Introdução à comunicação entre computadores e tecnologias de rede/A comunicação sem fio

Esta parte do livro falará agora sobre como é a Camada Física quando nós escolhemos passar os dados pelo ar, e não por meio de fios e cabos. Falaremos sobre transmissão de rádio, infravermelho e transmissões por meio da luz.

Transmissão por Rádio

Transmissão de rádio é qualquer uma que utiliza como meio ondas eletromagnéticas em uma frequência entre 3 Hz até 300 GHz. Existem vários tipos de ondas de rádio classificadas de acordo com a sua frequência. Você pode vê-las na tabela abaixo:

Nome	Símbolo	Alcance	Comprimento de onda	Aplicações
Frequência Extremamente Baixa	ELF	3 a 30 Hz	10,000 km a 100,000 km	Usado na comunicação com submarinos.
Frequência Super Baixa	SLF	30 a 300 Hz	1,000 km a 10,000 km	-
Frequência Ultra Baixa	ULF	300 Hz a 3 kHz	100 a 1000 km	Usado na comunicação com minas.
Frequência Muito Baixa	VLF	3 to 30 kHz	10 a 100 km	-
Frequência Baixa	LF	30 a 300 kHz	1 a 10 km	Usado em transmissões de dados internacionais, torres de rádio de auxílio de navegação e rádio em alguns países.
Frequência Média	MF	300 a 3000 kHz	100 m a 1 km	Usado por torres de auxílio de navegação, rádios AM e comunicações marítimas e aéreas.
Frequência Alta	HF	3 a 30 MHz	10 a 100 m	Usada por rádios HM
Frequência Muito Alta	VHF	30 a 300 MHz	1 a 10 m	Usada por rádios FM, aviação e televisão.
Frequência Ultra Alta	UHF	300 a 3000 MHz	10 a 100 cm	Usada por televisão aberta, aparelhos celulares e redes sem fio
Frequência Super Alta	SHF	3 a 30 GHz	1 a 10 cm	Usada por redes sem fio e satélites.
Frequência Extremamente Alta	EHF	30 a 300 GHz	1 a 10 mm	Usada por comunicação por microondas presente em celulares, redes de computadores sem fio, radares, radio-astronomia e sistemas de armas avançadas.

As frequências Super Altas e Extremamente Altas que ficam entre 1 e 170 GHz são chamadas de microondas. O uso destas frequências costuma ser controlado pelo governo. Uma das características deste tipo de onda é que ela viaja em linha reta. Por esse motivo, o transmissor e o receptor precisam estar apontados um para o outro. Não pode haver interferência entre um e outro. Até mesmo umidade muito alta pode comprometer o sinal. Elas são transmitidas a até 45 km de distância. Graças à curvatura da terra, quanto maior a torre, mais longe ela transmite.

Dispositivos que possuem frequência muito alta, tipicamente entre 902 e 828 MHz são aqueles que normalmente utilizam uma técnica de segurança chamada Espectro Espelhado. Essa técnica consiste em enviar o sinal sempre variando a frequência formando um ruído proposital. Desta forma, é possível enviar uma maior quantidade de dados graças á largura de banda maior e ainda torna extremamente difícil interceptar o sinal. Esta técnica foi desenvolvida durante a Segunda Guerra Mundial com o objetivo de camuflar sinais secretos.

Ondas de rádio em redes de computadores normalmente são usadas para melhorar redes já existentes que funcionam por cabos, e não para substituí-las. A desvantagem delas é que nas frequências que podem ser usadas por redes de computadores, elas não conseguem atravessar paredes ou estruturas muito densas, a menos que a frequência seja ampliada. Entretanto, isso reduz o alcance do sinal.

Transmissão por Infravermelho

A transmissão por infravermelho é uma transmissão por ondas eletromagnéticas que tem uma frequência mais alta que as Frequências Extremamente Altas da comunicação por rádio, mas não altas o bastante para tornarem-se luz. Este tipo de onda é utilizado por vários equipamentos diferentes e até mesmo o calor do corpo humano emite ondas infravermelhas. Os controles remotos de vários aparelhos também usam infravermelho.

Uma característica interessante do infravermelho é que ele pode ser transmitido de forma direta (em linha reta como um laser) ou difusa (como a luz de uma lâmpada).

Transmissão por Luz

Também é possível utilizar a própria luz para transmitir mensagens. Aliás, se pararmos para pensar, esta é a forma mais antiga de comunicação à distância, pois as mensagens transmitidas por sinais de fumaça usavam na verdade a luz que enviava informação sobre os padrões da fumaça.

Mas falando sobre transmissões modernas por meio da luz, esta forma de comunicação é bastante usada entre satélites, por exemplo. No vácuo do espaço, a eficiência deste tipo de comunicação é idêntica à da fibra óptica. Redes de computador aqui na terra também podem usar este tipo de transmissão, embora com menor desempenho.

A desvantagem deste tipo de comunicação é que muitos fatores como a luz do sol, neblina, chuva e neve podem atrapalhar a transmissão. A vantagem é que a velocidade é maior que a de microondas, a taxa de erros de transmissão é baixa e a dispersão também é relativamente baixa.

Assim como a transmissão por infravermelho, ela também pode ocorrer de forma difusa ou direta.