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CURSO : REDES DE COMPUTADORES AULA 1 – CONCEITOS INICIAIS COMUNICAÇÃO DE DADOS PROF :DJACIR MACIEL [email protected]
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Camadas do Modelo OSI
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Nesta disciplina iremos estudar tecnologias e técnicas referente à camada física.
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A comunicação de dados trata da transmissão de sinais através de um meio físico, de uma forma confiável e eficiente.
Os tópicos mais importantes são a transmissão de sinais, os meios de como transmiti-los, codificação dos sinais e a multiplexação.
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Fonte de Informação – origem da mensagem (Voz, vídeo e dados);
Sistema de Comunicação – transporte da mensagem
Destino – onde a informação será utilizada
Fonte de Informação
Sistema de Comunicação
Destino
Informação Transmitida
Informação Recebida
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Porque um sistema de comunicação de dados?
As pessoas precisam de um sistema de comunicação por dois motivos básicos:
Aumentar o poder computacional :
Na maioria dos casos, aumentar o tamanho do computador disponível não é possível, ou mesmo não resolveria o problema de capacidade computacional.
Compartilhar recursos:
Todos precisam trocar informações, arquivos, bancos de
dados estando em locais geograficamente dispersos.
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Transmissor – transforma informação em sinal
Meio de Transmissão – transporte do sinal
Receptor – resgate da informação no sinal recebido
Transmissor Meio de Transmissão
Receptor
Informação Transmitida
Informação Recebida
Sinal Transmitido
Sinal Recebido
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Transporte da informação entre dois pontos da rede de telecomunicações
Meios: cabos de cobre, cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, ondas de rádio
Sistemas de Comunicação por sinais elétricos:
◦ Sistemas via cabo: confiabilidade, pouca flexibilidade a depender do projeto, adequado para curta distância em regiões urbanas
◦ Sistemas via rádio: custos menores para distancias superiores, flexibilidade para ampliações
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Encaminhamento da informação através do meio de transmissão
Meios: ◦ Comutação manual – mesas
◦ Comutação automática Centrais eletromecânicas
Centrais digitais
Economia pois o número de usuários é bem maior que o número de canais.
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Central Eletromecânica Central Digital
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Permite aos elementos da rede iniciar, manter e terminar uma comunicação
Meios: elementos da rede : transmissão e comutação
◦ Fone off – sinal para fechar circuito – envio de
sinal de discagem pela central telefônica
◦ Discar – recebimento de sinais pela central
◦ Fone on – corta circuito – central libera conexão
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Informação e Sinal
1- Geração de uma ideia padrão da origem
2- Descrição da ideia através de um conjunto de símbolos
3- Codificação dos símbolos de forma adequada a transmissão
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Informação e Sinal
4- Transmissão de símbolos codificados ao destino
5- Decodificação e reprodução dos símbolos
6-Recriação da ideia transmitida no destinatário
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Conceitos Sinais
Sinais:
Ondas que se propagam através de algum meio físico;
Podem possuir, por exemplo, amplitude que varia ao longo do tempo;
Podem ser representados como função do tempo.
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Informações:
◦ Estão, em geral, associados às ideias;
Sinais correspondem a materialização específica destas informações.
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Classificação dos sinais
◦ Discretos.
◦ Contínuos.
◦ Analógicos.
◦ Digitais.
◦ Determinísticos.
◦ Aleatórios.
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Sinal Discreto
◦ Sinal definido para valores específicos de tempo
Sinal Contínuo
◦ Sinal definido para todos os valores do tempo.
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Sinais contínuos e discretos
Sinal contínuo
t
S(t)
Sinal discreto t
S(t)
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Sinal Analógico
◦ Aquele em que a amplitude pode assumir qualquer valor em um intervalo de tempo
Sinal Digital
◦ Aquele que a amplitude assume um número finito de valores.
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Sinais analógico e digital
Sinal analógico
t
S(t) S(t)
t
Sinal Digital
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Sinal Determinístico
◦ Sinal cujo comportamento é conhecido e pode ser representado por uma função do tempo.
Sinal Aleatório
◦ Sinal conhecido em termos probabilísticos.
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Sinal de voz analógico pode ser:
◦ Amostrado
◦ Quantizado
◦ E o resultado da quantização codificado para transmissão
Técnicas de modulação transformam sinais digitais em sinais que apresentam variação contínua de amplitude.
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Sistema ◦
◦ Coleção de componentes interligados sujeito a uma entrada e que produz uma saída.
◦ A saída do sistema refere-se ao resultado a ser observado, se vários resultados devem ser observados o sistema terá várias saídas.
Sistema
X(t) Y(t)
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Sistemas lineares
◦ Quando a entrada é multiplicada por um fator k a saída é multiplicada pelo mesmo fator.
◦ Quando duas entradas são aplicadas simultaneamente a resposta será a soma das respostas individuais.
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Sistemas lineares
Sistema
K1X1(t) + K2X2(t) K1Y1(t) + K2Y2(t)
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Sistemas invariantes no tempo
◦ A relação entrada-saída independe do tempo. Se a entrada é retardada de um tempo t0 a saída é retardada do mesmo tempo.
Sistema X(t-t0) Y(t-t0)
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Sistemas invariantes no tempo
X(t) Y(t)
X(t-t0) Y(t-t0)
t0 t0
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Operações usuais sobre sinais
◦ Deslocamento
Retardar ou adiantar o sinal no tempo.
◦ Escalonamento
Compressão ou expansão do sinal no tempo.
◦ Inversão
Rotação do sinal em torno do eixo das ordenadas.
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Deslocamento
Sinal original
S(t)
t1 t2 t1+t0
S(t)
t2+t0
Sinal adiantado
t
S(t)
t1-t0 t2-t0
Sinal atrasado
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Escalonamento
Sinal original
S(t)
t1 t2
Sinal comprimido
S(t)
t1/k t2/k
Sinal expandido
S(t)
k.t1 k.t2
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Inversão
A reversão temporal consiste em uma rotação de 180 graus em torno do eixo das ordenadas
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A amplitude máxima de um sinal é o valor absoluto da máxima intensidade,proporcional à energia que ela transporta.
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Período : é a quantidade de tempo,em segundos que um sinal precisa para completar 1 ciclo.
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Frequência :Quantidade de vezes na unidade de tempo em que a forma de onda se repete;
Pode ser definida também como o número de repetições de um período por segundo.
É medida em hertz(Hz) ou ciclos por segundos;
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Frequência alta e baixa
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Frequência e período são inversos entre si
F = 1/T
T = 1/F
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Exemplos de Frequência e período
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O período é expresso em formalmente em segundos. A frequência é expressa em Hertz(Hz) que são ciclos por segundos;
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Exercício 1
a)A energia elétrica usada em residência tem frequência de 60Hz.O período dessa onda senoidal é ?
T = 1 / f = 1/60 = 0,0166s = 16,6ms
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Exercício 2
O período de um sinal é 100ms.Qual é a sua frequência em quilohertz ?
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Exercício 2 – Resposta
Passamos o tempo de ms para segundos :
-1
T = 0,1s ou 10 s
F = 1 / T = 1/0,1 = 10Hz como ele quer a resposta em KHz temos :
-2
F = 10 KHz.
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Simplex
Half- Duplex
Full- Duplex
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Transmissão Serial Assíncrona
Transmissão é feita a caracter a caracter;
Cada caracter é antecedido de um sinal de start e sucedido por um sinal de End;
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Transmissão Serial Síncrono
Relógio no transmissor e no receptor estão sincronizados;
Tempo é dividido em intervalos de tamanhos fixo;
Mais eficiente e opera em velocidades bem mais altas;
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Continua na próxima aula !!!