Redes de Comunicao

1Componentesdeumsistemadecomunicaes

11Evoluo

Acomunicaodedadosconstituioprocessodecomunicaodeinformaesemestadobinrioentre

doisoumaispontos.svezes, acomunicaodedados chamadadecomunicaodeinformtica,

porqueamaioriadasinformaestrocadashojeemdiatransferidaentredoisoumaiscomputadoresou

entre computadores e terminais, impressoras ou outros dispositivos perifricos. Osdados podemser

elementarescomoossmbolosbinrios1e0,oucomplexoscomoalgunscaracteres.

O campo da comunicao de dados representa uma das tecnologias de mais rpida evoluo.

Actualmente,podemosconversarrecorrendoaousodomicrofoneevdeo,essainformaodivididaem

pacotes etransmitidapelaInternet,semqualquercustoadicionalalmdatarifamensaldonossoISP

(Internet Service Provider). Assim, o uso tradicional da comunicao de dados como meios de

comunicaoparamoverdadosentredispositivosterminaisecomputadoresestaevoluiremdirecoa

ummecanismodetransmissodevoz,dadosevdeo.

A comunicao de dados moderna envolve o uso de aparelhos elctricos ou electrnicos para a

transmissodeinformaessobaformadesmbolosecaracteresentredoispontos.Masnofoisempre

assim,podemosrecordaralgumasdasprimeirasformasdecomunicao:comunicaoporfumo,reflexo

daluzsolaremespelhos,telgrafo,etc.

Figura1Asprimeirasformasdecomunicaodedados

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UmdosdesenvolvimentosmaissignificativosnacomunicaodedadosaconteceunoSec.XIX,quando

oamericanoSamuelFinleyBreeseMorseinventouotelefricoelctrico.AinvenodeMorsefoisem

dvidaimportante,poisjuntouamentehumana(ainteligncia)comoequipamentodecomunicao,com

adescodificaobaseadonacapacidadeauditivadapessoaquerecebiaamensagem,etambmdoseu

conhecimentodocdigodeMorse.

Figura2Sistemabsicodotelgrafo.

OcdigoMorseconsistianacombinaode"pontos"e"espao"querepresentamoscaracteres.Alguns

caracterespodiamsertransmitidosmaisrapidamente,poisdispemapenasdeumsmbolocomoo"E"eo

"T",enquantoo"Z","Q"e"J"socompostospor4smbolos.

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Figura3CdigoMorseusadonatransmissestelegrficas

A importncia do telgrafo de Morse no apenas histrica. Boa parte da terminologia que se

desenvolveuemtornodosistemaMorseainda usadoactualmente.Ossmbolos"ponto"e"espao"

resultamdoisestados,quepodemserconsideradososprecursoresdosistemabinriousadoparatransferir

informaeseparacontrolaraoperaodoscomputadores.Porm,maisimportantequeaterminologia

foioprincpiodeoperaoquederivoudotelgrafoosistemadecomunicaodedoisestados .O

fiotelegrfico(canal)entreosoperadoresencontrasenumdesse doisestados: acorrentetransmiteou

notransmite.Osdoisestadospodemser:

DesligadoLigadoFechadoAberto

01ZeroUm

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O cdigo de Morse era inadequado para a codificao e descodificao por mquina, devido aos

problemascausadospeloscomprimentosvariveisdoscdigoscorrespondentesaoscaracteres.Assim,o

CdigoBaudotinventadopelofrancsJeanMauricemileBaudot,em1870,paraaperfuraoeleitura

dafitadepapelparautilizaoemsistemastelegrficos,utilizavaumsistemacom5perfuraesque

permitiacodificar32estadosdiferentesoqueerainsuficienteparacodificaras26letrasdoalfabeto

anglosaxnicoeos10algarismos,masquevinharesolveralgunsproblemasdacomunicao.Ocdigo

deBoudoteassuasvariaesforamaespinhadorsaldacomunicaodurantemuitotempo.Mas,comoa

comunicaomodernaexigiamuitomais,duranteadcadade1960,foramdesenvolvidosvrioscdigos

detransmissodedados.Amaioriacaiunoesquecimento,restando3cdigospredominantes:

OCCITTInternacionalAphabeN2umcdigoisoladodecincobitsusadoparatransmissodetelex;

O EDCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), cdigo da IBMde 8 bits para

codificaodoscaracteresalfamunricosusadosemcomputadores,nocompatvelcomocdigoASCII,

usadoprincipalmenteparacomunicaosncronaemsistemasligadosacomputadoresdegrandeporte

(mainframes).

O cdigo ASCII (American Standard Code for Information Interchange) foi definido pelo ANSI

(American National Standard Institute ,) nos Estados Unidos e pela ISO (International

StandardOrganization)emtodoomundo.

OcdigoASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)foiadoptadopelogovernodos

USAporqueerautilizvelemcomunicaodedados.Inicialmenteanormacompreendiaumcdigode7

biteumbitopcionaldeparidadequepermitiaumcontrolodevalidadesobreocdigotransmitido.Com7

bitapenaserapossvelcodificar128estadosdiferentes.OASCIIevoluiuparaum"Extended"ASCIIque

compreende8bitpermitindocodificar256estadosdiferentesdesde00000000(00emhexadecimal)at

11111111(FFemhexadecimal).Umdgitobinriocomummentechamadobit.Acombinaodevrios

bits(8)permitemtransmitirumcarcter(AmericanStandardCodeforInformationInterchangeASCII).

Assim,ocdigoASCIIpermitiuumadascaractersticasmaismarcantesdascivilizaesmodernasque

semdvidaacirculaodecadavezmaioresquantidadesdeinformao(0se1s),entreosdiversos

pontos do globo. Informao essa que, em grande parte, tratada e canalizada atravs de meios

elctricos,electrnicoseinformticos.

ointercmbiodeinformaoentresistemasinformticos.Esteconceitodistinguesedecomunicao

ede telecomunicaes, no sentido emquese refere especificamente a transmissode informao

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digitalizada(0e 1), ouseja, queenvolvealgumprocessamento informtico, enquanto queas outras

formasdecomunicaonoimplicamessetipodetratamento.

Umsistemadecomunicaodedadospodeserdescritosimplesmenteemtermosdetrscomponentes:o

Emissor(origem),ocanal(meiodetransmisso)eoreceptor(destino).Todavia,oemissorereceptor

podem trocar de funes ; ou seja, o mesmo equipamento pode transmitir e receber dados

simultaneamente.

importantenoesquecerquenopodemosenviarumamensagemsemterdeseguirdeterminadasregras

detransmisso(protocolos), semasquaisas transmissesnosepodiarealizar. Porexemplo, para

acederInternetnecessrioautilizaodosprotocolosTCP/IP

Emissor e Receptor Designamse por DTE (Data Terminal Equipment), podero ser terminais

remotos,caixasdemultibanco,impressorasetc.

CanalMeioutilizadotantopeloemissorcomopeloreceptornoestabelecimentodacomunicao.

Mensageminformaoqueestasertransmitida.

Ummodemouumn decomunicaesnumaredelocal, tambmpodeserdesignado DCE (Data

CommunicationsEquipment),equipamentodecomunicaodedados.

Distoro,tempodepropagao,rudoConjuntodefactoresquecontribuemparaadeterioraodas

mensagensquecirculamnocanal.

EntofcilpensarnumsistemadecomunicaodedadosentreospontoAeopontoBemtermosde

circuitodedadosuniversaldesetepartes,queconsistenosseguintesitens:

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a)Esquemadeblocos

b)Representaopictrica

Figura4Circuitodedadosuniversalde7partes

Oequipamentoterminaldedados(DTE)nopontoA

Interface entre o DTE e o equipamento de trmino de circuitos de dados ou equipamento de

comunicaodedados(DCE)nopontoA

ODCEnopontoA

OcanaldetransmissoentreopontoAeopontoB

ODCEnopontoB

AinterfaceDCEDTEnopontoB

ODTEnopontoB

Nocircuitodedadosdeseteparte,oDTEpodeserumdispositivoterminaloupartedeumcomputador;o

DCEpoderserummodemseforusadoumcanaldecomunicaoanalgico.Osistemadecomunicao

dedadossestpreocupadocomatransmissocorrectadosdados,enocomoseucontedo,se

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diz"istoouaquilo".Temcomopapelprincipalevitaroserrosnatransmisso.Assim,paraquepossaser

asseguradaessatransmissocorrectaexistemosProtocolos.

Protocolossoregraseprocedimentosparacomunicaes,descritosnopapeleaceitespelosfabricantes

queprojectamprodutoseequipamentosinformticos.Todososcomputadorespodemtrocarinformaes

livrementecomqualqueroutro,independentementedasuamarcaoudosistemaoperativoinstalado.

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2Sistemasdetransmisso

Conformeanaturezadacomunicaoemcausa,devemosescolherumalinhaquenosd ummelhor

relaocusto/beneficio. Temosqueter emcontaquesentidosdetransmissosonecessrios. Ento,

quantoaossentidosemqueainformaopodesertransmitidaatravsdeumcanalentreemissorese

receptores,astransmissesdedadospodemserdetrstipos:

Simplex

Halfduplex

Fullduplex

ModoSimplexastransmissesspodemserfeitasnumsentido,deumdispositivoemissorparaum

outroreceptor.Noexisteretornodoreceptor.Podeexistirsumemissorparavriosreceptores.

Exemplo:

Emissoderdioouteleviso,normalmenteemredesdecomputadoresastransmissesnosodeste

tipo.

Figura5Comunicaoemmodosimplex

Modohalfduplex umatransmissopodeserfeitanosdoissentidos,masalternadamente,isto,ora

numsentidooranooutro,enonosdoissentidosaomesmotempo.

Exemplo:

Radioamadores,foraspoliciaiseemmuitassituaesnacomunicaoentrecomputadores.

Figura6Comunicaoemmodohalfduplex

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Modofullduplexastransmissespodemserefectuadasnosdoissentidosemsimultneo,atravsdo

mesmocanalfsico.Nestecasosousadasduasfrequncias,umaparatransmissoeoutrapararecepo.

Exemplo:

comunicaestelefnicas,entrecomputadoresdesdequeomeiodetransmissocontenhapelomenos

doiscanais,umparacadasentidodofluxodosdados.

Figura7Comunicaoemmodofullduplex

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3Transmissodeinformao

Atransmissodeinformaoatravsdesistemasdecomunicaopressupeapassagemdesinaisatravs

dosmeiosdecomunicaoquecompeasredes.Aspropriedadesfsicasdomeiosdetransmissoeas

caractersticasdossinaistransmitidosapresentamumasriedequestestecnolgicasqueinfluenciamna

construoenoprojectoderedesdecomputadores.

Acomunicaooactodetransmitirinformao.Aotransmitirinformaoesperamospreservaroseu

significado,recuperaroseuentendimentoparapermitirasuamanipulao.Umprocessodecomunicao

admiteaexistnciadeumcdigooulinguagemcapazderepresentarinformaesatravsdesmbolos

compreensveisparaasparteenvolvidas.Alinguagemverbalcertamenteamaisconhecidaeutilizada

pelohomem.

Figura8Meiodecomunicao

Quando conversamos, participamos num processo contnuo de conversao das nossas ideias em

mensagensnumalinguagemverbal,quepodesertransmitidaatravsdesinaisacsticoscomajudadas

cordas vocais. Os sistemas de comunicao, aqui tratados, utilizam em geral sinais ou ondas

electromagnticosqueseguematravsdemeiosfsicosdecomunicao.

Sinaisnadamaissodoqueondasquesepropagamatravsdealgunsmeiosfsicos,sejaeleatravsdear,

umpardefios, etc. Ossinaispodempossuir, porexemplo, amplitudequevariaaolongodotempo

correspondendo codificaoda informaotransmitidas. Ossinais podem,assim, ser representados

comoumafunodotempo.

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3.1TermosanalgicoeDigital

Os termos analgico e digital correspondem, de certa forma, variao contnua e discreta

respectivamente.Estestermossofrequentementeusadosnocontextodascomunicaodedadospara

qualificartantoanaturezadasinformaesquantoacaractersticadossinaisutilizadosparaatransmisso

atravsdosmeiosfsicos.

Computadores,porexemplo,soequipamentosquearmazenam,processamecodificaminformaesem

bitsquecorrespondemadoisnveisdiscretosdetensooucorrente,representandoosvaloreslgicos"0"

e "1". Chamase esse tipo de informao de digital. J informaes geradas por fontes sonoras

apresentamvariaescontnuasdeamplitude,aquedenominamosdeanalgica.

Deformaanlogaaqueseprocedeuarespeitodanaturezadainformao,podemosclassificaremdoisos

tiposdesinaisgeradosparaatransmisso:sinaisanalgicosesinaisdigitais.

Sinaisanalgicosvariacontinuamentenotempo,comopodemosobservarnafigura9.Sotodosaqueles

queaolongoeumintervalodetempoprestabelecido,poderoatingirqualquervalordentrodeum

determinadolimite.SoimpulsossobformadeOndasSinusoidais.

Figura9Sinaisanalgicos

AOndaSinusoidalpossuiumpadroqueserepete:

Padroqueserepetechamadociclo.

Cadaciclodemoraumdeterminadotempoparaocorrer,chamadodeperodoT

Ondevezesqueocicloserepeteporsegundochamadodefrequncia,medidaemHertz(Hz=ciclos

porsegundo)

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Aamplitudedaondaasuaaltura,medidaemVoltsnocasodeondaselctricas.

Ocomprimentodaondadadoemmetros,dividindoavelocidadedaluzpelafrequnciadaonda.

Podemossabloatravs:

xmetros=Velocidadedaluzm/seg/frequnciadaonda

Comprimentode onda= Velocidadeda luzfrequncia daonda ouseja

= cf

Onde:

Comprimentodeondaexpressoemmetros(m)

cVelocidadedaluznovcuoconstante,expressoemmetro/segundo(m/s)etemovalorde

299792,458km/s~300000km/s=300000000m/s

fFrequnciadaondaexpressaemhertz(hz)

Exemplo:

Qualocomprimentodeondaem20Mhzdefrequncia:

x=300000000m/seg/20000000Hz

x=15metros

Para sabermos qual o comprimento de onda numa determinada frequncia, basta dividirmos a

velocidadedepropagaodaondaelectromagnticanovcuo(300000000m/s)pelafrequncia(em

Hertz).

Sendoosinalanalgicoumaondaquevariacontinuamenteetransmitidapordiversosmeios,elaest

maissujeitaadistores,atenuaeserudosaolongodasuatransmisso.

Ossistemastelefnicosanalgicos,quandousadosparaacomunicaodedados,somuitolimitados,

principalmentenoquedizrespeito larguradebanda (velocidadedecomunicao),almdeestarem

sujeitosdistorodosinalseacomunicaoforrealizadaatravsdelongasdistncias.

Obaixocustoumadasprincipaisvantagensdousodesistemasdetransmissotelefnicos,noentanto

nonoummeioadequadoparaatransmissodedados,principalmentedevidobaixavelocidade.

Almdisso,aqualidadedatransmissotendoapiorarquandomaiorforadistanciaentreosns.

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Osinaldigitalcaracterizasepelapresenadepulsosnosquaisaamplitudefixa,comoapresentadona

figura10. Osinal construdoatravs de umasequnciade intervalos de tamanhofixo iguais a T

segundos, chamado intervalos desinalizao, durante os quais a amplitude dosinal permanecefixa,

caracterizandoumdossmbolosdigitaistransmitidos.

Figura10Sinaisdigitais

Actualmente, a maior parte das tecnologias de rede de longa distncia trabalha directamente com

transmissodigitalutilizandomodemsdigitais,efectuandotcnicasdemodulao.

Osmodemsdigitaissonecessriosporqueosinaldigital possuiumalcancepequenos. Asoluo

passarporumamodulaocomumaportadoramaisadequadaaomeiodetransmisso.

3.2Multiplexagem

Amultiplexagemconsistenaoperaodetransmitirvriascomunicaesdiferentesaomesmotempo

atravsdeumnicocanalfsico.

Odispositivoqueefectuaestetipodeoperaochamasemultiplexador.

Existemdoismodosdiferentesdeefectuaramultiplexao:

Multiplexagempordivisonotempo(TDM)

Multiplexagempordivisonafrequncia(FDM)

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Figura 11 - Multiplexagem

3.2.1MultiplexagemporDivisonoTempo(TDM)atcnicamaisutilizadaparaatransmissodesinaisdigitais.

BaseiasenadivisodotempodetransmissodocanalporvriosSlots.Cadacanalocupaumslotfixo.

AgrandevantagemdaMultiplexagemporDivisonoTempoTDM(nomequesedtcnicautilizada)

est em permitir que um canal de transmisso que poderia estar completamente ocupado por uma

comunicaoentredoisutilizadoresdumarededeTelecomunicaes,possaagoraserutilizadoporvrios

outrosintervenientesnoutrascomunicaesquedecorramaomesmotempoentreosdoislocais.

Figura12MultiplexagemporDivisonoTempo

3.2.2MultiplexagemporDivisonaFrequncia(FDM)Estatcnicamaisutilizadanatransmissodesinaisanalgicos.

Baseiasenadivisodafrequnciatotal de transmissodocanalemvriossubcanais. Neste tipode

multiplexaooscanaisesto100%dotempodisponveis,porquesodefinidossubcanaisfixosparaeles.

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Muitoutilizadaparamultiplexarlinhastelefnicasnumcanaldemaiorcapacidade.

OsoperadoresdeTVporcabotambmutilizamestetipodemultiplexaoparainserirosdiversoscanais.

Figura13MultiplexagemporDivisonaFrequncia(FDM)

3.3Atenuao,DistoroeRudoNastransmissesdesinaisexistemalgumasperturbaesquecausamalgumaperturbaesnasmesmas.

Asprincipaisso:

Atenuaosituaoemqueosinalchegaaoreceptorigualaooriginal,contudomaisfraco,ou

seja,osinalsofreumadiminuiodoseunveldepotncia(fora,som);

Disturosituaoemqueosinalchegaaoreceptor,maisfracoouno,mascomperturbaes,

ouseja,podersenoconseguirdecifraramensagemtransmitida;

Rudosituaoaquetodasastransmissesestosujeitas.Numatransmisso,todosossinais

recebidosquenofaampartedamensagemsorudo.Estaperturbaopodeserpreocupante

quandoatinjevaloressuperioresaosinal.Existemvriostiposderudo,noentanto,podemse

salientarosseguintes:

Rudo trmico devido temperatura as propriedades do meio de transmisso, e

consequentementeaqualidadedosinal;esterudonopodesereliminado,hporissoque

limitarastemperaturasdomeio;

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Rudo de intermodulao devido ao facto de sinais de diferentes frequncias

compartilharemomesmomeiodetransmisso.Porex.considereseatransmissodedois

sinaisumem4.000Hzeoutroem8.000Hznomesmomeiofsico,elespodemproduzir

energia em 12.000Hz que poderia eventualmente interferir com um nico sinal em

12.000Hz.

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4Tcnicasdeconversoanalgicodigital

OsSistemasdeInformaoprocessaminformaosobaformadesinaisdigitais,ouseja,sinaiselctricos

quecodificam0e1.Atransmissodeumcomputadorparaoutrotemdeserfeitademodoaqueo

receptorpossainterpretarossinaisrecebidos,motivopeloqualatransmissosemprefeitacomaajuda

deumaondadesignadaPortadora.

NasLANs(LocalAreaNetwork)osmeiosdetransmissomantmosdadosemFORMATODIGITAL.

Figura14Rededecomputadoreslocal

Enquanto que, nas WANs (Wide Area Network) com uso das linhas telefnicas, os sinais so

transmitidosemFORMATOANALGICOondassinusoidais(excepodaRDIS).

Figura15Transmissonarededealargadadecomputadores

Aonvelfsico,devemossempreteremcontaoformatoqueosbitsdevemassumir,emtermosdesinais

fsicos(elctricosououtros)emqueconsisteaCodificao.

Codificaomodoeformatocomoossinaissotransmitidospelaonda.

UmaondautilizadaparatransportardadosentrecomputadoreschamadadePortadora(Carrier)

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Figura16Ondaportadora

Quandohouvernecessidadedeconverteroformatodigital(ondasquadradas)doscomputadoresparao

formatoanalgico(ondassinusoidais)processaseaMODULAO,quandoapassagemdoformato

analgicoparadigitalrealizaseaoperaodeDEMODULAO.

DajunodestasduaspalavrasMODulaoeDEModulaoresultaonomedodispositivoqueexecuta

estasoperaesMODEMS.

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5ModulaoemAmplitude,FrequnciaeFase

Umsinalanalgicopodeapresentarinfinitosvaloresdeamplitude.Estacaractersticamuitoexplorada

porsistemasde telefonee televiso. Afigura1mostraumaondacomcomportamentodemltiplas

amplitudes.

Figura17Transmissodigitaleanalgica

Almdaamplitude,umsinalanalgicopodeaindaapresentarvariaesinfinitasdefrequnciaedefase.

Paragarantirqueatransmissoanalgicaocorrademodomaisuniforme,utilizamosamodulao.

Modulaooprocessopeloqualumaondaportadoraanalgicapodeseralteradaisoladamenteouem

conjuntocomoutrasondas,deformaaseguirumpadrouniformeparaatransmissodedados.

Porquemotivoumaondaprecisadesermodulada?

Principalmenteporquenocasodasradiaeselectromagnticas,asantenasdevempossuirumdimetro

denomnimoumdcimodocomprimentodaonda. Imaginemosqueaondanofossemoduladae

utilizssemosumaondacomumsinalde1000Hz.Haverianecessidadedeumaantenade300000mde

comprimentoparareceberessesinal,noentanto,quandoomesmosinalirradiadocomfrequnciasna

faixadoFM,ouseja,de88a108MHz,umaantenadeummetrojsuficiente.

Astcnicasdemodulaosocapazestambmdereduzirorudoeainterfernciadosinal.Paraissoso

usadasportadorascomfrequnciassuperioresaosinaloriginal.Almdisso,astcnicasdemodulao

permitemtransmitirvriasondasnomesmocanalsimplesmentemodulandoasemfrequnciasdiferentes.

Esteoprincpiodatcnicasdemodulaobaseadoemfrequncias.

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5.1Tiposdemodulao

Comojfoivistoanteriormenteosmodemscolocamosinaldigitaldedadosasertransmitidonumaonda

portadora,comadevidafrequnciadomeionaqualirocorreracomunicao.Osmodems,basicamente,

transportamosdadosnafrequnciaemqueosmeiosfsicosfuncionam.

O sinal digital de dados pode ser colocado numa onda portadora por meio de vrios processos de

modulaosendoosmaiscomuns:

Por amplitude (AM Amplitude Modulation) as ondas variam em amplitude: uma amplitude

codificaobitzeroeoutraobitum.

Figura18Modulaoporamplitude

OexemplomaistpiconamodulaoporamplitudesoastransmissesderdioAM,emquetemos,por

exemplo,umafrequnciaportadorade1000KHz(1000000Hz)transportandoumsinaldevozquetemum

faixadevariaode5KHz(5000Hz).

Porfrequncia(FMFrequencyModulation) asondasvariamemfrequnciaounmerosdeciclos

porsegundo(hertzs);umafrequnciacodificaobitzeroeoutraobitum.

Figura19Modulaoporfrequncia

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Porfase(PMPhaseModulation)fazsevariarafasedasondas;cadavariaodefasedeumaonda

podecodificarvriossinais(bits).

Figura20Modulaoporfase

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6Grandezasemedidas

6.1Taxadetransmisso

Ataxade transmisso indicaonmerode bits queso transmitidos pelocanal de transmisso, por

segundo.Estamedidatemcomounidadebps(bitsporsegundo)

Dequedependemastaxasdetransmisso?

Cabos(tipoecomprimento);

Quantidadedetrfegodemensagensprovenientesdosvriosnsdarede;

Taxasmximasdetransmissodosmodemsououtrosdispositivosdecomunicao.

6.2Larguradebanda

adiferenaouamplitudeentreafrequnciamaisalta(f2)emaisbaixa(f1)queocanaldetransmisso

permite. A uma maior largura de banda corresponder uma maior capacidade de transmisso de

informao.

Figura21Larguradebanda

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Exemplo:

Diferenaentreamaioreamenorfrequncia

frequnciadevozaudvel300Hza15000Hz

Banda=15000300=14700Hz

Umaredelocaltpicapoderserconfeccionadaparafornecer100Mbpsparacadaestaodetrabalho,

masissonoquerdizerquecadautilizadorsejacapazdetransmitircentenasdemegabitsdedadosatravs

da rede para cada segundo de uso. Isto s seria possvel sob circunstncias ideais. O conceito de

throughputpoderajudarnaexplicaodecomoistopossvel.

63Throughput

O throughput referese largura de banda realmente medida, numahora do dia especfica, usando

especficas rotas de Internet, e durante a transmisso de umconjunto especfico de dados na rede.

Infelizmente,pormuitasrazes,o throughput muitomenorquea larguradebandadigitalmxima

possvel do meio que est a ser usado. Alguns dos factores que determinamo throughput so os

seguintes:

Dispositivosdeinterligao

Tiposdedadosqueestoasertransferidos

Topologiaderede

Nmerodeutilizadoresnarede

Computadordoutilizador

Computadorservidor

Condiesdeenergia

Alarguradebandatericadeumaredeumaconsideraoimportantenacriaodarede,poisalargura

debandaderedenuncaser maiorqueos limites impostospelosmeiosepelas tecnologiasderede

escolhidas.Noentanto,tambmimportantequeoprojectistaeoadministradorderedesconsideremos

factoresquepodemafectarothroughputreal.Comamedioconstantedothroughput,umadministrador

de redes ficar ciente das mudanas no desempenho da rede e na mudana das necessidades dos

utilizadoresdarede.Aredepoderentoserajustadaapropriadamente.

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6.4Bitrate

BitrateouDatarate(bps)nmerodebitstransferidoporunidadedetempo(segundo)directamente

relacionadocomalarguradebandaHdomeio;

BaudrateVelocidadedetransmissodossinaiselctricosquerepresentamosbits.1baudcorrespondea

umavelocidadedetransmissodeapenasumdessesinaiselctricosporsegundo.

bitrate=baudratexn

Entoo baud rate deumacomunicaos igualaoseubit rate, secadaumdossinaiselctricos

transmitidosrepresentarapenasumbit.

Basebandtransmissoemqueosinalenviadonasuafrequncianatural.

Broadbandtransmissoemqueosinalenviadonumafrequnciadiferentedanatural.

6.5Decibel

Talvez os decibis sejam mais conhecidos como medida de intensidade do som, mas tambmso

utilizadosparadescrevertodosossinaisderede,sejamondasdetensoemcobre,pulsospticosemfibra

oumicroondasnumsistemasemfio.

O decibel (dB)umaunidadedemedidaimportantenadescriodesinaisnasredes.Odecibelest

relacionadocomaosexpoenteselogaritmos.Existemduasfrmulasparasecalculardecibis:

dB=10 log PfinalPref

Potncia(Fibrapticaeondasrdio)

dB=20 log V finalV ref

Tensoelctrica(Fiodecobre)

Asvariveisrepresentamosseguintesvalores:

dB mede a perda ou ganho da potncia ou tenso de uma onda. Os decibis podem ser nmeros

negativos,oquerepresentaumaperdanapotnciadaondaaopropagarse,ounmerospositivos,oque

representaumganhonapotnciaseosinalforamplificado.

logsugerequeonmeroentreparntesessertransformadousandoaregradelogaritmodebase10.

Pfinalapotnciaentregue,medidaemWatts.

Prefapotnciaoriginal,medidaemWatts.

Vfinalatensoentregue,medidaemVolts.

Vrefatensooriginal,medidaemVolts.

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Aprimeiraformuladescreveosdecibisemtermosdepotncia(P),easegundaemtermosdetenso(V).

Tipicamente,asondasdeluzemfibrapticaeasondasderdionoarsomedidasusandoseafrmula

dapotncia.Asondaselectromagnticasemcabosdecobresomedidasusandoseafrmuladatenso.

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7TcnicasdeCodificao

Noquedizrespeitosprincipaistcnicasdecodificao,podemosdividlasem3:

NonReturnZero(NRZ)ouNonReturntoZero :Existemdoisnveisdetensooucorrente,para

representarosdoissmbolosdigitais(0e1).aformamaissimplesdecodificaoeconsisteemassociar

umnveldetensoacadabit:umbit1sercodificadosobaformadeumatensoelevadaeumbit0sob

aformadeumatensobaixaounula.

Figura22CodificaoNRZ

Return Zero (RZ) ou Return to Zero :NacodificaoRZonveldetensooucorrenteretorna

sempreaonvelzeroapsumatransioprovocadapelosdadosatransmitir(ameiodatransmissodo

bit).Geralmenteumbit1representadoporumnvelelevado,masameiodatransmissodobitonvel

retornaazero.

Figura23CodificaoRZ

Diferenciais:Nestetipodecodificao,os0e1sorepresentadosatravsdeumaalteraodoestado

da tenso ou corrente. Assim, o valor 1 representado pela passagemde uma tenso ou corrente

baixa/nulaparaumatensooucorrenteelevada.Ovalor0ocontrrio,ouseja,passasedeumatenso

oucorrenteelevadaparaoutrabaixa/nula.

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8LigaesSncronaseassncronas

Uma transmisso sncrona quando, no dispositivo receptor, activado um mecanismo de

sincronizaorelativamenteaofluxodedadosprovenientedoemissor.Estemecanismodesincronizao

umrelgio(clock)internonodispositivoderecepo(porexemplo,modem)edeterminadequantasem

quantasunidadesdetempoqueofluxodebitsrecebidosdevesersegmentado,demodoaquecasa

segmentoassumaomesmotamanhoeformatocomquefoiemitido.

Figura24TransmissoSncrona

Uma transmisso assncrona quando no estabelecido, no receptor, nenhum mecanismo de

sincronizaorelativamenteaoemissore,portanto,assequnciasdebitsemitidostmdeconteremsi

umaindicaodeinicioedofimdecadaagrupamento;nestecaso,o intervalodetempoentrecada

agrupamento debits transmitidos podevariar constantemente (pois noh mecanismoque imponha

sincronismo)ea leituradosdados ter deserfeita peloreceptorcombaseunicamentenasprprias

sequnciasdosbitsrecebidos.

Figura25TransmissoAssncrona

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Redes de Comunicao

9Tcnicasdedetecoecorrecodeerrosem

transmissesdigitais

Umdosproblemascomqueteremossempredelidarquandoatransmitirdadosaocorrnciadeerros.

Independentementedaqualidadedomeiodecomunicaoedamaioroumenorexistnciaderudo,

haver erros na interpretaodos sinais elctricos recebidos, que originamdeturpaodamensagem

recebida.Assim,duranteatransmissodeumatrama(frame)normalsurgiremerros,emgrandeparte

devidosaosrudosexistentesnalinhadetransmisso.

Quandoumatramarecebidaimportantesaberseexistemerros,seumerronodetectadoessatrama

ser utilizada pelos nveis superiores originando problemas diversos que se podem estender at s

aplicaes.Nosimportantedetectaroserrosnastramascomotambmdevemexistirmecanismos

quepermitamasuacorreco.Umasoluoutilizarummecanismodedetecodeerrosditoauto

corrector(errorcorrectingcode).Aoutrasoluopediraoemissorqueefectuearetransmissoda

trama(backwarderrorcorrection),ocasodoARQ("AutomaticRepeatRequest").

Os mecanismos autocorrectores tambmconhecidos por forward error correction obrigam a um

aumentomuitograndedainformaodecontrolo,nolimiteigualaocomprimentodedado.Porestarazo

sutilizadaemsituaesmuitoespecificasemquenohalternativa,porexemplonumatransmisso

simplex(unidireccional).

Sejaqualforomecanismopeloqualseefectuaadetecodeerrosenvolvegeralmenteainclusona

tramadeumcampocontendoinformaocalculadaapartirdosdadosoudetodaatrama.Quandoo

receptorrecebeatramaexecutaomesmocalculoecomparaovalorobtidocomoquefoicolocadopelo

emissor.Sesoiguaissupequenocontmerros.

Averificaodeparidadeumdosmecanismosmaissimplesparadetecodeerros(paritycheck):a

cadacarctertransmitidoacrescentadoumbitdetalmodoqueototaldebits1sejapar(evenparity)

ou impar (oddparity). habitual a utilizaodeparidadepar paracomunicaes assncronas e a

paridadeimparparacomunicaessncronas.

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Redes de Comunicao

ParidadedeCarcter

Estatcnicaconsisteemacrescentarumbitextraaocarcter,isto,empregaatcnicadeparidadeque

podeserparidadeparouparidadempar,ouseja,asomadosbitsligados(1)deumcaracteresdeveser

igualaumvalormparoupar.

Almdosoitobitsdecarcterquesogerados,aestaotransmissoraadicionaumbitdeparidadepara

cadacarctereasomadessesnovebitsdevermantersesempremparoupar,dependendodatcnicade

paridadeempregada.Nohrestrioaousodatcnicadeparidadeemrelaoaocdigoutilizadopelo

equipamento(Baudot,ASCII,EBCDIC,etc.)

Exemplos:

ParidadePar:

Carcter BitdeParidade SequnciaaTransmitir

1000100 0 10001000

1110000 1 11100001

Paridadempar:

Carcter BitdeParidade SequnciaaTransmitir

1000100 1 10001001

1110000 0 11100000

Oequipamentotransmissorcalculaobitdeparidadeparacadacaracteretransmitido.Oreceptorcalcula

umnovo bit de paridade emcima dos bits recebidos e compara este bit comaquele enviado pelo

transmissor. Se forem iguais, a transmisso considerada correcta; se no; haver necessidade de

retransmissodocarcter.Casohajaumnmeropardebitscomerro,atcnicanoconseguedetectar,

poisaverificaodebits"1"sdocaractererecebidopermanecerparoumpar,deacordocomomtodo,

satisfazendoaobitdeparidade.Entretanto,aprticamostraqueamaioriadoserrossosimples.

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Redes de Comunicao

CRCCyclicRedundancyChecking

OmtodoCRC(CyclicRedundancyChecking),emborauseumatcnicamaiscomplexa,bemmais

eficientequeosanteriores.

Atcnicadeverificaocclicaexecutadaporambasasestaestransmissoraereceptoraeconsistena

divisodetodososbitsdeumblocoporumvalorbinrioconstante(polinmiogerador).Oquociente

desprezadoeorestodestaoperaoserocarcterdeverificaoquesertransmitido.

OCRC,tambmconhecidocomomtododedetecopolinomial,umprocessodeverificaodeerros

sofisticadoqueosanteriores,permitindoquesedetectepraticamenteaocorrnciadequalquergrupode

erros.

Natransmisso

1OsdadosdeinformaoaseremtransmitidossotransformadosnumpolinmioD(x),emfunodos

"0"se"1"s.

2AopolinmioD(x)seradicionadonofim;omesmonmerodezerosquantoograudopolinmio

geradorG(x).

3FazemosadivisodopolinmioD(x)porG(x).

4OrestodestadivisoR(x)seradicionadonofimdatransmissodeD(x).

Narecepo

1OsdadosrecebidosserodivididospelomesmopolinmiogeradorG(x).

2Seorestodestadivisoforigualazero,significaquenohouveerrosnatransmisso;casocontrrio,

foidetectadoerronatransmisso,sendonecessrioaretransmissodainformaoenviadaanteriormente.

OutrosmtodosdedetecoecorrecodeErros:

ParidadeCombinada,CdigodeHamming,Cdigomentren,CdigoAritmtico,Checksum,etc.,etc....

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Redes de Comunicao

Bibliografia:

http:///www.mmzones.net/0607/materia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Codificao

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1- Componentes de um sistema de comunicaes1-1 Evoluo0 1

2- Sistemas de transmisso3- Transmisso de informao3.1- Termos analgico e Digital3.2- Multiplexagem3.2.1 - Multiplexagem por Diviso no Tempo (TDM)3.2.2 - Multiplexagem por Diviso na Frequncia (FDM)3.3- Atenuao, Distoro e Rudo

4- Tcnicas de converso analgico-digital5 - Modulao em Amplitude, Frequncia e FasePor que motivo uma onda precisa de ser modulada?

5.1 - Tipos de modulao6- Grandezas e medidas6.1 - Taxa de transmisso6.2 - Largura de banda6-3 Throughput6.4 - Bit rate6.5 - Decibel

7 - Tcnicas de Codificao8- Ligaes Sncronas e assncronas9- Tcnicas de deteco e correco de erros em transmisses digitaisParidade de CarcterCRC - Cyclic Redundancy CheckingBibliografia: