Teleprocessamento Técnicas de Comunicação de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos elbastos@acm.org

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<ul><li> Slide 1 </li> <li> Teleprocessamento Tcnicas de Comunicao de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos elbastos@acm.org </li> <li> Slide 2 </li> <li> Teleprocessamento Contexto At agora, estvamos focalizados nos atributos de uma transmisso de dados: caractersticas dos sinais meios de transmisso codificao de sinais desempenho da transmisso Passamos agora o nosso foco agora para a comunicao de dados </li> <li> Slide 3 </li> <li> Teleprocessamento Comunicao de Dados Transmisso de um feixe de bits de um dispositivo para outro envolve alto nvel de cooperao e acordo entre os elementos envolvidos: sincronizao deteco de erros correo de erros interfaceamento </li> <li> Slide 4 </li> <li> Teleprocessamento Sincronizao O receptor deve saber a que taxa os bits esto sendo transmitidos de modo que ele possa amostrar a linha nos intervalos apropriados para determinar o valor de cada bit recebido Duas tcnicas Transmisso Assncrona Transmisso Sncrona </li> <li> Slide 5 </li> <li> Teleprocessamento Deteco de Erros Essa funo realizada gerando-se um cdigo de deteco de erros que uma funo dos bits que esto sendo transmitidos. O cdigo agregado aos bits transmitidos O receptor calcula o cdigo baseado nos bits que chegam e compara-o com o cdigo recebido </li> <li> Slide 6 </li> <li> Teleprocessamento Correo de Erros Essa funo realizada gerando-se um cdigo que possibilita a correo de erros nos bits transmitidos O cdigo uma funo dos bits transmitidos. O receptor calcula o cdigo baseado nos bits que chegam e compara-o com o cdigo recebido e capaz de corrigir certos erros Maior overhead e tempo de processamento do que os cdigos de correo </li> <li> Slide 7 </li> <li> Teleprocessamento Interfaceamento Um dispositivo que deseja se comunicar atravs de um meio de transmisso deve estar conectado atravs de alguma interface A interface define no somente as caractersticas eltricas do sinal, mas tambm os meios de conexo e os procedimentos para o envio e o recebimento de dados Ex: RS-232, V.35, V.36, etc.. </li> <li> Slide 8 </li> <li> Sincronismo </li> <li> Slide 9 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Paralela: transmisso simultnea de todos os elementos de um dado cdigo em um instante de tempo Utiliza vrias vias de transmisso Altas velocidades em pequenas distncias Inadequada para grandes distncias em funo do custo Ex: transmisso impressora, comunicao interna micro (bus) Tipos de transmisso </li> <li> Slide 10 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Serial: Transmisso contnua e em sequncia dos elementos (bits) em uma nica via de transmisso Adequada para grandes distncias Menor velocidade em relao transmisso paralela Economia (apenas uma via de transmisso) Ex: conexo entre micro e roteador via console, conexo entre micro e modem via porta UART, linhas de transmisso Tipos de transmisso </li> <li> Slide 11 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona e Sncrona Discusso: O que aconteceria se um emissor emitisse simplesmente um fluxo de bits de dados? AB 1 Mbps 1 bit = 1us Relgio ARelgio B </li> <li> Slide 12 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona No existe sincronismo (sinal de clock) de tempo entre emissor e receptor Os dados so transmitidos um caractere por vez De 5 at 8 bits A temporizao somente necessita ser mantida dentro de cada caractere Resincronizao ocorre entre cada caractere (bit de start) </li> <li> Slide 13 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona No existe sincronismo (sinal de clock) de tempo entre emissor e receptor O emissor e o receptor devem estar de acordo com o tempo de cada bit transmitido (tempo de bit) Obs: taxa = 1/(tempo de bit) O emissor e o receptor devem estar de acordo com os sinais que representam o incio e o fim de cada elemento a ser transmitido (aumenta a ineficincia na transmisso) Utilizada para comunicaes em curtas distncias e baixas velocidades AB sem sincronismo O sincronismo obtido em cada caracter </li> <li> Slide 14 </li> <li> Teleprocessamento Universal Asynchronous Receiver Transmiter (UART): CI que implementa a comunicao serial assncrona RS232C em um PC: UART 8250 19.2 kbps UART 16450 38.4 kbps UART 16550 115.2 kbps COM1/COM3 COM2/COM4 Transmisso Assncrona UART </li> <li> Slide 15 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona Delimitao dos caracteres Os caracteres so enviados dentro de quadros delimitados por elementos de incio e fim (bits de start e stop) Existem formatos especficos (notao ao lado): 8N1 - 8 bits para o caractere / sem paridade / 1 bit de stop 8N2 - 8 bits para o caractere / sem paridade / 2 bits de stop 8E2 - 8 bits para o caractere / paridade par / 2 bits de stop 7N1 - 7 bits para o caractere / sem paridade / 1 bit de stop 8O1 - 8 bits para o caractere / paridade mpar / 1 bit de stop </li> <li> Slide 16 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona Delimitao dos caracteres Em uma transmisso assncrona, devem-se definidos anteriormente: taxa de transmisso (para a amostragem dentro do caractere) formato da transmisso (Ex: 8N1) DTEaDTEb 115K2/8N1 Relgio ARelgio B </li> <li> Slide 17 </li> <li> Teleprocessamento Transmisso Assncrona Delimitao dos caracteres Em uma transmisso assncrona, devem-se definidos anteriormente: taxa de transmisso (para a amostragem dentro do caractere) formato da transmisso (Ex: 8N1) </li> <li> Slide 18 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Assncrona NRZ-L </li> <li> Slide 19 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Assncrona </li> <li> Slide 20 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Assncrona Caractersticas Simples Custo baixo Overhead alto por caractere. Ex: 8N1 - 20% de overhead (2 em cada 10 caracteres enviados so utilizados para controle) Calcule o overhead de uma transmisso com os seguintes formatos: 7E2 8N2 Poderia-se aumentar o nmero de bits/caractere acumulao de erros de amostragem (drifting) </li> <li> Slide 21 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Assncrona Exerccio Verifique a configurao serial da porta COM1 do seu microcomputador atravs do programa Hyperterminal ( Iniciar-&gt;Programas-&gt;Acessrios-&gt;Hyperterminal) Pesquise na Internet os seguintes termos: controle de fluxo por hardware (CTS/RTS) controle de fluxo por software (XON/XOFF) </li> <li> Slide 22 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Sncrona Envio de blocos de bits em um fluxo contnuo sem cdigos de incio e fim Os blocos podem possuir tamanhos variados de bits Os relgios do emissor e receptor devem estar sincronizados para evitar drifting: clock separado entre emissor e receptor colocao da informao de clock dentro do sinal a ser transmitido (Manchester) Outro nvel de sincronizao necessria: cdigos para delimitar o incio e o fim de cada bloco (frame) DENTRO do fluxo contnuo (tcnica de framing) </li> <li> Slide 23 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Sncrona Permite a utilizao de tcnicas sofisticadas de deteco e correo de erros (CRC) Mais eficiente (mais informao til enviada por unidade de tempo) Ex: E1, HDCL, SDH/SONET CRC prembulo </li> <li> Slide 24 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Sncrona AB com sincronismo A cada 125us existe um quadro (sistema E1) A cada 125us existe um quadro (sistema E1) 125250 podem existir delimitadores de quadro (framing) </li> <li> Slide 25 </li> <li> Teleprocessamento Transmiso Sncrona HDLC 48 bits de controle bloco de 1000 caracteres 1000 x 8bits = 8000bits overhead = (48/8000) = 0,006 (0,6%) </li> <li> Slide 26 </li> <li> Teleprocessamento total de bits de dados transmitidos total de bits transmitidos = Eficincia total de bits de controle transmitidos total de bits transmitidos = Overhead Exerccio: Calcule a eficincia e o overhead de uma clula ATM cujo tamanho 53bytes e o header possui 5bytes. Eficincia x Overhead </li> <li> Slide 27 </li> <li> Deteco de Erros </li> <li> Slide 28 </li> <li> Teleprocessamento Tipos de Erros Um erro ocorre quando bits so alterados durante a transmisso erros de um nico bit um bit alterado bits adjacentes no alterados rudo branco (atrapalha o receptor na deteco) erros em rajadas (bursts) Um erro de tamanho B uma seqncia contgua de B bits na qual o primeiro e o ltimo e qualquer nmero de bits intermedirios esto errados Rudo impulsivo Maior em altas taxas </li> <li> Slide 29 </li> <li> Teleprocessamento Processo de Deteco de Erros Bits adicionais para a deteco do erro </li> <li> Slide 30 </li> <li> Teleprocessamento Verificao de Paridade Tcnica mais simples de deteco de erros Um nico bit adicionado no final do bloco de dados O valor do bit de paridade selecionado de tal forma que o nmero de bits 1 resultante : parparidade par mparparidade mpar Ex: caractere G (10010101) transmisso com paridade par100101010 transmisso com paridade mpar100101011 </li> <li> Slide 31 </li> <li> Teleprocessamento Verificao de Paridade Problema se dois (ou qualquer nmero par de bits invertido) Ex: Simule a emisso e recepo das seqncias abaixo com a inverso dos bits selecionados. O que acontece? 01011100 01011110 Ineficaz em virtude de rudos impulsivos (que afeta vrios bits), especialmente em altas taxas de transmisso </li> <li> Slide 32 </li> <li> Teleprocessamento Clculo da Paridade 01 0 1 0 01 1 xor not </li> <li> Slide 33 </li> <li> Teleprocessamento Clculo da Paridade Calcule a paridade par e mpar das seguintes sequncias binrias utilizando o operador XOR: 01010101 11111000 10101011 11100011 </li> <li> Slide 34 </li> <li> Teleprocessamento Tcnicas de Comunicao de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos elbastos@acm.org </li> </ul>