Professor: Rostan Piccoli Curso: Engenharia de Produção Civil Ano/Semestre: 2013/1 Carga Horária: 80 horas Avaliações: 2 Testes, 2 Provas, 4 ICA´s. Composição da nota:

1 Bim = (((T1 + P1) x 2) + ((TR1 + TR2) x 1))/3

2 Bim = (((T2 + P2) x 2) + ((TR3 + TR4) x 1))/3

E-mail: rpiccoli@catolica-es.com.br; rostan.piccoli@hotmail.com

Apresentar o plano de ensino

Funções da Camada Física

• Representação do bit em sinais elétricos, ópticos ou eletromagnético;

• Limites de distâncias para os meios físicos;

• Transmissão de sinais;• Capacidade do meio;• Cabos e Conectores

Propósito fundamental da área de comunicação de dados: Intercâmbio de informações.

Informações são materializadas através de dados.

Dados são transmitidos por meio de sinais elétricos/eletromagnéticos.

Maxima Pesquisa e Desenvolvimento - Av. Leitão da Silva, 141, Conj. 601 -

3200-3160

É tudo aquilo que se deseja transmitir entre um emissor e um receptor

Em redes de computadores as informações devem ser convertidas em sinais eletromagnéticos para transmitir os dados

Dados podem ser transmitidos na forma analógica ou na forma digital

A informação analógica é formada naturalmente, como, por exemplo a voz humana, possui uma infinidade de estados ao longo de tempo

A informação digital é aquela onde os dados usam somente dois estados discretos, 0`s ou 1`s, um exemplo é a armazenagem dos dados em um disco rígidos

Assim como a informação, os sinais podem ser representados como analógicos e digitais, um sinal analógico possui uma infinidade estados por um certo tempo, um sinal digital possui apenas um número finito e limitado de estados

Tanto um sinal analógico quanto o sinal digital pode se apresentar como periódicos ou não.

Um sinal dito periódico completa um padrão dentro de um intervalo de tempo mensurável, a esse intervalo de tempo chamamos de ciclo

Um sinal não periódico não possui essa característica

É a forma fundamental de um sinal analógico, varia de forma contínua ao longo do ciclo

Cada ciclo da senoide consiste de dois arcos da função seno e segue a seguinte fórmula:

– S(t)=A sen (2πft + θ), onde S é o valor instantâneo da senoide, A é a amplitude, f a frequência e θ a fase.

Período e frequência são inversamente proporcionais

Período é o tempo necessário para um fenômeno se repetir

Frequência é a quantidade de fenômenos por unidade de tempo

T = 1 / f e f = 1 / T

O termo fase descreve a posição da forma de onda com relação ao marco zero do tempo

A fase é medida em graus ou radianos 360º = 2π rad

Uma onda senoidal para ser bem definida precisa dos parâmetros de amplitude, fase e frequência, na maioria dos gráficos a amplitude é apresentada em função do tempo, mas também pode ser apresentada em função do frequência.

Série de Fourier – No século XIX o matemático francês de

nome Fourrier mostrou que qualquer sinal composto é a soma de um conjunto de senoidais de diferentes freqüências, fases e amplitudes

– A série formada pelas freqüências f, 3f, 5 f ...... E de amplitudes 4A/π, 4A/3π, 4A/5π .... Formam uma onda do tipo quadrada, onde com cada vez mais harmônicos mais próxima da perfeição se conseguiria

Fisicamente quando um sinal viajar por um meio de comunicação sofre com fenômenos que limitam ou impedem a passagem de determinadas frequências, com isso um sinal composto que entra, nunca será igual ao sinal de saída

É a faixa de frequências passantes por um meio físico

A largura de banda normalmente se refere à diferença entre duas frequências, das quais as superiores e inferiores são filtradas pelo meio

Utilização eficiente do sistema de transmissão Técnicas de multiplexação Técnicas de controle de congestionamento

Interfaceamento Interface física com o meio de transmissão Formas de sinalização

Sincronização Sincronização de relógios Sincronização de bit, de caractere e de frame

Gerência de intercâmbio de informações Conversação telefônica: discar, chamar o n. discado,

etc. Dados: tamanho e formato dos dados, se

simplex/duplex, controle de erros, etc.

Detecção e correção de erros Requerido em situações onde erros não podem ser

tolerados. Controle de fluxo

Garante que a fonte não sobrecarrega o destino. Endereçamento e Roteamento

Endereçamento: necessário quando a facilidade de. transmissão é compartilhada por vários dispositivos.

Roteamento: requerido quando o sistema de transmissão é uma rede.

Recuperação Reativação da atividade a partir do ponto da

interrupção. Colocar o sistema no estado antes da transmissão.

Formatação de mensagens Acordo quanto ao formato dos dados.

Proteção dos dados Garantia que os dados não serão alterados em

trânsito. Gerência do sistema

Necessidade óbvia, dada a complexidade do sistema.

Configuração, monitoramento, expansão e controle de falhas.

Comunicação de dados (“data communications”) Transmissão de dados (“data transmission”) Codificação de dados (“data encoding”) Técnicas de transmissão (“digital data

communication techniques Controle de enlace de dados (“data link control”) Multiplexação (“multiplexing”)

Redes de comunicação de dados (“data communication networks”) Redes de computadores (“computer networks”)

Ligação ponto-a-ponto Forma mais simples de ligação entre computadores. Link dedicado entre origem e destino. Número de estações/ligações pode se tornar não-

gerenciável (aumento de custo). Ex: conexão de todos os computadores de uma grande

empresa, todos os telefones de uma cidade, etc. Rede de comunicação

Estação da rede (terminais, computadores, telefone, etc.).

Nó de rede.

Dados são transferidos da fonte ao destino através de uma série de nós intermediários

Os nós provêem apenas facilidades de comutação, isto é, não se interessam pelo conteúdo dos dados.

Tipos de Redes de Comutação: Comutação de circuitos Comutação de pacotes

Um caminho dedicado é estabelecido entre entre duas estações através dos nós da rede.

O caminho é uma seqüência de enlaces físicos entre nós.

Em cada enlace um canal lógico (TDM ou FDM) é dedicado para a conexão.

Em cada nó dados de entrada são roteados para o canal de saída apropriado, sem delay.

Exemplo: rede telefônica.

Não existe caminho dedicado na rede para a transmissão da informação.

Dados são enviados em pequenas unidades denominadas pacotes.

Cada pacote é passado de nó a nó ao longo de um caminho, levando da origem até o destino.

A cada nó o pacote inteiro é recebido, armazenado previamente e então transmitido para o próximo nó.

Exemplo: comunicação terminal-computador, comunicação computador-computador.

Não existem nós intermediários de comutação.

Em cada estação existe um transmissor e um receptor que se comunica sobre um meio compartilhado com as outras estações.

Uma transmissão de uma estação é difundida e recebida por todas as outras.

Tipos de redes: Redes locais Redes de satélite Redes de rádio pacotes

Rede confinada a uma pequena área geográfica (sala, andar, prédio, conjunto de prédios).

Operam tipicamente a uma taxa de 10-100 Mbps, conectando até centenas de estações a uma distância de até 5-10 km.

É de propriedade, usada e operada por um a única organização.

Exemplos: Ethernet: 10Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps Token ring: 4/16 Mbps

Estações transmitem e recebem via antena e todas as estações compartilham o mesmo canal ou frequência.

Na rede de rádio pacotes, as estações estão dentro do alcance de transmissão de cada uma outra.

Na rede de satélite os dados não são transmitidos diretamente entre estações mas sim para um satélite que os retransmite para todas as outras estações.

Sinal Analógico e Digital(CISCO, 2000)

Vantagens da Comunicação Digital

• Maior imunidade aos diversos tipos de ruídos, gerando maior qualidade e confiabilidade;

• Representação padronizada e universal;• Facilidade para processamento;• Miniaturização dos componentes

eletrônicos capazes de tratar os sinais digitais;

• Maior facilidade no uso de técnicas mais sofisticadas de segurança da informação.

Formas Básicas de Modulação(TANENBAUM, 2003)

Multiplexação FDM(TANENBAUM, 2003)

Canal 1

Canal 1

Canal 2Canal 2

Canal 3

Canal 3

Am

plitu

de

Frequência (KHz)

Frequência (KHz)Frequência (KHz)

Multiplexação WDM(TANENBAUM, 2003)