CURSO : REDES DE COMPUTADORES AULA 1 – CONCEITOS INICIAIS COMUNICAÇÃO DE DADOS PROF :DJACIR MACIEL maciel.estacio@gmail.com

Camadas do Modelo OSI

Nesta disciplina iremos estudar tecnologias e técnicas referente à camada física.

A comunicação de dados trata da transmissão de sinais através de um meio físico, de uma forma confiável e eficiente.

Os tópicos mais importantes são a transmissão de sinais, os meios de como transmiti-los, codificação dos sinais e a multiplexação.

Fonte de Informação – origem da mensagem (Voz, vídeo e dados);

Sistema de Comunicação – transporte da mensagem

Destino – onde a informação será utilizada

Fonte de Informação

Sistema de Comunicação

Destino

Informação Transmitida

Informação Recebida

Porque um sistema de comunicação de dados?

As pessoas precisam de um sistema de comunicação por dois motivos básicos:

Aumentar o poder computacional :

Na maioria dos casos, aumentar o tamanho do computador disponível não é possível, ou mesmo não resolveria o problema de capacidade computacional.

Compartilhar recursos:

Todos precisam trocar informações, arquivos, bancos de

dados estando em locais geograficamente dispersos.

Transmissor – transforma informação em sinal

Meio de Transmissão – transporte do sinal

Receptor – resgate da informação no sinal recebido

Transmissor Meio de Transmissão

Receptor

Informação Transmitida

Informação Recebida

Sinal Transmitido

Sinal Recebido

Transporte da informação entre dois pontos da rede de telecomunicações

Meios: cabos de cobre, cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, ondas de rádio

Sistemas de Comunicação por sinais elétricos:

◦ Sistemas via cabo: confiabilidade, pouca flexibilidade a depender do projeto, adequado para curta distância em regiões urbanas

◦ Sistemas via rádio: custos menores para distancias superiores, flexibilidade para ampliações

Encaminhamento da informação através do meio de transmissão

Meios: ◦ Comutação manual – mesas

◦ Comutação automática Centrais eletromecânicas

Centrais digitais

Economia pois o número de usuários é bem maior que o número de canais.

Comutação manual – mesas

Central Eletromecânica Central Digital

Permite aos elementos da rede iniciar, manter e terminar uma comunicação

Meios: elementos da rede : transmissão e comutação

◦ Fone off – sinal para fechar circuito – envio de

sinal de discagem pela central telefônica

◦ Discar – recebimento de sinais pela central

◦ Fone on – corta circuito – central libera conexão

Informação e Sinal

1- Geração de uma ideia padrão da origem

2- Descrição da ideia através de um conjunto de símbolos

3- Codificação dos símbolos de forma adequada a transmissão

Informação e Sinal

4- Transmissão de símbolos codificados ao destino

5- Decodificação e reprodução dos símbolos

6-Recriação da ideia transmitida no destinatário

Conceitos Sinais

Sinais:

Ondas que se propagam através de algum meio físico;

Podem possuir, por exemplo, amplitude que varia ao longo do tempo;

Podem ser representados como função do tempo.

Informações:

◦ Estão, em geral, associados às ideias;

Sinais correspondem a materialização específica destas informações.

Classificação dos sinais

◦ Discretos.

◦ Contínuos.

◦ Analógicos.

◦ Digitais.

◦ Determinísticos.

◦ Aleatórios.

Sinal Discreto

◦ Sinal definido para valores específicos de tempo

Sinal Contínuo

◦ Sinal definido para todos os valores do tempo.

Sinais contínuos e discretos

Sinal contínuo

t

S(t)

Sinal discreto t

S(t)

Sinal Analógico

◦ Aquele em que a amplitude pode assumir qualquer valor em um intervalo de tempo

Sinal Digital

◦ Aquele que a amplitude assume um número finito de valores.

Sinais analógico e digital

Sinal analógico

t

S(t) S(t)

t

Sinal Digital

Sinal Determinístico

◦ Sinal cujo comportamento é conhecido e pode ser representado por uma função do tempo.

Sinal Aleatório

◦ Sinal conhecido em termos probabilísticos.

Sinal de voz analógico pode ser:

◦ Amostrado

◦ Quantizado

◦ E o resultado da quantização codificado para transmissão

Técnicas de modulação transformam sinais digitais em sinais que apresentam variação contínua de amplitude.

Sistema ◦

◦ Coleção de componentes interligados sujeito a uma entrada e que produz uma saída.

◦ A saída do sistema refere-se ao resultado a ser observado, se vários resultados devem ser observados o sistema terá várias saídas.

Sistema

X(t) Y(t)

Sistemas lineares

◦ Quando a entrada é multiplicada por um fator k a saída é multiplicada pelo mesmo fator.

◦ Quando duas entradas são aplicadas simultaneamente a resposta será a soma das respostas individuais.

Sistemas lineares

Sistema

K1X1(t) + K2X2(t) K1Y1(t) + K2Y2(t)

Sistemas invariantes no tempo

◦ A relação entrada-saída independe do tempo. Se a entrada é retardada de um tempo t0 a saída é retardada do mesmo tempo.

Sistema X(t-t0) Y(t-t0)

Sistemas invariantes no tempo

X(t) Y(t)

X(t-t0) Y(t-t0)

t0 t0

Operações usuais sobre sinais

◦ Deslocamento

Retardar ou adiantar o sinal no tempo.

◦ Escalonamento

Compressão ou expansão do sinal no tempo.

◦ Inversão

Rotação do sinal em torno do eixo das ordenadas.

Deslocamento

Sinal original

S(t)

t1 t2 t1+t0

S(t)

t2+t0

Sinal adiantado

t

S(t)

t1-t0 t2-t0

Sinal atrasado

Escalonamento

Sinal original

S(t)

t1 t2

Sinal comprimido

S(t)

t1/k t2/k

Sinal expandido

S(t)

k.t1 k.t2

Inversão

A reversão temporal consiste em uma rotação de 180 graus em torno do eixo das ordenadas

A amplitude máxima de um sinal é o valor absoluto da máxima intensidade,proporcional à energia que ela transporta.

Período : é a quantidade de tempo,em segundos que um sinal precisa para completar 1 ciclo.

Frequência :Quantidade de vezes na unidade de tempo em que a forma de onda se repete;

Pode ser definida também como o número de repetições de um período por segundo.

É medida em hertz(Hz) ou ciclos por segundos;

Frequência alta e baixa

Frequência e período são inversos entre si

F = 1/T

T = 1/F

Exemplos de Frequência e período

O período é expresso em formalmente em segundos. A frequência é expressa em Hertz(Hz) que são ciclos por segundos;

Exercício 1

a)A energia elétrica usada em residência tem frequência de 60Hz.O período dessa onda senoidal é ?

T = 1 / f = 1/60 = 0,0166s = 16,6ms

Exercício 2

O período de um sinal é 100ms.Qual é a sua frequência em quilohertz ?

Exercício 2 – Resposta

Passamos o tempo de ms para segundos :

-1

T = 0,1s ou 10 s

F = 1 / T = 1/0,1 = 10Hz como ele quer a resposta em KHz temos :

-2

F = 10 KHz.

Simplex

Half- Duplex

Full- Duplex

Transmissão Serial Assíncrona

Transmissão é feita a caracter a caracter;

Cada caracter é antecedido de um sinal de start e sucedido por um sinal de End;

Transmissão Serial Síncrono

Relógio no transmissor e no receptor estão sincronizados;

Tempo é dividido em intervalos de tamanhos fixo;

Mais eficiente e opera em velocidades bem mais altas;

Continua na próxima aula !!!