Telecomunicações, Canais de Telecomunicação
As telecomunicações, ou sistemas de telecomunicações, compreendem um
conjunto de dispositivos e técnicas empregados para a transmissão de
informações a longa distância de modo instantâneo. A transmissão pode
ser de vozes, sinais gráficos, dados, imagens ou sinais de televisão.Os principais sistemas de telecomunicações empregados para a transmissão a distância tiveram origem no fim do século XVIII. Sua implantação definitiva, porém, somente ocorreu na segunda metade do século XX, como consequência do avanço acelerado da eletrônica e das ciências associadas à automatização de sistemas.
Todos os sistemas de telecomunicações funcionam segundo os mesmos princípios fundamentais, e diferem uns dos outros especialmente no tipo de informação manipulada e no meio usado para transmiti-la. Alguns exemplos bem conhecidos são os sistemas de telegrafia, telefonia, rádio, televisão e redes de dados informatizadas. Os principais meios utilizados nessas transmissões são a radiocomunicação, a transmissão por cabo e os satélites artificiais.
Na década de 1980 introduziu-se uma importante inovação associada ao
meio e que se tornou de uso amplo, especialmente nas comunicações
telefônicas: um tipo de cabo composto de fibras ópticas. Nesse processo,
os sinais elétricos convertidos em sinais luminosos transmitem sons e
informações ao longo de feixes de filamentos de vidro ou plástico.
Sistemas de telecomunicações - O telégrafo foi o primeiro e durante
muitos anos o mais importante sistema de telecomunicações. Antecedido
por diversos meios de que se valeu o homem para transmitir mensagens
mediante códigos preestabelecidos, o telégrafo alcançou sua moderna
identidade ao incorporar os conhecimentos sobre transmissão elétrica de
sinais. Nas mãos de inventores como Charles Wheatstone e Samuel Morse,
adquiriu estrutura e sistemas de codificação próprios. A capacidade de
transmitir de modo sequencial sinais - que representam letras, números,
sinais de pontuação e símbolos diversos - e o fato de resultar numa
informação impressa sobre papel, em forma de telegrama, são as
características diferenciais do telégrafo.
A invenção do telefone, atribuída de maneira generalizada a Alexander Graham Bell em 1876, apesar de antecedida por dispositivos similares, substituiu paulatinamente o telégrafo como meio cotidiano de telecomunicação. A telefonia baseia-se na conversão do som em sinal elétrico, sua transmissão imediata através de um meio condutor, e sua transformação de novo em som, realizada no aparelho receptor. Nas últimas décadas do século XX, contudo, a telefonia estendeu seu campo de ação para a comunicação de imagens e sinais gráficos.
A radiodifusão, impulsionada desde princípios do século XX pelos trabalhos do italiano Guglielmo Marconi, envolve a transmissão do som por meio de ondas eletromagnéticas que acompanham os campos elétricos e magnéticos produzidos por diversos meios e projetados para o espaço a partir de uma antena emissora, sem utilização de cabos ou fios condutores. O emprego de faixas de frequência restritas para evitar interferências e o fenômeno de sintonização, que permite às antenas receptoras selecionarem a faixa eletromagnética desejada, constituem elementos básicos no projeto desses dispositivos.
Em princípios semelhantes inspira-se a comunicação de imagens de televisão, com capacidade de codificar nas frequências das ondas emitidas ao espaço elementos de imagem e som de forma conjunta. Transformado em objeto de consumo generalizado desde a década de 1950, a televisão assumiu o papel de elemento primordial na comunicação de informações, além de instrumento de lazer de massa nas sociedades industrializadas.
Os sistemas de computação e processamento de dados por processos informáticos, de crescente importância em todos os campos do desenvolvimento das sociedades, utilizam também os meios de transmissão a distância, principalmente sistemas de telecomunicação por cabo e, em casos especiais, por ondas livres na atmosfera.
Princípios gerais das telecomunicações. O processo geral da transmissão por meio de um sistema de comunicação compreende quatro elementos fundamentais: a mensagem, o transmissor (ou emissor), o meio ou canal de transmissão, e o receptor.
A mensagem transmitida - normalmente por meio de voz, sinal de televisão, dados informáticos ou sinais gráficos - pode ser, do ponto de vista das telecomunicações, de duas classes: analógica e digital. A analógica se compõe de uma sucessão de impulsos de mensagem contínua e variável com o tempo, como ocorre com a voz, a música e os desenhos. A digital, ou de transmissão discreta, tem como exemplo as mensagens dos computadores e outros dispositivos eletrônicos precodificados segundo um sistema e um ritmo de emissão estabelecidos previamente.
A representação aritmética mínima dos códigos digitais é o bit, abreviação da expressão em inglês binary digit, que pode adotar os valores 0 e 1, analogamente ao ponto-traço do alfabeto Morse ou o sim-não das entradas dos circuitos elétricos e eletrônicos. A utilização de códigos binários simplifica consideravelmente a transmissão de mensagens em telecomunicações.
A função primordial do elemento transmissor consiste em adaptar as características da mensagem ao canal de comunicação. Para isso dispõe de um codificador, útil somente quando se emprega transmissão digital, ou seja, se filtra e se transforma totalmente a mensagem para convertê-la em sucessão de bits; e um modulador que organiza e distribui de forma ótima as mensagens ao longo do canal mediante a modificação das propriedades da onda suporte da transmissão e a superposição de várias mensagens diferentes sobre o canal.
Finalmente, o receptor dispõe de um desmodulador que reconverte os impulsos recebidos na mensagem analógica ou digital original; um decodificador, tradutor necessário em caso de transmissão digital; e um processador final, que interpreta os dados. A comunicação em dois sentidos simultâneos requer a presença em ambos os terminais de um modulador-desmodulador de sinais, ou modem, conversor das mensagens em impulsos aceitos pelo canal.
A preocupação básica dos sistemas de telecomunicações consiste em conseguir que todas as operações destinadas a reproduzir por meios eletrônicos as mensagens enviadas não afetem a qualidade de recepção nem produzam altos índices de interferência ou ruídos. Essa preocupação se reveste de maior importância nos casos que requerem maior fidelidade.
Canais de telecomunicação - A transmissão da mensagem de um emissor para
um receptor verifica-se habitualmente por dois canais: o ar (ou o vácuo)
e os condutores de eletricidade.
A transmissão por ar baseia-se na dualidade dos campos elétricos e magnéticos, que se deslocam conjuntamente no espaço, ou no vácuo, em forma de uma onda eletromagnética de magnitudes físicas relacionadas com a intensidade dos campos. Esse método, utilizado nas transmissões de rádio e televisão, executa-se por meio de canais definidos com faixas de frequência estreitas e necessita da instalação de antenas receptoras.
A propagação de correntes elétricas através de fios condutores, que aproveita primordialmente o caráter elétrico dos campos eletromagnéticos, constitui a base da transmissão por cabo. Tipicamente utilizado na comunicação de sons, sinais telegráficos e conjuntos de dados a baixa velocidade, esse sistema se vale de diversos tipos de linhas condutoras, como pares de fios estendidos sobre postes, enterrados a pouca profundidade, subterrâneos ou submarinos, e cabos coaxiais que permitem incrementar notavelmente a largura da faixa de transmissão de frequências.
O emprego, desde o fim da década de 1950, de satélites artificiais para telecomunicações revolucionou os sistemas de transmissão por essa técnica ao permitir o intercâmbio de todo tipo de sinais de informação entre países e continentes. O sistema empregado compõe-se de uma estação terrestre e uma estação orbital a bordo do satélite. O equipamento eletrônico do satélite recebe os sinais da Terra, amplifica-os e devolve-os para outra região do planeta, onde outra estação terrestre atua como elo das comunicações.
A comunicação disponível para um amplo número de usuários, como sucede com os serviços de telefonia, telegrafia e transmissão de dados informáticos, necessita da implantação de redes de telecomunicações que garantam a rapidez e a facilidade de conexão. A primeira solução para esse problema foi a interposição de estações intermediárias das quais dependiam, em forma de ramificações, linhas de transmissão secundárias. Os inevitáveis bloqueios e acumulações de mensagens nessas estações intermediárias levaram os especialistas a projetar modelos de redes não-ramificadas e a desenvolver uma nova especialidade da engenharia de sistemas, que analisa a frequência e o canal de chegada das mensagens para dispor de maneira ótima a distribuição dos mesmos ao longo da rede.
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