PMR 2590 Redes de Computadores Captulo 2 Modem

PMR 2590 Redes de Computadores Capítulo 2: Modem

Agenda n Modulação n Modems

Modulação O princípio das Telecomunicações

Modulação n Variação de uma onda em relação a outra n Exemplos comuns: modulação AM (Amplitude Modulation) e FM (Frequency Modulation)

Modulação digital n FSK : Frequecy Shift Keying Sinal digital Portadora (carrier) Sinal modulado

Modulação digital n PSK : Phase Shift Keying BPSK Binary PSK 1 bit/período QPSK Quadrature PSK 2 bits/período

Modulação digital n QAM : Quadrature Amplitude Modulation n Generalização do QPSK = 4 QAM

Modulação digital n ASK : Amplitude Shift Keying

Modulação digital n GMSK : Gaussian Minimum Shift Keying n Similar ao PSK, minimizando a diferença de fase e portanto diminuindo o espalhamento espectral. Principal uso: GPRS, EDGE

Modulação digital n OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing COFDM : Coded OFDM n DMT : Discrete Multi Tone Modulation n n Idéia: um grande número de sub-portadoras ortogonais é utilizado ao mesmo tempo; cada sub-portadora é modulada com técnicas como PSK (mais tipicamente QAM).

Modulação digital n OFDM n Vantagens n Robustez contra interferência de banda estreita n Alta eficiência espectral n Baixa sensibilidade a erros de sincronização

Modulação digital n OFDM n TV digital no Brasil n ADSL n Wi. MAX (Metropolitan Area Network, MAN) n Wi. Fi(802. 11 g/n)

Spread Spectrum n Idéia: uso de uma largura de banda maior que o necessário para melhor a imunidade a ruído n Precursores Tesla, 1900 n Hedy Lamarr & George Antheil, 1942 n n frequency-hopping Rober Dixon, 1976 n Qualcomm, 1985 (CDMA) n

Spread Spectrum n FHSS : Frequency Hopping Spread Spectrum n Rápida alteração da portadora entre diferentes canais, usando uma sequência pseudo-aleatória, conhecida pelo transmissor e pelo receptor n Vantagens n Altamente resistente a ruídos de banda estreita n Difíceis de interceptar n Pode compartilhar frequências com outros tipos de transmissão convencionais, causando interferência mínima, permitindo um uso mais eficiente das frequências n Variantes importantes n AFH: Adaptative Frequency Hopping, usada no Bluetooth, evita frequências muito utilizadas no momento

Spread Spectrum n FHSS

Spread Spectrum n DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum n O sinal a ser transmitido é multiplicado por um “ruído” (sequência pseudo-aleatória de 1 e -1), de frequência muito mais alta que o sinal original (1 Mbps no original, 11 Mbps no “ruído”) n Vantagens n Imunidade a ruído : o mesmo bit original é transmitido várias vezes, uma para cada bit da sequência pseudoaleatória (insensibilidade a jamming) n A mesma frequência pode ser utilizada por vários transmissores ao mesmo tempo, cada um em seu próprio estágio da sequência pseudo-aleatória n Determinação da posição relativa entre transmissor e receptor, pela defasagem (usado no GPS) n Menos susceptível a ruídos de banda larga do que FHSS (e mais susceptível a ruídos de banda estreita)

Spread Spectrum n DSSS Limitação da frequência máxima pela largura de cada canal

Modems MOdulando e DEModulando

Necessidade n Transmissão envolve: n Estabelecimento da conexão (ligar para um número de telefone) n Transferência de dados n Término da conexão (desligar o telefone) n Recepção envolve: n Reconhecer que o telefone está tocando n Estabelecimento da conexão (atender o telefone) n Transferência de dados n Término da conexão (desligar o telefone ou reconhecer que foi desligado)

Comandos AT n Hayes Microcomputer Products lançou em 1981 o primeiro modem “inteligente”, que era capaz de receber e executar comandos, o Hayes Smartmodem. A empresa não mais existe. n Todos os comandos começam por AT (ATTENTION), daí o nome. Também é conhecido como padrão Hayes. n Normas principais n n n TIA/EIA 602 (comandos) TIA/EIA 615 (sintaxe) ITUV 250 (extensão usada em modem celular)

Comandos AT n ATDT <number> : discar por tom n ATDP <number> : discar por pulso n ATH 0 : por no gancho n ATH 1 : tirar do gancho n ATA : atender n ATZ : reset modem n Etc. . .

Modem para linha telefônica n Tipo de conexão n Banda base (Audio, até 56 kbps, fax/modem) n ADSL n Interno n Tipicamente banda base n Externo n ADSL, banda base (raro hoje em dia. . . )

Modem celular n Conexão em n Audio (CSD: Circuit Switched Data, HSCSD) n n Cobrança por minuto como ligação Dados (GPRS, EDGE, WCDMA, HSPDA, . . . ) n Cobrança por kbyte transferido n Diferença do ponto de vista de programação é simplesmente o número a ser discado n Diferença do ponto de vista de velocidade é enorme. . .

Modem celular n Taxas de comunicação n CSD (9. 6 kpbs) n HSCSD (38 kbps; 15 kbps na prática) n 2 G n GPRS a 100/60 kbps (Download/Upload) n EDGE 296/177 kbps n 3 G n 1 x. RTT 144/144 kbps n WCDMA 384/384 kbps n HSDPA 3. 6 Mbps/384 kbps n EV-DO CDMA 2000 3. 1/1. 8 Mbps n 4 G n Wimax, GAN(convergência Wi. Fi/mobile), etc. . .