Questão de Redes de Computadores — Modulação e Multiplexação — CESPE / CEBRASPE 2025

Multiplexação PDH e a relação sinal-ruído de quantização

Gabarito: ❌ ERRADO. A afirmação está incorreta porque, embora seja verdade que na hierarquia digital plesiócrona (PDH) a taxa de bits do sinal multiplexado em um nível superior é maior que a do nível inferior, a consequência final apresentada — a diminuição da relação entre a potência do sinal e a potência do ruído de quantização — não decorre desse aumento de banda. O ruído de quantização é um fenômeno inerente ao processo de conversão analógico-digital (PCM), não sendo afetado pela multiplexação posterior dos sinais já digitalizados.

A multiplexação é a técnica que permite otimizar o uso do meio de transmissão, combinando múltiplos sinais para que trafeguem simultaneamente por um único canal. No domínio do tempo, a multiplexação TDM (Time Division Multiplexing) agrupa amostras de diferentes canais em intervalos de tempo (time slots) que se alternam em um padrão de rodízio, formando um fluxo agregado cuja velocidade é a soma das velocidades dos fluxos individuais. Na hierarquia PDH, esse princípio é aplicado em níveis sucessivos: o multiplexador de um nível combina vários fluxos do nível inferior, produzindo um sinal de saída com taxa de bits maior. Por exemplo, na hierarquia europeia, quatro fluxos E1 (2,048 Mbit/s) são multiplexados para formar um E2 (8,448 Mbit/s), e assim por diante. Essa é a primeira parte da afirmação, que está correta.

O erro está na segunda parte, que estabelece uma relação causal entre o aumento da banda ocupada pelo sinal multiplexado e a diminuição da relação sinal-ruído de quantização. O ruído de quantização é um erro intrínseco ao processo de digitalização de um sinal analógico, no qual os valores contínuos são aproximados por um conjunto finito de níveis discretos. Esse ruído é determinado pela quantidade de bits usados na codificação (por exemplo, 8 bits no padrão PCM de telefonia) e pela característica do quantizador, sendo uma propriedade do conversor A/D, não do multiplexador. Uma vez que o sinal já foi digitalizado, a multiplexação apenas combina os fluxos de bits já existentes; ela não reintroduz nem altera o ruído de quantização. Portanto, a multiplexação não tem qualquer efeito sobre a relação sinal-ruído de quantização, que permanece a mesma do sinal digitalizado originalmente.

A confusão que a banca explora é associar o aumento da taxa de bits e da banda ocupada a uma degradação genérica da qualidade do sinal. No entanto, o ruído de quantização é um conceito específico da digitalização, e não da transmissão ou multiplexação. O aumento da banda pode, sim, tornar o sinal mais suscetível a outros tipos de ruído e interferência durante a transmissão, mas não ao ruído de quantização, que é um ruído de conversão, não de canal. É exatamente essa distinção que separa a afirmação correta da incorreta.

Item — ❌ ERRADO

A afirmação está incorreta. A primeira parte é verdadeira: na hierarquia PDH, a taxa de transmissão de bits do sinal multiplexado em um nível é sempre maior que a do nível inferior, pois o multiplexador combina vários fluxos de entrada em um único fluxo de saída com velocidade maior. No entanto, a segunda parte é falsa: o aumento da banda de frequências ocupada pelo sinal multiplexado não acarreta a diminuição da relação entre a potência do sinal e a potência do ruído de quantização. O ruído de quantização é um erro introduzido no processo de digitalização do sinal analógico (PCM), sendo determinado pelo número de bits do quantizador e pela característica do conversor A/D. Ele é uma propriedade do sinal digitalizado e não é afetado pela multiplexação, que apenas combina fluxos de bits já digitalizados. Portanto, a relação sinal-ruído de quantização permanece inalterada pela multiplexação, tornando a afirmação errada.

Gabarito: ❌ ERRADO.