Download - RC Módulo1
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REDES DE COMUNICAÇÃO
MÓDULO 1
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Evolução
A comunicação de dados constitui o processo de comunicação de informações em estado binário entre dois ou mais pontos.
Às vezes, a comunicação de dados é hoje em dia é transferida entre dois ou mais computadores ou entre computadores e terminais, impressoras ou outros dispositivos periféricos.
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Código Morse - evolução
Um dos desenvolvimentos mais significativos na comunicação de dados aconteceu no Séc. XIX, quando o americano Samuek F. B. Morse inventou o código Morse. Esta invenção foi sem dúvida a mais importante para a evolução da comunicação de dados. Foi a base de todas as comunicações.
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Código Morse - evolução
O código Morse consistia na combinação de "pontos" e "espaço" que representam os caracteres. Alguns caracteres podiam ser transmitidos mais rapidamente, pois dispõem apenas de um símbolo como o "E" e o "T", enquanto o "Z", "Q" e "J" são compostos por 4 símbolos.
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Código Baudot - evolução
Assim, o Código Baudot inventado pelo francês Jean Baudot, em 1870, para a perfuração e leitura da fita de papel para utilização em sistemas telegráficos, utilizava um sistema com 5 perfurações que permitia codificar 32 estados diferentes o que era insuficiente para codificar as 26 letras do alfabeto anglo-saxónico e os 10 algarismos, mas que vinha resolver alguns problemas da comunicação.
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Evolução
- O CCITT Internacional Aphabe Nº 2 é um código isolado de cinco bits usado para transmissão de telex;
- O EDCDIC, código da IBM de 8 bits para codificação dos caracteres alfa-munéricos usados em computadores, não compatível com o código ASCII, usado principalmente para comunicação síncrona em sistemas ligados a computadores de grande porte.
- O código ASCII foi definido pelo ANSI nos Estados Unidos e pela ISO em todo o mundo.
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ASCII - evolução O código ASCII (American Standard
Code for Information Interchange) foi adoptado pelo governo dos USA porque era utilizável em comunicação de dados. Inicialmente a norma compreendia um código de 7 bit e um bit opcional de paridade que permitia um controlo de validade sobre o código transmitido.
Com 7 bit apenas era possível codificar 128 estados diferentes. O ASCII evoluiu para um "Extended" ASCII que compreende 8 bit permitindo codificar 256 estados diferentes desde 0000 0000 (00 em hexadecimal) até 1111 1111 (FF em hexadecimal).
Um dígito binário é comummente chamado bit. A combinação de vários bit’s (8) permitem transmitir um carácter.
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Componentes básicos de um sistema de comunicação
Um sistema de comunicação de dados pode ser descrito simplesmente em termos de três componentes: o emissor, o canal e o receptor.
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Componentes básicos de um sistema de comunicação
Emissor e Receptor - Designam-se por DTE (Data Terminal Equipment), poderão ser terminais remotos, caixas de multibanco, impressoras etc.
Um modem ou um nó de comunicações numa rede local, também pode ser designado - DCE (Data Communications Equipment), equipamento de comunicação de dados.
Canal - Meio utilizado tanto pelo emissor como pelo receptor no estabelecimento da comunicação.
Distorção, tempo de propagação, ruído - Conjunto de factores que contribuem para a deterioração das mensagens que circulam no canal.
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Então é fácil pensar num sistema de comunicação de dados entre os ponto A e o ponto B em termos de circuito de dados universal de sete partes, que consiste nos seguintes itens:
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Componentes básicos de um sistema de comunicação
No circuito de dados de sete parte, o DTE pode ser um dispositivo terminal ou parte de um computador, o DCE pode ser um modem se for usado um canal de comunicação analógica.
O sistema de comunicação de dados só está preocupado com a transmissão correcta dos dados e não com o seu conteúdo. Tem como papel principal evitar os erros na transmissão.
Assim, para que possa ser assegurada essa transmissão correcta existem os Protocolos.
Protocolos são regras e procedimentos para comunicações, descritos no papel e aceites pelos fabricantes que projectam produtos e equipamentos informáticos.
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Modelo de comunicação
A mídia de transporte utilizada na comunicação: corresponde ao meio físico empregado para a transmissão das mensagens.
Técnicas de codificação e modulação dos sinais: são utilizadas para converter ou modular um sinal digital para um sinal analógico que é basicamente uma onda que vai trafegar na mídia de transporte.
Protocolos de comunicação: os protocolos são regras e procedimentos utilizados no sistema de comunicação para permitir a troca de informações entre eles.
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Transmissão Analógica
É o tipo mais comum quando utilizamos como meio de transmissão cabos ou mesmo ar.
A transmissão analógica envia a mensagem gerando ondas eléctricas ou electromagnéticas que possuem variação na amplitude do sinal, na frequência e na fase, de acordo com o tipo de modulação utilizado com a variação de amplitude.
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Transmissão Digital
A transmissão digital é baseada no envio pelo canal de comunicação de sinais digitais com um nível finito de amplitude, geralmente dois:0 ou 1.
Estes dois níveis no caso da utilização de um cabo como meio de transmissão são níveis de tensão discretos.
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Modulação
Um sinal analógico pode ter um comportamento no qual apresenta infinitos valores de amplitude.
Modulação é o processo pelo qual uma onda portadora analógica pode ser alterada isoladamente ou em conjunto com outras ondas, de forma a seguir um padrão uniforme para a transmissão de dados.
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Tipos de Modulação
Os principais tipos de modulação são:
Modulação por amplitude, também chamada de ASK(Amplitude Shift Keying);
Modulação por frequência, também chamada de FSK(Frequence Shift Keying);
Modulação por fase, também chamada de PSK(Phase Shift Keying);
Modulação Digital por pulsos, também chamada de PCM(Pulse Code Modulation). Nesse tipo de modulção, o sinal modulado é transmitido por pulsos em intervalos de tempos distintos.
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ASK: Modulação por amplitude
Nesse tipo de modulação a portadora é modulada em amplitude de acordo com o sinal a ser transmitido.
FSK: Modulação por frequência
A portadora é modulada em frequência de acordo com o sinal a ser transmitido.
PSK: Modulação por fase
A portadora é modulada por alternância de fase de acordo com o sinal a ser transmitido.
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PCM: Modulação por código de pulso
Cada amostra do sinal a ser transmitido é codificada em pulsos digitais com diferentes níveis de amplitude.
Os pulsos são conhecidos como PAM, entretanto existe um espaço entre os pulsos que permite ao receptor da mensagem executar a processo inverso e obter o sinal transmitido.
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Codificação
A codificação é converte sinais digitais seguindo formatos necessários à transmissão e principalmente incluindo no sinal digital o sincronismo de clock indispensável para a transmissão síncrona.
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Degeneração dos Sinais
Atenuação: corresponde à perda da intensidade ou amplitude do sinal transmitido com a distância.
Distorção: ocorre pela alteração do sinal devido a uma resposta imperfeita do sistema.
Interferência: provocada pela contaminação do sinal transmitido por outros sinais estranhos do mesmo tipo e frequência do sinal transmitido.
Ruído: sinal de comportamento aleatório que pode ser gerado internamente ou externamente ao sistema.
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Transmissão de Sinais Simplex: quando a comunicação ocorre apenas em um sentido.
Half Duplex:nesse caso a comunicação pode ocorrer nos dois sentidos, mas não simultaneamente.
Full Duplex: quando se pode transmitir e receber mensagens ao mesmo tempo.
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Transmissão síncrona: utiliza modems síncronos. Esse tipo de transmissão é mais eficiente, porém necessita de clock de sincronismo e de um meio de transmissão mais confiável em virtude de os dados serem transferidos em blocos.
Transmissão assíncrona: utiliza modems assíncronos. É mais adaptável à velocidade e qualidade da linha e não necessita de sincronismo. Devido a overhead de caracteres de controle, é menos eficiente que a transmissão síncrona.
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Capacidade de Largura de Banda
A capacidade de largura de banda deve-se a uma série de factores que afectam a transmissão de dados, eles são:
Frequência permitida pela mídia de transmissão Taxa de erro do canal Overhead do protocolo de transporte
A capacidade de largura de banda é caracterizada por: Voice band Narrow band Broad band
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Multiplexação
As principais técnicas de multiplexação são: FDM (frequency division multiplexing): multiplexação por divisão de
frequência; TDM (time division multiplexing): multiplexação por divisão de
tempo; STDM (statistical time division multiplexing): multiplexação por
divisão de tempo estatístico.
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FDM
FDM é baseada na divisão da frequência total de transmissão do canal em vários subcanais.
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TDM
TDM é baseada na divisão do tempo de transmissão do canal em pequenos slots.
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STDM
STDM é a mais moderna, e funciona como a multiplexação TDM, entretanto ela aproveita o facto de que a 10 a 30% do tempo os usuários não estão transmitindo no canal, e usa essa banda livre para enviar dados de outro slot, portanto não há o desperdício de banda, como ocorre com o TDM puro.
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Trabalho elaborado por:
Leonardo Louro nº16(PowerPoint)
Pedro Pereira nº22(Perguntas)