Microondas (Microwave)
Existem três formas de comunicações de dados baseadas em microondas: terrestres, tropodifusão e via satélite.

Terrestre

Normalmente trabalha com variação de freqüência de baixos GHz (de 902 MHz a 928 MHz e de 2,4 GHz a 5,7 GHz) com taxas de transmissão de 64 Kbps a 2 Mbps e seu alcance máximo é de 30 quilômetros de distância em linha reta. Implementado com a utilização de antenas parabólicas direcionadas em linha reta. Devido as microondas sofrerem atenuação por qualquer obstáculo, na maioria dos casos é necessário a utilização de torres repetidoras preferenciamente colocadas em pontos elevados (morros, edifícios) que, além de regenerar, atuam também como redirecionadores do sinal.

As altas freqüências das microondas podem sofrer interferências causadas principalmente por chuvas e atenuações em grandes distâncias. Porém em pequenas distâncias estas são insignificantes.

Tropodifusão

Esta é utilizada para cobrir áreas onde seria difícil a instalação e a manutenção. Aproveitando o fato de que a troposfera (camada atmosférica situada entre 3 e 12 km de altitude) promove o espalhamento das microondas, a estação transmissora executa a Tx, em sua direção com faixas de potências elevadas (de 100W a 1kW) e uma pequena parte deste sinal é transmitida (Rx) de volta a Terra para a estação receptora.

Um ligação em tropodifusão, sem o uso de repetidoras, chega a atingir os 450 km, dependendo da configuração do terreno intermediário. E apresentam capacidade normal da ordem de 180 a 300 canais de voz.

Via Satélite

Neste tipo de comunicação por microondas, o satélite funciona como uma torre repetidora (colocada a uma grande altitude) para as estações terrenas.

Um dos principais fatores que encarece a instalação e, principalmente a manutenção de uma estação terrena, são os circuitos e mecanismos necessários para seguir o satélite, mantendo sempre a antena apontada para ele. Mas se o satélite puder ficar "parado" em relação a superfície terrestre em um ponto no espaço, basta apontar a antena durante a instalação. Este tipo de órbita que permite ao satélite ficar relativamente parado é chamada órbita geoestacionária. Esta órbita singular se situa aproximadamente a 36.000 km de altitude acima da linha do Equador. Por causa desta singularidade e pelo fato de ser necessário um espaçamento mínimo entre satélites no espaço (para não haver interferências entre eles), esta órbita é muito disputada pelos setores de telecomunicações do mundo inteiro.

A distância percorrida da estação transmissora para a receptora é de aproximadamente 72.000 km. O tempo que o sinal leva para percorrer este caminho é chamado de retardo de propagação e pode ser estimado em torno de 300 a 400 ms, levando também em conta os retardo inseridos pelos equipamentos terrestres. Para um grande fluxo de transmissão estes retardos tornam-se relevantes, provocando implementações nos protocolos terrestres.

Outro efeito indesejável do qual não é possível fugir é a interferência solar: nos meses de março e setembro o Sol entra em alinhamento com o satélite e as antenas terrestres, gerando um nível de ruído elevadíssimo que torna impossível a utilização deste meio de comunicação, tirando completamente a estação interferida do ar. Felizmente para uma dada estação terrena, esta interferência só dura de 10 a 15 min por dia durante aproximadamente uma semana, e os períodos em ocorrem são previamente calculados e distribuídos pela Embratel, permitindo que os usuários sejam avisados com a devida antecedência.

Os elementos básicos do serviço de comunicação por satélite são divididos entre o segmento espacial e o segmento terrestre, e este serviço pode se dar nas seguintes bandas de freqüência :

Banda C: Esta banda é uma faixa de frequência utilizada nas comunicações com satélites que tem as seguintes características: Espectro de frequência segundo o IEEE - 3.9GHz até 6.2GHz.
Espectro de frequência comercial utilizado - 3.7GHz até 6.425GHz.

Banda KU: Esta banda é uma faixa de frequência utilizada nas comunicações com satélites que tem as seguintes características:
Espectro de frequência segundo o IEEE - 15.35GHz até 17.25GHz.
Espectro de frequência comercial utilizado - 10.7GHz até 18GHz.

O sinal de maior frequência é utilizado para a comunicação no sentido terra ß satélite e o de menor no sentido satélite ß terra em ambos os casos.

As principais tecnologias utilizadas na comunicação de dados via satélite são: VSAT e SCPC.

A VSAT (Very Small Aperture Terminal) é indicada, na maior parte dos casos, para redes que não exigem grande largura de banda e que possuem vários pontos espalhados por uma extensa área geográfica (principalmente em função do custo), como por exemplo para as redes bancárias. A velocidade de transmissão dos dados dependerá do fluxo de informações que circula na rede, que é normalmente 64,4 a 128 Kbps. Cada ponto VSAT pode custar entre R$ 500 a R$ 2.000 por mês.

A SCPC (Single Carrier Per Channel), é mais indicada para ligações de alta velocidade, usualmente entre 64 Kbps a 2 Mbps. Com esta maior velocidade, podemos ter uma integração de dados e voz. Com a utilização da tecnologia SCPC DAMA (Demmand Assigned Multiple Access) que é uma espécie de SCPC "inteligente", com banda variável de acordo com o fluxo de informações e, ainda administração sob demanda.

A maior desvantagem é a vida útil relativamente curta (8 a 10 anos). O principal fator limitante da vida útil de um satélite é a quantidade de combustível que este pode transportar para que possam ser feitas correções na sua posição orbital, posição esta que pode ser alterada de acordo com os movimentos da terra e da lua principalmente.

Infravermelho (Infrared)

Os sistemas baseados em infravermelho requerem que as estações possuam contato visual entre si para chegar a máxima taxa de transmissão de dados, podendo estar separados por uma distância de até 30 metros. São utilizados LEDs Infravermelhos e fotodiodos que operam em frequências da ordem de THz.

Os sinais transmitidos são capturados pelos receptores em linha de visão ou depois de refletir nas paredes, muros, telhados, etc.

Uma das grandes vantagens deste tipo de solução é a fácil e barata mudança nas posições da rede (estações de trabalho), sem a necessidade de instalar novos cabos. E a utilização de Laptops como nós da rede.

Rádio Frequência (Radio Transmission)

Também chamado em muitas literaturas como radiodifusão, são pacotes enviados, transmitidos através do "ar" em canais de freqüência de rádio( KHz até GHz).

Permite ligações ponto a ponto ou multiponto, as redes sem fio (baseadas em radiodifusão), são uma alternativa viável onde é difícil ou mesmo impossível instalar cabos metálicos ou fibra ótica. Seu emprego é importante para comunicação de computadores portáteis em um ambiente de rede local móvel. A radiofusão também é utilizada onde a confiabilidade do meio de transmissão é requisito indispensável. As bandas de frequência ISM (Industrial, Scientific and Medical) pode ser utilizada sem precisar de licença, os valores das bandas variam de acordo com os países. O padrão para rede sem fio 802.11 especifica como opções de nível físico as bandas: 902 a 928MHz, 2.4 a 2.48GHz e 5.72 a 5.85GHz.

Como várias máquinas compartilham o mesmo meio de transmissão, é necessário usar um método para disciplinar este compartihamento. Os métodos mais usados são : FDM, TDM e SDM(Space Division Multiplexing). Este método, SDM pode ser realizado em duas formas:

Antenas direcionais - emite sinais de alta frequência concentrados em feixes, esse método é usado em enlaces de microondas, permitindo que uma mesma frequência possa ser reutilizada, desde que os feixes de ondas sejam transmitidos em regiões distintas do espaço.

Estrutura a rede em células - dividir a área total da rede em áreas menores(células), que normalmente possui à forma de hexágonos. O funcionamento dos sistemas celulares baseia-se na rápida diminuição da potência do sinal de rádio, a medida que se propaga. No espaço livre a potência do sinal decai aproximadamente com o quadrado da distância do transmissor e, próximo ao solo a potência diminui aproximadamente a quarta potência da distância. Com estas características torna-se possível a reutilização da mesma frequência quando os transmissores estão suficientemente distante um dos outros. Alguns exemplos de aplicação SDM são sistema de telefonia celular e estação de rádio em cidades diferentes, transmitindo na mesma frequência.

A radiofrequência é excelente para cumunicações em climas hostis ou em áreas onde passar cabos é proibitivamente caro. As soluções de comunicação em radiofrequência são adequadas para utilização em aplicações militares, fazendas, refinarias, mineração, construção e pesquisa de campo. Como as vezes voçê não pode passar fios(edifícios históricos) e é físico ou legalmante suportar LANs convencionais, as redes por radiofrequência podem ser a sua única solução.

Laser

Uma comunicação laser produz um fluxo estreito de luz coerente que é modulado em pulsos para carregar dados. O Fluxo é recebido por fotodiodos e transportados com bits. Tal como microondas, a transmissão de laser é por linha da visão. Mas por causa da luz conter frequência mais alta do que microondas, as possíveis bandas largas (e capacidade de dados) de lasers são muitas vezes maior. Fluxos de laser são muito mais direcionáveis do que microondas.