aula iii - transmissão da informação

Transmissão da Informação

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Roteiro

IntroduçãoInformação e Sinal1. Geração da Ideia2. Descrição da Ideia3. Codificação dos Dados4. Transmissão dos Dados5. Decodificação e Representação dos Símbolos6. Recriação da Ideia TransmitidaComunicaçãoSinaisAnalógico x Digital

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Roteiro

-Banda Passante ou Largura de Banda-Ruídos-Tipos de Ruídos-Atenuação-Multiplexação-FDM ( Frequency Division Multiplexing)-TDM ( Time Division Multiplexing)-WDM (Wavelength Division Multiplexing)CDMA

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IntroduçãoA transmissão de informação através de sistemas de comunicação pressupõe a passagem de sinais através de meios físicos de comunicação que compõem as redes. As propriedades físicas de meios de transmissão e as características dos sinais transmitidos apresentam uma série de questões lógicas que influenciam na construção e no projeto de redes de computadores.

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Informação e Sinal

O processo de comunicação envolve a transmissão de informação de um ponto a outro através de uma sucessão de processos, a saber:

1)A geração de uma ideia, padrão ou imagem na origem2)A descrição dessa ideia, com uma certa medida de

precisão, por um conjunto de símbolos3)A codificação desses símbolos em uma forma propícia à

transmissão num meio físico disponível4)A transmissão desses símbolos codificados ao destino5)A decodificação e reprodução dos símbolos6) A recriação da ideia transmitida – com uma possível

degradação – pelo destinatário

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1. Geração da Ideia

Representa a produção de informação na sua forma mais pura ou fundamental. A concretização corresponde a um conjunto de dados, eletrônica ou magneticamente armazenados, que será realizada na etapa de descrição (seguinte).

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2. Descrição da Ideia

Nesta etapa o usuário interagirá com o computador, para que de acordo com a sua necessidade possa representar o que tem em sua mente de forma correta, quer seja digitando um texto, ou gravando um filme, ou criando/editando uma imagem, etc.

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3. Codificação dos Dados

O computador codificará as informações que foram descritas, através de um dispositivo de entrada, processará tais informações e transformará as informações em dados que podem ser entendidas pela linguagem usada pelos computadores, que são os números binários.

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4. Transmissão dos Dados

O processo de transmissão da informação se dá de várias formas, tanto para levar os dados internamente entre os componentes do computador, através de um meio físico denominado barramento. Bem como, através dos meios de transmissão de dados estas informações sairão da origem e chegarão até o destino, que será encontrado por um endereço que o identificará (a origem, além de todos os outros computadores de uma rede deverão possuir um endereço, que é o requisito mínimo para se iniciar um processo de comunicação). Neste processo os bits são codificados (modulados) para que possam ser transmitidos, geralmente em forma de ondas eletromagnéticas.

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5. Decodificação e Representação dos Símbolos

Nesta etapa os dados chegam ao destino que transforma novamente (demodulação) os dados em bits

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6. Recriação da Ideia Transmitida

Nesta etapa o receptor ou destino poderá checar se os dados que chegaram ao seu computador estão íntegros e serão representados de forma correta, num dado aplicativo. Caso contrário, o usuário poderá requisitar o reenvio das informações, onde todos os passos anteriores devem ser realizados novamente.

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Comunicação

É o ato de transmitir as informações, onde ao transmitir as informações esperamos preservar seu significado, recuperar seu entendimento para permitir a sua manipulação.Um processo de comunicação admite a existência de um código ou linguagem capaz de representar informações através de símbolos compreensíveis para as partes envolvidas.

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Comunicação

Os sistemas de comunicações tratados por nós, nesta disciplina, utilizam sinais, luz ou ondas eletromagnéticas que trafegam através de meios físicos de transmissão

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Sinais

São ondas que se propagam através de algum meio físico, seja ele o ar, um par de fios telefônicos, par trançado, cabo coaxial, etc. Os sinais podem, possuir, por exemplo, amplitude (tamanho ou comprimento da onda) que varia ao longo do tempo, correspondendo à codificação da informação transmitida. Sinais podem, assim, ser representados com uma função do tempo, pois levam um certo tempo para que possam ser transmitidos da origem ao destino.

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Analógico x Digital

● Informações geradas por fontes sonoras apresentam variações contínuas de amplitude, constituindo-se no tipo de informação que comumente chamamos de analógica.

● Computadores processam e codificam informações em bits que correspondem a dois níveis discretos de tensão ou corrente, representando os valores lógicos “0” ou “1”, chamando esta informação de digital.

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Analógico x Digital

Figuras. Sinais analógico (cima) e digital (baixo)

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Analógico x Digital

Sinais analógicos – variam continuamente com o tempo

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Analógico x Digital

Sinais digitais – caracterizam-se pela presença de pulsos nos quais a amplitude é fixa. O sinal é constituído através de uma sequência de intervalos de tamanhos fixo iguais a T segundos, chamados intervalos de sinalização, durante os quais a amplitude do sinal permanece fixa, caracterizando um dos símbolos digitais transmitidos

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Banda Passante ou Largura de Banda

É uma faixa de frequências que permanece praticamente preservada pelo meio

Ex. Roteador sem fio: geralmente suporte banda acima 54 mbit/s mas o uso geralmente não passa de 10 mbit/s

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Fontes de Distorção de Sinais de Transmissão

Além dos efeitos de distorção dos sinais transmitidos oriundos da banda passante limitada ao meio físico, outros fatores causarão distorções nos sinais durante a transmissão.

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Ruídos

Em qualquer transmissão, o sinal recebido consiste no sinal transmitido, por várias distorções impostas, pelas características do meio físico adicionadas de outras distorções inseridas durante a transmissão devido à interferência de sinais indesejáveis, denominados ruídos. O Ruído é um dos maiores limitantes do desempenho de sistemas de comunicação

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Tipos de Ruídos● Térmico – causado pela agitação dos elétrons,

ou seja, o calor.● Intermodulação – quando vários sinais de

frequências diferentes compartilham o mesmo meio físico, geralmente causado por sinais de frequência muito alta

● Crosstalk ou linha cruzada – Causado por condutores próximos, que induzem a produção de sinais indesejáveis

● Impulsivo – causado por falhas técnicas nos equipamentos, distúrbios elétricos externos, etc. Este tipo de ruído é o mais difícil de ser detectado.

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Atenuação

É quando a potência do sinal cai com a distância, em qualquer meio físico. A atenuação se dá devido a perdas de energia por calor e por radiação. A distorção por atenuação é um problema facilmente contornado em transmissão digital através da colocação de repetidores que podem regenerar totalmente o sinal original

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Multiplexação

Sempre que a banda passante de um meio físico for maior ou igual à banda passante necessária para um sinal, podemos utilizar este meio para transmissão do sinal. Na prática, a banda passante necessária para um sinal é, em geral, bem menor do que a banda passante dos meios físicos disponíveis

DESPERDÍCIOBanda Passante necessária

para o envio do sinal

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Multiplexação

A pergunta natural a se fazer neste momento é: Não seria possível aproveitar a banda passante extra disponível para a transmissão de outros sinais? Mais especificamente, dados, por exemplo, três sinais (S0,S1,S2) com a banda passante, indicada na figura a seguir, não seria possível transmiti-los simultaneamente através de um mesmo meio físico como apontando na figura?

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Multiplexação

S0

S1

S2

S0 S1 S2 DESPERDÍCIO

S0, S1 e S2 são sinais

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Multiplexação

A resposta para as perguntas anteriores é sim, e a técnica que permite a transmissão de mais de um sinal num mesmo meio físico é denominada multiplexação. Existem quatro principais formas de multiplexação:

Multiplexação na Freqüência (FDM)Multiplexação no Tempo (TDM)Multiplexação por Comprimento de Onda (WDM)Multiplexação por Divisão de Código (CDMA)

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FIM