Fibra Ótica, Radiodifusão e Backbone

Fibra Ótica: Tecnologia e Aplicações

A fibra ótica é um filamento de vidro ou materiais poliméricos com a capacidade de transmitir luz. A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material ou aplicação: um feixe de luz é lançado em uma extremidade e, devido às características ópticas do meio, percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas.

A fibra possui, no mínimo, duas camadas: o núcleo e o revestimento. No núcleo, ocorre a transmissão da luz. Essa transmissão é possível graças à diferença de índice de refração entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo sempre possui um índice mais elevado. O vidro é mais utilizado por absorver menos as ondas eletromagnéticas, sendo as infravermelhas as mais comuns.

A fibra ótica é um meio de transmissão "guiado", pois as ondas são "guiadas", ao contrário da transmissão "sem-fio", que é "não-guiada". O fotoemissor converte sinais elétricos em pulsos de luz (0 e 1). Tecnologias como WDM (CWDM e DWDM) multiplexam vários comprimentos de onda em um único pulso, alcançando taxas de até 1,6 Terabits/s em um único par de fibras.

Vantagens da Fibra Ótica

• Dimensões reduzidas.
• Alta capacidade de transporte de informação (dezenas de milhares de conversações).
• Baixa atenuação, permitindo grandes distâncias entre repetidores (centenas de quilômetros).
• Imunidade a interferências eletromagnéticas.
• Matéria-prima abundante.

Desvantagens da Fibra Ótica

• Custo de compra e manutenção ainda elevado.
• Fragilidade das fibras sem encapsulamento.
• Dificuldade de conexão.
• Acopladores tipo T com perdas elevadas.
• Impossibilidade de alimentação remota de repetidores.
• Falta de padronização dos componentes.

Aplicações da Fibra Ótica

A fibra ótica é indispensável em muitas aplicações devido à sua imunidade a interferências eletromagnéticas. É utilizada na medicina (endoscopias) e em telecomunicações (internet), substituindo os fios de cobre.

Tipos de Fibras Óticas

As fibras óticas podem ser:

• Monomodo:
  • Permite apenas um sinal de luz.
  • Dimensões menores.
  • Maior largura de banda (menor dispersão).
  • Geralmente usa laser como fonte de sinal.
• Multimodo:
  • Permite fontes luminosas de baixa ocorrência (LEDs, mais baratos).
  • Diâmetros maiores facilitam o acoplamento e exigem menos precisão nos conectores.
  • Usada para curtas distâncias devido ao preço e facilidade de implementação; em longas distâncias, há muita perda.

Radiodifusão: Conceitos e Evolução

Radiodifusão é a transmissão de ondas de radiofrequência moduladas, que se propagam eletromagneticamente pelo espaço. É um meio de comunicação acessível à maioria da população.

O receptor de rádio, por ser barato, pequeno e ter programação diversificada, tem grande influência na vida das pessoas, tanto em áreas urbanas quanto rurais. A invenção do transistor em 1948 revolucionou a radiodifusão, com o surgimento de receptores portáteis. O rádio substituiu os jornais como principal fonte de notícias, especialmente em países grandes e com população dispersa.

O que é uma Estação de Radiodifusão?

Uma estação de radiodifusão é composta por elementos ativos, circuitos moduladores, osciladores e amplificadores de potência. Esses componentes integram a emissora, desde o estúdio (onde os programas são gerados ou reproduzidos) até o parque de antenas, através da linha de transmissão.

Espectro de Radiofrequência

O espectro de radiofrequência é dividido em várias faixas:

• EHF (Extremely High Frequency): 30-300 GHz
• SHF (Super High Frequency): 3-30 GHz
• UHF (Ultra High Frequency): 0.3-3 GHz
• VHF (Very High Frequency): 30-300 MHz
• HF (High Frequency): 3-30 MHz
• MF (Medium Frequency): 0.3-3 MHz
• LF (Low Frequency): 30-300 kHz
• VLF (Very Low Frequency): 3-30 kHz
• ELF (Extra Low Frequency): 3-3000 Hz
• ULF (Ultra Low Frequency): menor que 3 Hz

Backbone: A Espinha Dorsal das Redes

Em redes de computadores, backbone (espinha dorsal ou rede de transporte) designa o esquema de ligações centrais de um sistema amplo, tipicamente de alto desempenho.

Operadoras de telecomunicações mantêm sistemas internos de altíssimo desempenho para comutar diferentes tipos de dados. Na Internet, existem backbones hierarquicamente divididos: intercontinentais, internacionais e nacionais. Empresas que exploram o acesso à telecomunicação são consideradas a periferia do backbone nacional.

A velocidade total do backbone é determinada pelos pontos de acesso (POP's). Por exemplo, para fornecer 10 linhas de 1 Mbit com garantia de qualidade, o backbone deve ser superior a 10 Mbit (com margem de tolerância).

Protocolos como ATM e Frame Relay foram amplamente utilizados. Em termos de hardware, a fibra óptica e a comunicação sem fio (microondas ou laser) se destacaram. Atualmente, a principal tecnologia é a SONET/SDH, mas tecnologias como Carrier Ethernet estão sendo investigadas.

Princípios da Arquitetura da Internet

A Internet e sua rede de transporte não se baseiam em controle central, estruturas coordenadas ou políticas mundiais de rede. Sua elasticidade e resiliência resultam da arquitetura, que minimiza as funções de estado e controle nos elementos de rede e delega a maior parte do processamento aos pontos finais da comunicação. A redundância das ligações e os protocolos sofisticados de tempo real oferecem caminhos alternativos, permitindo o balanceamento de carga e evitando congestionamentos.