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30 REDES E SISTEMAS DE COMUNICA<;:AO DE DADOS WILLIAM STALLINGS ELSEVIER NOTA DE Por que o tipo de e importante Este capftulo forneceu uma visao geral das diversas formas (audio, video, imagem, dados) que a informal(ao pode assumir e algumas explicay6es de como e,ssa iryformal(ao e representada. Ao projetar urn .sistema de rede e adquirir equipamentos, ne m sempre fica claro estes podem afetar diretamente 0 d;· como as pequenas mudan9as no tipo de informayao podem afetar drasticamente o custo: . De urn modo geral, podemos dizer que a quantidade de informal(6es aumenta a medida que passamos de dados simples para audio, imagens e video. Contudo, para compreender realmente o efeito·sobre o seu sistema, e preciso entender como a informavao passa de urn lugar para outro. Por exemplo, algumas organiza96es podem criar redes separadas para executar videoconferencia entre as instala96es da empresa a fim de evitar que a enxurrada de infor- may6es de video desative a rede local. Outra organizayao pode explorar a execul(ao de video ou audio pela rede usando aplicav6es como Net Meeting da Microsoft ou Voice Over lP. Tambem e importante entender que, cada vez mais, os usuarios incluem ps diversos tipos de informal(aO no mes- mo arquivo. Por exemplo, uma apresental(ao do PowerPoint pode incluir gnlficos ou figuras (imagem), urn fundo mu- sical (audio) ou urn pequeno clipe de video, alem do texto padrao. Esse arquivo de apresental(aO grande afeta a rede enquanto esta sendo transferido, pore m, de modo mais significativo, ele afeta o armazenamento em rede necessaria. para acomodar a apresental(ao. Muitas organiza96es preferem que os usuarios salvem as informal(6es ou arquivos "na rede" em vez de usar oar- mazenamento local, como discos rigidos ou COs. lsso e verdade especialmente corn informa96es financeiras ou de funcionarios da empresa. 0 resultado de politicas desse tipo e que o armazenamento em rede exigido pode aumen- tar drasticamente, dependendo do tipo da informal(ao. · Quando urn sistema de rede e projetado, ele e preparado para determinado tipo de uso. Os sistemas mais antigos . podem ter sido projetados para lidar corn mensagens de texto, para armazenar essas mensagens de texto e para li- dar corn uma pequena quantidade de comunical(ao pela rede para fora da instalayao. Quando os usuarios do siste- ma recebem (ou ainda sao apresentados a) capacidades de imagem, audio ou video, o sistema de rede pode nao ser mais capaz de dar suporte a comunidade de usuarios. Os tempos de resposta aumentarao e a vazao individual sera reduzida. lsso e devido aos maiores tamanhos de arquivo e a largura de banda exigida pelos tipos de informayao in- troduzidos. Nao e raro que novas capacidades sejam introduzidas antes do aumento da capaciclad.e de transmissao da rede ou de melhorias no armazenamento. Assim, o desempenho do sistema pode diminuir corn a intro- dul(ao de diferentes tipos de informal(ao epode exigir atualiza96es dispendiosas para retornar aos niveis de desem- penho anteriores. Perguntas para revisao 2.10. Defma tempo de resposta. 2.1. Quais sao as duas interpreta9oes diferentes dos preftxos kilo, mega e giga? Defina urn contexto em que cada interpreta- 9iio e utilizada. 2.2. Quale a largura de banda da voz no telefone? 2.3. Como e chamado o processo que aproveita a redundancia para reduzir o numero de bits enviados para determinado dado? 2.4. Qual e a diferen9a entre Centrex e PBX? 2.5. Quale a diferen9a entre urn caractere imprimivel e urn caractere de controle? 2.6. Explique os principios basicos dos gnificos vetoriais_ e dos graftcos de varredura. 2.7. Liste dois formatos de imagem comuns. 2.8. Liste dois formatos de documento comuns. 2.9. Descreva o processo utilizado para evitar oscila9iio em uma tela de video. 2.11. 0 que e considerado urn tempo de resposta aceitavel do sis- · terna para aplica9oes interativas e como esse tempo de resposta se relaciona corn os tempos de resposta aceitaveis para Web sites? Problemas 2.1 Quantos canais de musica corn qualidade de CD podem ser transmitidos simultaneamente por urna Ethernet de 1OMbps, supondo que nenhum trafego seja transportado na mesma rede e ignorando a sobrecarga? 2.2 0 CD (Compact Disc) foi criado originalmente para manter dados de audio. As informa9oes no CD sao arrumadas em urn formato especifico que divide os dados em segrnentos. As considerayoes de projeto de hardware em vigor na epoca em que o CD foi desenvolvido ditaram que cada segundo de audio se espalharia por exatamente 75 setores no CD.

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Page 1: a que · 2020-01-04 · 30 REDES E SISTEMAS DE COMUNICA

30 REDES E SISTEMAS DE COMUNICA<;:AO DE DADOS WILLIAM STALLINGS ELSEVIER

NOTA DE APLICA~AO

Por que o tipo de informa~o e importante

Este capftulo forneceu uma visao geral das diversas formas (audio, video, imagem, dados) que a informal(ao pode

assumir e algumas explicay6es de como e,ssa iryformal(ao e representada. Ao projetar urn .sistema de rede e adquirir

equipamentos, ne m sempre fica claro co~o estes podem afetar diretamente 0 d~sempenho d;· sistEm~'a ·e como as

pequenas mudan9as no tipo de informayao podem afetar drasticamente o custo: .

De urn modo geral, podemos dizer que a quantidade de informal(6es aumenta a medida que passamos de dados

simples para audio, imagens e video. Contudo, para compreender realmente o efeito·sobre o seu sistema, e preciso

entender como a informavao passa de urn lugar para outro. Por exemplo, algumas organiza96es podem criar redes

separadas para executar videoconferencia entre as instala96es da empresa a fim de evitar que a enxurrada de infor­

may6es de video desative a rede local. Outra organizayao pode explorar a execul(ao de video ou audio pela rede

usando aplicav6es como Net Meeting da Microsoft ou Voice Over lP.

Tambem e importante entender que, cada vez mais, os usuarios incluem ps diversos tipos de informal(aO no mes­

mo arquivo. Por exemplo, uma apresental(ao do PowerPoint pode incluir gnlficos ou figuras (imagem), urn fundo mu­

sical (audio) ou urn pequeno clipe de video, alem do texto padrao. Esse arquivo de apresental(aO grande afeta a rede

enquanto esta sendo transferido, pore m, de modo mais significativo, ele afeta o armazenamento em rede necessaria.

para acomodar a apresental(ao.

Muitas organiza96es preferem que os usuarios salvem as informal(6es ou arquivos "na rede" em vez de usar oar­

mazenamento local, como discos rigidos ou COs. lsso e verdade especialmente corn informa96es financeiras ou de

funcionarios da empresa. 0 resultado de politicas desse tipo e que o armazenamento em rede exigido pode aumen-

tar drasticamente, dependendo do tipo da informal(ao. ·

Quando urn sistema de rede e projetado, ele e preparado para determinado tipo de uso. Os sistemas mais antigos .

podem ter sido projetados para lidar corn mensagens de texto, para armazenar essas mensagens de texto e para li­

dar corn uma pequena quantidade de comunical(ao pela rede para fora da instalayao. Quando os usuarios do siste­

ma recebem (ou ainda sao apresentados a) capacidades de imagem, audio ou video, o sistema de rede pode nao ser

mais capaz de dar suporte a comunidade de usuarios. Os tempos de resposta aumentarao e a vazao individual sera

reduzida. lsso e devido aos maiores tamanhos de arquivo e a largura de banda exigida pelos tipos de informayao in­

troduzidos.

Nao e raro que novas capacidades sejam introduzidas antes do aumento da capaciclad.e de transmissao da rede

ou de melhorias no armazenamento. Assim, o desempenho do sistema pode diminuir signif~atlvamente corn a intro­

dul(ao de diferentes tipos de informal(ao epode exigir atualiza96es dispendiosas para retornar aos niveis de desem­

penho anteriores.

Perguntas para revisao 2.10. Defma tempo de resposta.

2.1. Quais sao as duas interpreta9oes diferentes dos preftxos kilo, mega e giga? Defina urn contexto em que cada interpreta-9iio e utilizada. 2.2. Quale a largura de banda da voz no telefone? 2.3. Como e chamado o processo que aproveita a redundancia para reduzir o numero de bits enviados para determinado dado? 2.4. Qual e a diferen9a entre Centrex e PBX? 2.5. Quale a diferen9a entre urn caractere imprimivel e urn caractere de controle? 2.6. Explique os principios basicos dos gnificos vetoriais_ e dos graftcos de varredura. 2.7. Liste dois formatos de imagem comuns. 2.8. Liste dois formatos de documento comuns. 2.9. Descreva o processo utilizado para evitar oscila9iio em uma tela de video.

2.11. 0 que e considerado urn tempo de resposta aceitavel do sis- · terna para aplica9oes interativas e como esse tempo de resposta se relaciona corn os tempos de resposta aceitaveis para Web sites?

Problemas 2.1 Quantos canais de musica corn qualidade de CD podem ser transmitidos simultaneamente por urna Ethernet de 1 OMbps, supondo que nenhum trafego seja transportado na mesma rede e ignorando a sobrecarga? 2.2 0 CD (Compact Disc) foi criado originalmente para manter dados de audio. As informa9oes no CD sao arrumadas em urn formato especifico que divide os dados em segrnentos. As considerayoes de projeto de hardware em vigor na epoca em que o CD foi desenvolvido ditaram que cada segundo de audio se espalharia por exatamente 75 setores no CD.

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Somente os crifados em amarelo.
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CAPITULO 2 INFORMA<;OES CORPORA TIV AS

NOTA DE APLICA~AO

Tamanhos de arquivo

Os tamanhos no arquivo de dados ou imagem normalmente s~o gerados com base na quantidade de informa~oes na(s) pagina(s) e qualquer conteudo colorido. Os arquivos de audio n~o contem dados ou cores, mas.sao executa­dos por um perlodo. As caracterfsticas que mudam os tamanhos do arquivo de audiO s~o a taxa'de'arri~iragem e os bits por amostra. Quanto melhor a qualidade do som, maior 0 arquivo ou maior a largura de ba~da exigida para facili­

tar a transmissao. 0 video inclui tudo isso e, portanto, os arquivos podem ser multo grandes. Alem do mais, a5 ima­gens de video sao exibidas (ou enviadas) muitas vezes por segundo. lsso e chamado de taxa de quadros, e pode mudar bastante o tamanho do arquivo ou a largura de banda exigida.

E importante observar que as aplica~oes (por exemplo, FTP e processadores de rextos), sistemas operacionais (por exemplo, Windows ou Linux) e os sistemas de arquivos (por exemplo, FAT32, NTFS) podem informar os tama­nhos do arquivo de formas diferentes. 0 sistema de arquivos descreve como os dados sao organizados para arma­zenamento e como ales s~o acessados. Embora essas d iferen~as normalm~nte nao sejam grandes, etas podem ge­rar alguma confusao.

Logo, o que voce pode fazer para Jimitar o tamanho do arquivo? Provavelmente, medida principal que o usuario fi­nal pode tomar e decidir sabre a qualidade exigida. Depois dlsso, o usuario selecionara o tlpo de arquivo apropriado. Na realidade, hci multo pouco a ser feito corn rela~o aos dados. As organiza~es normalmente padronizam determi­nado processador de textos e sistema operacional, de modo que isso ja e predeterminado. Todas as outras formas de informa~o (audio, imagem e vfdeo) sao editadas pelo criador da informa~o e podem ser ajustadas de acordo corn os parametros discutidos. Quando a informa~o e os arquivos estiverem criados, havera pouca coisa que o ad­ministrador da rede ou do sistema podera fazer para muda-los. 0 admlnistrador precisa simplesment~ fomecer oar­mazenamento em rede suficiente e a largura de banda necessaria para lidar corn a informa~ao.

Como umexemplo, a seguir vemos uma tabela dos diferentes tam~nhos de arquivo de image'm. eo m ba·s-e no tipo

de informa~o.

lnforma~iio Tlpo Tlpo de arqulvo Tamanho

Figura de 640 x 480 pixels lmagem Mapa de bits de 24 bits 900kB

Figura de 640 x 480 pixels lmagem Mapa de bits de 256 cores (8 bits) 300kB

Figura de 640 x 480 pixels lmagem Map a de bits de 1 6 cores ( 4 bit) 150k8

Figura de 640 x 480 pixels lmagem GIF 58kB

Figura de 640 x 480 pixels lmagem JPEG 45kB

~1

:~. Usando o audio estereo em uma taxa de amostragem de CD de audio padrao, de alta qualidade, qual eo nfune­ro maxima de bytes que podem ser annazenados em urn tinico setor do CD de audio?

minutes corn a mesma qualidade daquela dos canais de telefone. Quantos megabytes de espa~o de annazena­mento de dados siio necessaries para annazenar cada uma dessas mensagens de audio?

b. Quantos minutes de audio corn qualidade de CD pode comportar urn CD de 700MB? c. Quanto annazenamento e necessaria para manter 5 minutes de audio corn qualidade de CD? Que tipos de mldia estao disponiveis para manter essa quantidade de dados?

2.3 A central teleffinica de uma empresa digitaliza os canais de telefone a 8.000smp/s, usando 8 bits para a quanti~o. Essa central teleffinica precisa transmitir simultaneamente 24 desses canais de telefone por um enlace de comunica~i5es.

a. Qual e a taxa de dados exigida? b. Para oferecer servi~o de seeretAria eletronica, a cen­tral teleffinica pode armazenar mensagens de audio de 3

2.4 Quantos bits sao necessaries para representar os seguin­tes conjuntos de resultados?

a. 0 alfabeto em maiusculas A. B, ... ;z b . Os digitos 0,1, ... , 9 c. Os segundos em urn dia de 24 horas d . A popula~o dos Estados Unidos (cerea de 300 mi­lhi>es de pessoas) e. A popula~iio do mundo (cerea de 6 bilhi5es)

2.s IRA e urn c6digo de 7 bits que permite a defini~ de 128 caracteres. Na decada de 1970, muitos jomais receberam mate­rias por meio de servi~os de comunica~iio por fio em UII\ c6digo de 6 bits cbamado TfS. Esse c6d.igo transportava caracteres maitis­culos e minuscules, alem de caracteres especiais e comandos de

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.32 REDES E SISTEMAS DE COMUNICA(:AO DE DADOS WILLIAM STALLINGS ELSEVIER

formata9iio. 0 conjunto de caracteres TTS tipico perrnitia a de­fmi9iio de mais de 100 caracteres. Como voce acha que se pode­ria conseguir isso? 2.6 Em urn documento, que caracteres ASCII padrao poderi­am cair na categoria de invisiveis? 2. 7 Urn tipo de dados primitivo importante ( devido a sua na­tureza indivisivel) disponivel a maioria das linguagens de pro­grama9iiO e 0 tipo de dados de caractere. Esse tipo de dados tra­dicionalmente tern sido representado intemamente para o siste­ma de computador usando os esquemas de codifica9iio ASCII (7 bits) ou Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code, EBCDIC (8 bits). Linguagens de programa9iio como Java utili­zam o esquema de codifica9iio Unicode (16 bits) para represen­tar elementos de dados de caractere prirnitivos (www.unico­de.org). Discuta as implica9oes, beneficas e prejudiciais, ine­rentes ao processo de decisao corn rela9ao ao uso desses van os esquemas de codifica9ao. 2.8 A codifica9ao Base64 permite que seqiiencias arbitranas de octetos sejam representadas por caracteres imprimiveis. 0 processo de codifica9ao representa grupos de 24 bits de bits de entrada como seqiiencias de quatro caracteres codificados. Os grupos de 24 bits sao formados concatenando-se tres octetos. Esses grupos de 24 bits sao, entao, tratados como quatro grupos de 6 bits concatenados, cada qual traduzido para urn caractere do alfabeto Base64. 0 fluxo de saida codificado e representado por linhas de ate 76 caracteres imprimiveis, corn quebras de li­nha sendo indicadas pela seqiiencia de caracteres "CR, LF". 0 quanto urn arquivo sera expandido codificando~o corn Base64? 2.9 0 texto da Encyclopaedia Britannica tern ce;ca de 44 rni­lhoes de palavras. Para uma arnostra corn cerea de 2. 000 palavras, o tamanho medio da palavra foi de 5,1 caracteres por palavra.

a. Aproximadarnente quantos caracteres existem na en­ciclopedia? (Nao se esque9a de incluir os espa9os e os si­nais de pontua9ao entre as palavras.) b. Quanto tempo sera necessano para transmitir 0 texto poruma linha T-1 a 1,544Mbps? E em urn enlace de fibra 6ptica a 2,488Gbps? c. 0 texto poderia caber ern urn CD de 600MB?

2.10 Urn desenho em urna pagina de 8,5 X 11 polegadas e di­gitalizado por meio de urn scanner de 300dpi (pontos por po­legada).

a. Quale a resolu9iio visual da imagern resultante (nu­rnero de pontos em cada dimensao )? b. Se 8 bits forem usados para a quantiza9ao de cada pi­xel, quanto espa9o de arrnazenarnento de dados e neces­sano para arrnazenar a imagern como dados brutos?

2.11 Ao examinar raios X, os radiologistas normalmente li­dam corn quatro a seis imagens de cada vez. Para uma represen­ta9iio digital fiel de uma fotografia de raio X, urn conjunto de pi­xels de 2048 por 2048 normalmente e usado corn uma escala de cinzas de intensidade de 12 bits para cada pixel. Como seri~ de esperar, os radiologistas nao gostarn da compacta9ao, que de­grada a qualidade da imagern.

a. Quantos niveis da escala de cinzas sao representados por 12 bits? b. Quantos bits siio necessanos para representar urn raio X corn base nesses parfunetros?

c. Suponha que cinco raios X tenharn que ser enviados para outro site por urna linha T-1 (1,544Mbps). Ql.lanto tempo sera necessano, na rnelhor das hip6teses - igno­rando a sobrecarga? d. Suponha agora que queirarnos rnontar urn sisterna de tornunica9oes que oferecera os cinco raios X da parte (c) por dernanda; ou seja, que, a partir do mornento ern que os raios X siio solicitados, queremos que estejarn dispo­niveis dentro de 2s. QUal e a menor taxa de canal que pode adrnitir essa dernanda? e. A proxima ge£a9iio de telas de raios X e planejada para 4096 por 4096 pixels corn uma escalade cinzas de 12 bits. Corno sera a resposta para a parte d ao usar essa resolw;:ao?

2.12 Uma versiio de rnultirnidia de uma obra de referenda em varios volumes esta sendo preparada para arrnazenamento em CD-ROM. Cada disco pode armazenar cerea de 700MB (me­gabytes). A entrada para cada volume consiste em 10.000 pagi­nas de texto digitado a 10 caracteres por polegada, 6 linhas por polegada em um papel de 8 x 11 polegadas ecem margens de 1 polegada em cada lado. Cada volume t~unbem possui cerea de 100 figuras, que seriio exibidas em cores em resolu9ao Super VGA (1.024 x 768 pixels, 8b/pixel). Alem do mais, cada volu­me e melhorado para a versiio em CD com 30 minutos de audio de qualidade_de tsleconferencia (16.000smp/s, 6b/smp).

a. Quantos bits existem em um CD de 700 megabytes (1 megabyte = 220 bytes)? b. Sem compactac;:iio e ignorando a sobrecarga, quantos volumes podem ser colocados em um CD? c. Suponha que o material deve ser transmitido por uma instalac;:iio T-1 (1,544Mbps). Quanto tempo levara, ex­cluindo a sobrecarga, para transrnitir um volume? d. Suponha qu·~ o texto possa ser compactado em uma taxa de 3:1, as figuras em 10: I, eo audio ern 2:1. Quantos volumes, excluindo a sobrecarga, caberiio em um CD? Quanto tempo levara para transmitir um volume com­pactado em um canal T -1?

2.13 Normalmente, estudos de ultra-som da radiologia digital medica consistem em cerea de 25 imagens extraidas de um exa­me de ultra-som com movimentos completos. Cada imagem consiste em 512 por 512 pixels, cada um com 8b de informa9iio de intensidade.

a. Quantos bits existem nas 25 imagens? b. Porem, de modo ideal, os medicos gostariam de usar quadros de 512 x 512 x 8 bits a 30fps. lgnorando os pos­siveis fatores de compacta9iio e de sobrecarga, qual e a capacidade minima do canal exigida para sustentar esse ultra-som em movimentos completos? c. Suponha que cada estudo com movimentos comple­tos consista em 25s de quadros. Quantos desses estudos caberiam em urn CD-ROM de 600MB?

2.14 Uma imagem de 800 x 600 com profundidade de cor de 24 bits precisa ser arrnazenada em disco. Embora a imagem possa conter 224 cores diferentes, apenas 256 cores estao realmente pre­sentes. Essa imagem poderia ser codificada por meio de uma tabela (palheta) de 256 elernentos de 24 bits e, para cada pixel, um indice de seu valor RGB na tabela. Esse tipo de codifica9iio norrnalmente e chamado de codifica9iio Color Look-Up Table (CLUT).

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a. Quantos bytes sao necessarios para armazenar a in­formas;ao bruta da imagem? b. Quantos bytes sao necessarios para armazenar a ima­gem usando a codificas;ao CLUT? c. Qual e a razao de compactas;ao alcanyada adotando-se esse metodo de codificas;ao simples?

2;15 Uma camera de video digital oferece urn fluxo de video corn saida nao compactada a uma resolus;ao de 320 x 240 pixels, uma taxa de quadros de 30fps e 8 bits para a quantizas;ao de cada pixel.

a. Qual e a largura de banda exigida para a transmissao do fluxo de video nao compactado? b. Quanto espas;o de armazenamento de dados e neces­sario para registrar dois minutos do fluxo de video?

2.16 Urn fluxo de video codificado em MPEG corn uma reso­lus;ao de 720 X 480 pixels e Uffia taxa de quadrOS de 30fpS e transmitido por uma rede. Uma estas;ao de trabalho antiga deve receber e exibir o fluxo de video. Sao necessarios 56 milisse­gundos para a estas;ao de trabalho decodificar cada quadro rece­bido e exibi-lo na tela. Essa estas;ao de trabalho exibira o fluxo de video corn sucesso? Por que ou por que nao? 2.17 Consulte a Tabela 2.3 para ver uma lista e a descris;ao das categorias gerais do tempo de resposta do sistema. Supo­nha que voce esteja oferecendo cinco sistemas de computador

CAPJTULO 2 INFORMA<;:OES CORPORA TIV AS -33

para desenvolvedor de jogo de video e o ors;amento para o hardware (por exemplo, velocidade de clock da CPU, ~M,

taxa de dados do barramento, taxa de dados de E/S etc.) seja li­rnitado pelo consumidor. 0 preyo basico de urn sistema e de US$1 .500 ( oferecendo urn tempo de resposta basico maior que !Ss para todos os cenarios de aplicas;ao) e cada melhoria no in­tervalo do tempo de resposta aumenta US$500 ao custo do hardware do sistema. Crie urn caso para a classificas;ao de cada urn dos sistemas rodando os cenarios de aplicas;ao listados, que manterao o custo total do cliente para os cinco sistemas abaixo de US$15.000.

a. Sistema I - aplicas;ao de processamento de textos e acesso basico a Internet b. Sistema 2 - terminal de verificas;ao de equipamento de skate (para recreas;ao do jogador) c. Sistema 3-projeto grafico e acesso basico a Internet d. Sistema 4 - programas;ao e acesso basico a Internet e. Si sterna 5 -teste de jogo de video Nota: Nao existe uma \mica solus;ao. Na sua resposta, cada letra devera fornecer urn tipo de raciocinio expli­cando por que cada categoria foi selecionada, para mostrar que o aluno teve alguma ideia do impacto so­bre a produtividade que escolhas como estas podem acarretar.

. .

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CAPiTULO 16 ELSEVJER

Problem as

16.1 Dado o padrao de bits 01100, codifique esses dados usando a codificar,:ao por deslocamento de amplitude, a codifi­car,:ao por deslocamento de freqiiencia e a codificar,:ao por deslo­camento de fase. Para esses problemas, voce pode considerar que urn 0 digital e o valor basico e que urn 1 digital requer urn aurnento na amplitude, urn aurnento na freqiiencia ou uma mu­danr,:a de fase. Voce tambem pode considerar a transmissao da esquerda para a direita, corn o primeiro 0 digital sendo obit mais ' f]Uerda.

Usando a codificar,:ao Manchester, codifique o padrao de 0100.

@ Suponha que urn arquivo de 10.000 bytes deva ser en via­do por uma linha em 2.400bps.

a. Calcule o overhead, em bits e em tempo, ao usar co­municar,:ao assincrona. Considere urn bit de inicio e urn elemento de fun de 1 bit de tamanho, e 8 bits para enviar o byte propriamente dito para cada caractere. 0 caractere de 8 bits consiste em todos os bits de dados, sem bit de paridade. b. Calcule o overhead, em bits e em tempo, ao usar co­municar,:ao sincrona. Considere que os dados sao envia­dos em quadros. Cada quadro consiste em 1.000 caracte­res = 8.000 bits e urn overhead de 48 bits de controle por quadro. c. Quais seriam as respostas para as partes (a) e (b) para urn arquivo de 100.000 caracteres? d. Quais seriam as respostas para as partes (a) e (b) para o arquivo original de 10.000 caracteres, mas corn uma

~· velocidade de dados de 9.600bps? (1';_6:4) Uma origem de dados produz caracteres IRA de 7 bits. "crfe' uma expressao da velocidade de dados maxima efetiva ( ve-

locidade de bits de dados IRA) atraves de urna linha de x bps para o seguinte:

a. Transmissao assincrona, corn urn elemento de fim de 1,5 unidades e urn bit de paridade. b. Transmissao sincrona, corn urn quadro consistindo em 48 bits de controle e 128 bits de informar,:ao. 0 campo "Informar,:ao" contem caracteres IRA de 8 bits (incluindo a paridade). c. 0 mesmo que a parte (b), exceto que o campo Infor­mar,:ao possui 1.024 bits.

~ Demonstre por meio de urn exemplo (escreva algumas ~nas de padroes de bit arbitranos; considere urn bit de inicio e urn elemento de fim do tamanho de 1 bit) como urn receptor que apresenta erro de quadro na transmissao assincrona posteri­ormente se toma realinhado.

16.6 ~~~g1issor -~ ~~_!:~c_e.P!~~-l]gw_tr_ansmis­sao assincrona -e··cuncordanri:m·fifte HSBF EJUaisquer elemento:; de fi.m. Isso-poderiadarcerto? Em caso·positivo-, expliq~~: mas das·eondiy6es-nec68sanas. ~ Urn esquema de transmissao assincrona usa 8 bits de da­'aos;"' urn bit de paridade pare urn elemento de fun de 2 bits de ta­manho. Qual porcentagem de flutuar,:ao (imprecisao de sincro­nizar,:ao) pode ser tolerada no receptor corn respeito ao erro de quadro? Considere que as amostras de bit sao tiradas no meio do

FUNDAMENTOS DE COMUNICA~AO DE DADOS

periodo de relogio. Presuma tambem que, no comer,:o do bit de inicio, o relogio e os bits que chegam estao dentro da fase. 16.8 Suponha que uma transmisslio de dados serial sincrona es­teja sincronizada por dois relogios (urn no ernissor e outro no re­ceptor) que tern, cada urn, uma flutuar,:ao de 1 rninuto em urn ano. Durante quanto tempo uma seqiiencia de bits pode ser enviada an­tes que uma possivel flutuar,:ao de relogio possa causar urn proble­ma? Considere que uma forma de onda de urn bit seja valida se e1a for amostrada dentro de 40% do seu centro, e que o emissor e o re­ceptor sejam re-sincronizados no inicio de cada quadro. Observe que a velocidade de transrnissao nao e urn fator, ja que tanto 0 pe­riodo de bit quanto o erro de sincronizar,:ao absoluto caem propor­cionalmente em velocidades de transrnissao mais altas. ~ Quando o presidente americano Franklin Roosevelt fez 'seLfdiscurso.inaugural- "a linica coisa de que precisamos ter

medo e do proprio medo .... " - isso levou cerea de 23 minutos. Na forma impressa, esse discurso ocupa aproximadamente 4 pa­ginas. A_parte g.ue e impressa em uma pagina pos~ui__yerca d~ .. ..4 polegadas de l~!.1l. ~_?_l _ _E?le_~-a~a.~ d~altu~a, _Existem aproxi­~damente 77 caracteres.por linha e cerea de 5 1/3 linhas por polegada vertical. Suponha que voce desejasse representar o discurso em uma enciclopedia em CD-ROM.

a. Quantos bytes de 8 bits seriam necessarios para arma­zenar uma gravayao do discurso de Franklin Roosevelt em PCM sem .compactar,:ao, considerando uma largura de banda de 22.000Hz, monoaural? Ignore qualquer overhead. Voce deseja escolher uma discretizar,:ao de amostra que possa codificar cerea de 64.000 niveis de amplitude . Use a taxa de amostragem minima apresenta­da pelo teorema de amostragem. b. Suponha que o discurso tenha si do armazenado como texto, urn caractere por byte sem compactar,:ao. Quanto espar,:o, em bytes, esta no CD-ROM agora? c. Suponha que o discurso tenha sido armazenado como uma imagem do texto como especificado anteriormente. Ou seja, voce so pode escanear a area corn texto. Supo­nha que a imagem seja escaneada em 1.200 pixels ( e1e­mentos de imagem) por polegada, tanto na direr,:ao hori­zontal quanto na vertical, e que a imagem seja arrnazena­da como preto e branco (sem cor ou tons de cinza). Nova­mente, ignore o overhead e nao considere a compacta­yao. Quanto espayo de armazenamento de CD-ROM em bytes e necessario para essa representar,:ao?

Nota: 0 tamanho relativo dos resu1tados de (a), (b) e (c) tern sentido qualitativo. A leitura transmite a maior parte da infor­ma-;:ao, incluindo inflexao e ritmo, alem do proprio texto. A imagem transmite mais informar,:ao do que o texto, como fontes e layout de pagina, mas menos informar,:ao do que a leitura. 0 texto como uma string ASCII nao transmite informar,:ao adicio­nal alguma alem do texto em si, mas e a parte mais compacta.

16.10 Dois dispositivos em comunicar,:ao estao usando uma ve­rificar,:ao de paridade par de bit unico para detecr,:ao de erros. 0 transmissor en via o byte 10101010 e ( devido ao ruido de canal) o receptor recebe o byte 10011010. 0 receptor ira detectar o

erro? Justifique.

Jaime
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Somente os grifados em amarelo.