, enquanto o IP o responsvel por garantir a destinao dos pacotes.As informaes so divididas em pequenos pacotes (menores que 1500 caracteres) que so enviados pordiferentes rotas at o destinatrio, e so remontados no seu formato original na recepo.

Cada pacote enviado independentemente por meio de roteadores. Os roteadores examinam osendereos IP e determinam um caminho eficiente (em funo do trfego instantneo) at o destino. Oendereo IP (v4) dado por uma srie de quatro nmeros com separadores (por exemplo, 150.161.7.10).

As conexes tpicas mais comuns so:

conexo de rede local internet;

conexo serial internet via modempor linha telefnica;

acesso internet por meio de linkISDN.

A rede mundial de computadores, ou internet, surgiu em plena Guerra Fria. Criada com

objetivos militares, seria uma das formas das foras armadas norte-americanas de manteras comunicaes em caso de ataques inimigos que destrussem os meios convencionais de


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TELECOMUNICAES

telecomunicaes. Nas dcadas de 1970 e 1980, alm de ser utilizada para fins militares,a internet tambm foi um importante meio de comunicao acadmico. Estudantese professores universitrios, principalmente dos EUA, trocavam ideias, mensagens edescobertas pelas linhas da rede mundial.

Desenvolvimento da internet

Foi somente no ano de 1990 que a internet comeou a alcanar a populao em geral.Neste ano, o engenheiro ingls Tim Bernes-Lee desenvolveu a world wide web, possibilitandoa utilizao de uma interface grfica e a criao de sitesmais dinmicos e visualmenteinteressantes. A partir deste momento, a internet cresceu em ritmo acelerado. Muitos dizemque foi a maior criao tecnolgica, depois da televiso na dcada de 1950.

A dcada de 1990 tornou-se a era de expanso da internet. Para facilitar a navegao pela

internet, surgiram vrios navegadores (browsers) como, por exemplo, o Internet Explorer daMicrosoft e o Netscape Navigator. O surgimento acelerado de provedores de acesso e portaisde servios on-linecontriburam para este crescimento. A internet passou a ser utilizada porvrios segmentos sociais. Os estudantes passaram a buscar informaes para pesquisas escolares,enquanto jovens utilizavam para a pura diverso em sitesde games. As salas de chattornaram-sepontos de encontro para um bate-papo virtual a qualquer momento. Desempregados iniciaram abusca de empregos atravs de sitesde agncias de empregos ou enviando currculos por e-mail.As empresas descobriram na internet um excelente caminho para melhorar seus lucros e asvendas on-linedispararam, transformando a internet em verdadeiros shoppings centers virtuais.

Nos dias atuais, impossvel pensar no mundo sem a internet. Ela tomou parte dos laresde pessoas do mundo todo. Estar conectado a rede mundial passou a ser uma necessidade deextrema importncia. A internet tambm est presente nas escolas, faculdades, empresas ediversos locais, possibilitando acesso s informaes e notcias do mundo em apenas um click.

Fonte: HISTRIA... (s/d.).

4.5 A TV a cabo

O meio de transmisso utilizado nos sistemas de comunicao via cabo , como o nome sugere, umcabo condutor, chamado de linha de transmisso.

As principais caractersticas desse sistema so a confiabilidade excelente e a pouca flexibilidade paraampliaes que no tenham sido objeto de cuidadoso planejamento, necessitando de grandes investimentosde capital para implantao da rede de cabos e da central de comutao. Essas caractersticas tornam ossistemas via cabo adequados para comunicao a curta distncia, principalmente nas regies urbanas.

A necessidade de uma linha de transmisso, interligando o transmissor ao receptor, torna impossvela comunicao mvel. Ela a principal causa dos custos elevados da telefonia nas regies escassamentepovoadas.


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Unidade I

O dispositivo condutor eltrico que transporta a radiofrequncia gerada pelo aparelho transmissor antena, conforme a figura a seguir, recebe o nome de linha de transmisso (LT). Na recepo,transporta o sinal captado pela antena para o receptor; nesse caso, a melhor denominao linha derecepo (LR).

Transmissor(gerador)

Linha de transmisso (LT)

Antena

Figura 13 Linha de transmisso

A LT finita pode ser curta ou longa, quando comparada com o comprimento da onda datransmisso. A referncia curta quando o comprimento da linha igual ou menor que e longaquando o comprimento da linha maior que .

Podem ser usados como linhas de transmisso: um par de fios condutores isolados, paralelos outranados, cabos coaxiais, guia de onda, cabos especiais e linha microstrip. Os cabos coaxiais talvezsejam os mais usados como linha de transmisso, por isso merecem ateno especial. Os guias deonda so usados em sistemas de micro-ondas (faixa de SHF). A linha microstrip feita com umafita de material condutor eltrico fixado em um dieltrico, tendo na outra face uma placa metlicaligada terra.

Cada tipo de linha tem destinao especfica em funo da faixa de frequncia e da potncia detrabalho e tambm do custo e das caractersticas eltricas e mecnicas distintas. Mecanicamente,devem ser levados em conta o peso, as dimenses, a resistncia trao, a resistncia corroso eoutras, conforme o caso. Em primeira mo, o fabricante deve fornecer todas as informaes sobreo material.

A utilizao do conector macho na ponta do cabo facilita ligar e desligar a antena do transmissorou do receptor para a introduo de aparelhos de medio no circuito, troca de antenas ou servios demanuteno. O conector fmea encontrado fixo nos painis dos equipamentos, transmissor, receptore instrumentos de medidas.

4.6 Rede de telefonia fixa

Nesse sistema, os equipamentos terminais da ponta da linha so os telefones dos assinantes eo equipamento de comutao, responsvel pelos enlaces, uma central telefnica. Os telefones soligados central por fios e cabos telefnicos, que constituem a rede fixa do sistema.

As modernas centrais telefnicas so do tipo CPA (central de programa armazenado), um equipamentode comutao da eletrnica digital dotado de microprocessadores (P) que comandam e controlam asoperaes da central. O P a CPU (unidade central de processamento) do computador, um circuitointegrado do tipo VLSI.


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TELECOMUNICAES

A CPA disponibiliza inmeros servios, tais como conferncia telefnica, siga-me, chamada emespera, chamada programada, identificao de chamada (bina), conferncia telefnica etc.

Uma central telefnica pode ser pblica ou privada. A central pblica serve determinada rea

ou bairro de uma cidade (central urbana) com os ramais dos assinantes. Ela quase sempre estligada a outras centrais por circuitos troncos, por meio de fio, fibra ptica ou rdio. Isso d maiorflexibilidade ao sistema e permite enlaces com assinantes de centrais de outros bairros, outrascidades (ligaes DDD), outros pases (ligaes DDI) e com outros sistemas por exemplo, datelefonia mvel celular.

Conforme a denominao, a central privada particular, de uma empresa, escritrio ou residncia.Pode ser um PAX (private branch exchange), que opera apenas com ramais (linhas para telefonesinternos), ou um PABX (private automatic branch exchange), em maioria, que dotado de ramais e decircuitos troncos, para conexo com a central urbana da empresa concessionria.

Os ramais podem ser programados para operar como:

restrito: s atende s ligaes de outros ramais;

semirrestrito: pode receber ligaes externas, chamar e receber ramais;

irrestrito ou privilegiado: uso normal, sem restries, para ligaes externas e ramais.

Uma CPA costuma ser um equipamento modular e expansvel, ao permitir o aumento do nmerode ramais e circuitos troncos, pelo acrscimo de mdulos. Os sinais eltricos das comunicaesentre os telefones convencionais e a central telefnica ainda so analgicos. Quando o sistema digital por exemplo, em ISDN (integrated services digital network) , o aparelho telefnico especfico.

Os circuitos telefnicos da rede fixa permitem a utilizao do videofone (ainda raramente usado,possivelmente pelo elevado custo do aparelho) e do sistema de teleconferncia comunicaes emudio e vdeo entre grupos de pessoas situados em diferentes locais. Em ambos os casos, a imagem ficarestrita s cenas de pouco movimento, pela limitao do canal em largura de banda. Usurios da internet

podem usufruir da tecnologia ADSL (asymmetric digital subscriber lineou linha digital assimtrica paraassinante), que permite a transferncia de dados, em velocidade, sobre linhas telefnicas do sistema derede fixa, sem prejuzo das conversaes telefnicas.

De acordo com uma pesquisa encomendada pela Anatel (2003) a respeito da satisfao de clientesde servios telefnicos, o padro de uso do telefone fixo nos domiclios equilibrado. Os dados apontamque 53,9% dos respondentes utilizam o telefone, principalmente, para receber ligaes; 53,6% utilizamdurante o dia e 52,6% durante a semana.


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Unidade I

Veja:

Tabela 1 Nmero de linha(s) de telefone fixo na residncia

Nmero de Linhas %Uma 89,7

Duas 8,9

Trs 1,2

Quatro ou mais 0,2

Mdia 1,1

Fonte: Anatel (2003, p. 23).

Tabela 2 Nmero de aparelhos instalados na residncia

Nmero de Aparelhos %

Um 70,8

Dois 22,2

Trs 4,8

Quatro 1,4

Cinco ou mais 0,8

Mdia 1,4

Fonte: Anatel (2003, p. 23).

4.7 Sistema de comunicaes por fibras pticas

A fibra ptica um elemento monofilar condutor de luz, feito de material com estruturacristalina. Um sistema de comunicaes por fibra ptica dotado de inmeros dispositivospticos, sensores e amplificadores. Cada elemento de fibra empregado encaminha a luz numsentido. Um par de fibras pticas forma um circuito de comunicaes (um canal de transmissoe um de recepo).

As informaes percorrem a fibra na forma de sinal luminoso. Um estreito feixe de luz, geradopor um laser, modulado por sinais eltricos e se propaga no canal atravs de reflexes sucessivas nointerior da fibra.

O sistema seguro. Imune a campos eletromagnticos externos, no irradia e opera com elevadataxa de transmisses de dados, da ordem de 10 Gbits/s.

Atualmente, as redes de fibras pticas esto presentes nos principais sistemas de comunicaesdigitais que interligam bairros, cidades e estados. Cabos submarinos com fibras pticas interligam

continentes.


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TELECOMUNICAES

4.8 Sistema de telefonia mvel celular

um sistema de comunicaes sem fio (wireless) constitudo de rdios mveis, terminais dos usurios conhecidos por telefones celulares e ERBs, que so as estaes rdio base, fixas.

Via ERB, um radiomvel se liga com outro radiomvel, A fala com B ou com qualquer telefone darede fixa, por meio de uma central telefnica qual a ERB est ligada.

O sistema permite comunicaes por voz, vdeos, mensagens alfanumricas, fotos tiradas do telefonedotado de cmera fotogrfica e acesso internet.

Uma ERB cobre determinada rea ou clula do sistema. As ERBs no cobrem necessariamentesuperfcies com reas iguais, nem mesmo formatos; reas urbanas e suburbanas so cobertas pordiversas ERBs. O sistema pode ser estendido a outras reas de interesse, com instalaes de maior

nmero de ERBs, ao longo de rodovias, reas rurais etc.

A central de comutao e controle (CCC) o crebro do sistema. Ele realiza a comutao das ligaese controla todas as ERBs do sistema.

A mobilidade do usurio garantida pelo enlace contnuo de seu aparelho com a ERB da clula em quese encontra. Saindo de uma clula e penetrando em outra, o servio transferido de uma ERB para a outra(handoff). A capacidade da clula limitada e determinada pelo nmero de canais de rdio disponveis na ERB.

A ERB dotada de transmissores, receptores e antenas. As antenas podem ser vistas no alto de torresou mastros nas reas de servio.

As frequncias utilizadas so reusadas num planejamento cuidadoso para que no haja interfernciasentre ERBs. As frequncias alocadas esto agrupadas em bandas e a faixa inicial alocada ao servio vaide 800 a 890 Mhz.

Um sistema analgico, o AMPS, evoluiu para o digital em diferentes tecnologias: TDMA, GSM, CDMAe W-CDMA.

O telefone celular do assinante, ou terminal mvel, nada mais que um radiotransceptor porttil,com as caractersticas de baixa potncia de emisso e elevada sensibilidade de recepo. Transceptor o equipamento montado com o transmissor e o receptor juntos, ocupando o mesmo volume.

Mesmo quando no est sendo usado, o telefone envia sinais ERB para informar sua presena na clula.

4.9 Sistema de telefonia fixa celular

Trata-se de um sistema de rdio semelhante telefonia mvel celular, com terminais sem fio; porm,

seu uso restrito a uma rea especfica. implantado onde no vivel uma rede fixa, com cabos e fios,ou como um sistema alternativo de telefonia local.


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Unidade I

Por fora de regulamentao, a empresa concessionria do sistema no pode disponibilizar o acessodo usurio a outras ERBs, para que o sistema no se transforme na categoria de mvel celular.

4.10 Comunicao atravs de meios no guiados

Alguns meios de transmisso no guiados so: sistema rdio em HF (high frequency), sistemardio em visibilidade e sistema de comunicao por tropodifuso.

4.10.1 Sistema rdio em HF (high frequency)

um sistema rdio monocanal, usado para alcanar longas distncias, geralmente superiores a100 quilmetros, na faixa de HF de 3 a 30 MHz, sem o emprego de estaes repetidoras. Com essascaractersticas, operam sistemas militares, navegao area e martima e radioamadores, em telegrafiamanual (CW), em AM/DSB ou SSB, voz ou dados.

O espectro mencionado tambm ocupado por sistemas de radiodifuso em AM, ondas curtas, comsinais analgicos de voz e msica, com o udio frequncia de 5 kHz.

As larguras de bandas ocupadas na transmisso so relativamente estreitas, da ordem de 3 kHz paraas transmisses em SSB e de 10 kHz para as de radiodifuso, valores compatveis com as frequnciasrelativamente baixas alocadas para esses tipos de servio. O CW pontual, se faz presente na frequnciade operao e ocupa um canal estreito na ordem de 50 Hz.

As potncias irradiadas vo desde poucos wattsat valores na ordem de quilowatts. As antenas maisusadas so a vertical (omnidirecional), dipolo meia onda e as diretivas, como a rmbica e a log-peridica.

A irradiao principal direcionada para o alto, regio externa da Terra denominada ionosfera,ionizada, distante cerca de 80 quilmetros da superfcie terrestre e que atua como camada refletorapara a onda de rdio. Em funo do ngulo de incidncia, a onda retorna Terra fazendo um salto.

A onda direcionada ao espao que sofre reflexo na ionosfera e retorna Terra denominada ondaionosfrica. Ao retornar Terra, pode tambm refletir na superfcie e voltar novamente ionosfera.Assim, podem ocorrer diversas reflexes sucessivas ou diversos saltos.

A onda ionosfrica, quando recebida, vem sempre acompanhada de forte rudo eltrico. O rudo reproduzido em udio como chiado e, tambm, cliques resultantes de descargas eltricas que ocorrempermanentemente na atmosfera terrestre. As regies da Terra em que as ondas no incidem e, portanto,no h recepo so denominadas reas de silncio rdio ou reas de sombra.

4.10.2 Sistema rdio em visibilidade

um sistema rdio, na faixa de microondas, que transporta a informao a longas distncias com

repeties sucessivas do sinal. Para isso so usadas estaes radiorrepetidoras e antenas instaladas noalto de torres, distantes, em mdia, 50 quilmetros uma da outra, para vencer a curvatura da Terra. Do


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alto da torre, um observador posicionado no lugar da antena v a outra antena sua frente, por issoo nome enlace rdio em visibilidade ou microondas em visibilidade.

Quase sempre, os sistemas em visibilidade transportam uma grande quantidade de informaes

em canais multiplexados numa nica onda portadora. Sistemas de baixa capacidade em canais podemoperar em frequncias mais baixas por exemplo, em UHF.

Modernamente, enlaces entre pontos distantes em at dois quilmetros sem obstrues no percursopodem ser feitos em visibilidade com o equipamento transceptor a laser.

So consideradas obstrues no percurso: as elevaes naturais do terreno, as edificaes e asflorestas que, na trajetria da onda, dificultam ou impedem sua propagao.

4.10.3 Sistema de comunicao por tropodifuso

um sistema rdio, na faixa de 900 MHz a 2 GHz, usado para efetuar o enlace entre dois pontosdistantes de 100 at cerca de 400 quilmetros, valendo-se da reflexo das ondas no alto da troposfera.Uma nica onda portadora transporta informaes em canais de voz e dados multiplexados da ordemde 100 a 300 canais.

Uma explicao para o fenmeno da tropodifuso ou espalhamento troposfrico refere-se parte alta da troposfera, regio compreendida entre a superfcie da Terra e a tropopausa, a cercade 10 quilmetros de altura. Nela existem eltrons em constante agitao, formando uma regio de

permanente turbilhonamento, capaz de refletir uma pequena frao da energia incidente, irradiada poruma antena transmissora terrena, em frequncia da faixa mencionada.

um sistema pouco usado em relao aos demais, mas eficiente em regies tecnicamente inviveisao emprego de outros tipos de sistemas terrestres, como a regio amaznica (densa floresta, grandesvolumes de gua e grandes distncias entre as cidades).

As emisses so feitas com potncias que variam de 50 W a 50 kW. As antenas usadas so de grandeporte e bastante pesadas, podendo chegar a pesar duas toneladas.

Ao contrrio do sistema em visibilidade, uma antena no v a outra. Por essa razo, as comunicaestroposfricas so conhecidas tambm por comunicaes transorizontes.

Resumo

Com o crescimento e modernizao da sociedade, a comunicaopossui cada vez mais um papel de destaque.

Melhorar o desempenho e a organizao das comunicaes vem sendodurante muito tempo o grande desafio para a humanidade.


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Unidade I

Transpor barreiras e a insero de diferentes tipos de dados nacomunicao so exemplos de alguns obstculos vencidos. Contudo,conforme vimos nesta unidade, a necessidade de melhoria e inovaotorna cada vez mais complexos os meios de comunicao.

Exerccios

Questo 1.Quem foi o inventor da Telegrafia?

A) Francis Bacon.

B) Alexander Graham Bell.

C) Thomas Edison.

D) Herman Hollerith.

E) Samuel Morse.

Resposta correta: alternativa E.

Anlise das alternativas

A) Alternativa incorreta.

Justificativa: Francis Bacon foi o autor do primeiro esboo racional de uma metodologia cientfica.

B) Alternativa incorreta.

Justificativa: Alexander Graham Bell foi um cientista, inventor e fundador da companhia telefnicaBell.

C) Alternativa incorreta.

Justificativa: Thomas Edison foi um inventor, cientista e empresrio dos EUA que desenvolveu muitosdispositivos importantes, entre eles o fongrafo.

D) Alternativa incorreta.

Justificativa: Herman Hollerith foi um empresrio norte-americano e o principal impulsionador doleitor de cartes perfurados, instrumento essencial para a entrada de informao para os computadores

da poca.


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E) Alternativa correta.

Justificativa: a telegrafia foi criada por Samuel Finley Breese Morse, nascido em Charlestown,Massachusetts, nos Estados Unidos, no dia 27 de abril de 1791. Aos 44 anos de idade construiu seu

primeiro prottipo funcional de um telgrafo e finalmente passou a dedicar-se inteiramente ao seuinvento.

Questo 2.Qual sistema de comunicao transporta suas informaes em formato de luz?

A) Via rdio.

B) Fibra ptica.

C) Tropodifuso.

D) Bluetooth.

E) Telefonia celular mvel.

Resposta correta: alternativa B.

Anlise das alternativas

A) Alternativa incorreta.Justificativa: utiliza de ondas eletromagnticas para a transmisso das informaes.

B) Alternativa correta.

Justificativa: um sistema de transmisso ptica tem trs componentes fundamentais: a fonte de luz,o meio de transmisso e o detector ptico.

C) Alternativa incorreta.

Justificativa: um sistema rdio na faixa de 900 MHz a 2 GHz usado para efetuar o enlace entredois pontos distantes de 100 at cerca de 400 quilmetros, valendo-se da reflexo das ondas no alto datroposfera.

D) Alternativa incorreta.

Justificativa: um padro de redes PAN para interligar aparelhos de computadores e comunicaoutilizando ondas de rdio de curto alcance, baixa potncia e baixo custo.


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Unidade I

E) Alternativa incorreta.

Justificativa: um sistema de comunicaes sem fio, wireless, constitudo de rdios mveis, terminaisdos usurios, conhecidos por telefones celulares e ERBs, estaes rdio base, fixas.

Telecomunicações Pra Concurso UNIP

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