Justifique a motivação para uso de técnicas de multiplexação. Aponte exemplos de casos de uso.

Passo 1

O enunciado pede para explicar por que usamos multiplexação em comunicações e dar exemplos de onde essas técnicas são aplicadas. O conteúdo envolve redes de comunicação e sistemas de transmissão de dados, e vamos precisar entender a ideia de compartilhar um mesmo meio físico entre vários sinais ou fluxos de informação.

Passo 2

O princípio central da multiplexação é aproveitar melhor um recurso escasso (por exemplo, um enlace de fibra óptica, um canal de rádio ou um cabo metálico). Em vez de reservar um link dedicado para cada sinal, junta-se vários sinais em um único meio, o que reduz custo de infraestrutura e aumenta a eficiência no uso da capacidade disponível.

Passo 3

As vantagens que motivam o uso de multiplexação incluem:
  • Diminuição de custos de instalação e manutenção (um cabo ou uma fibra serve para muitos usuários).
  • Melhor aproveitamento da largura de banda, evitando que o canal fique ocioso.
  • Facilidade de gerenciamento centralizado de tráfego e de provisionamento de serviços.
  • Possibilidade de escalonar a rede de forma modular, adicionando mais “subcanais” conforme cresce a demanda.

Passo 4

Existem vários métodos de multiplexação, cada um adequado a certas condições:
• Multiplexação por divisão de tempo (TDM): cada sinal transmite em fatias de tempo intercaladas. Muito usada em telefonia digital (troncos T1/E1) e em redes síncronas.
• Multiplexação por divisão de frequência (FDM): cada sinal ocupa uma faixa distinta de frequência. Comum em rádio FM, TV por cabo analógica e em enlaces de micro-ondas.
• Multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM): versão óptica do FDM, onde cada comprimento de onda (slot de cor) carrega um canal distinto em fibra óptica.
• Multiplexação estatística (Packet-switching): agrupa pacotes de diferentes fluxos segundo demanda dinâmica, típica de redes de dados (Ethernet, Internet).

Passo 5

Casos de uso práticos:
• Redes de telefonia fixa e móvel: troncos TDM entre centrais telefônicas e canais lógicos em sistemas GSM/TDMA.
• Sistemas de TV a cabo e rádio: FDM para distribuir múltiplos canais de vídeo e áudio pelo mesmo cabo coaxial.
• Backbones de operadoras de Internet: WDM em fibras ópticas para transportar terabits por segundo.
• Redes locais e data centers: Ethernet é baseada em multiplexação estatística de pacotes, compartilhando o mesmo meio físico entre vários dispositivos.

Resposta

Multiplexação é usada para compartilhar eficientemente links e reduzir custos, maximizando a taxa de transmissão aproveitando toda a largura de banda disponível. Exemplos incluem linhas TDM na telefonia, FDM em TV a cabo, WDM em fibras ópticas de operadora e multiplexação estatística em redes de dados.

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