Transmissão de dados

• Transmissão de dados• Modos de operação• Formatos da transmissão• Informação analógica x digital• Transmissão síncrona x assíncrona x isócrona • Tipos de enlaces• Banda Base x banda Larga• Fontes de distorção do sinal.

Transmissão de Informações

• Comunicação indica a transferência de informação entre um transmissor e um receptor.

• A posse de informações corretas e de qualidade permite a correta tomada de decisões, direções a serem seguidas e estratégias a serem desenvolvidas nos negócios.

• A informação armazenada é conhecimento acumulado que pode ser consultado, utilizado e transferido, servindo como um fornecedor de ensino e cultura para a sociedade.

Sinal

• Definição• Seqüência de estados em um sistema de informação que codifica uma

mensagem.

• Materialização da informação, na forma de impulsos eletromagnéticos.

• Digitais – só podem assumir valores discretos, seqüências de valores definidos em instantes de tempo periódicos enumeráveis, normalmente de um conjunto limitado de valores possíveis.

• Analógicos – podem assumir qualquer valor real, Tempo contínuo – estado definido em qualquer instante de tempo.

Onda SenoidalAmplitude

• Onda senoidal é a forma mais fundamental de um sinal analógico periódico (que se repete).Amplitude

Tempo

Amplitude máxima intensidade de energia ( medida em Volts)

Ela possui 3 parâmetros:amplitude máxima, frequência e fase

Onda SenoidalFrequência

• Período é a quantidade de tempo, em segundos, que o sinal precisa para completar um ciclo.

• Frequência é o número de períodos em 1 segundo. F=1/T T=1/F Período expresso em segundo e freq. expressa em Hertz. 3 períodos em 1s Frequência é 3 Hz

T Período1/3 S

Três ondas sinodais com a mesma amplitude e frequência,

mas com fases diferentes.

Fase é o deslocamento da onda senoidal.Ela é medida em graus(360 o ) ou radianos.

Sinais analógico e digital

AnalógicoVariação contínua deamplitude.DigitalVariação discreta deamplitude.Qualquer informaçãopode ser codificada etransmitida por umsinal analógico oudigital.

Analógica x digital

• Analógica: mundo real,som,luz,...

• Desvantagem:o receptor não tem como verificar se o sinal recebido está correto ou não ,não há interferência eletromagnética.

• Digital:existem mecanismos para correção de erros,(protocolos).

• No mundo real, as informações são analógicas, isto é, podem assumir qualquer valor ao longo do tempo dentro do intervalo -∞ e +∞;

• A grande vantagem da informação analógica – que é poder representar qualquer valor – e também é a sua grande desvantagem.

Informação Analógica X Digital

• Os computadores usam um sistema de informação digital, onde somente são possíveis dois valores: 0 e 1;

• Os computadores só entendem números e, portanto, toda e qualquer informação é transmitida pela rede em forma de números.

• Como os dados transmitidos são na realidade números, o dispositivo receptor pode usar mecanismos de correção de erro para verificar se o dado está correto ou não.

Processo de Transmissão

• O processo de transmissão envolve, basicamente, cinco partes: transmissor, mensagem, canal de transmissão, protocolo de comunicação e receptor.

Modos de Transmissão

• Simplex: nesse tipo de transmissão de dados um dispositivo é o transmissor e outro dispositivo é o receptor , sendo que esse papel não se inverte, isto é, o dispositivo A é sempre o transmissor e o B é sempre o receptor. A transmissão de dados simplex é, portanto unidirecional.

• Ex: tx da tv aberta, teclados, monitores tradicionais.

Modos de Transmissão

• Half-duplex: esse tipo de transmissão de dados é bidirecional mas por compartilharem um mesmo canal de comunicação, não é possível transmitir e receber dados ao mesmo tempo. Não há como as partes transmitirem dados simultaneamente. Comunicação com walk-talkies.

Modos de Transmissão

• Full-duplex: é a verdadeira comunicação bidirecional. Ambos podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo. Este tipo é recomendado para dispositivos que necessitem de alto desempenho, como servidores de arquivo.

• As placas de rede permitem esse tipo de comunicação estão ficando cada vez mais baratas, é comum encontrarmos hoje em dia, aumentado o desempenho da rede.

• Exemplo: a rede telefônica, as pessoas podem ouvir e falar ao mesmo tempo .

Transmissão de dados

• O modo de transmissão é uma maneira de transmitir bits de forma que estes possam ser recebidos adequadamente pelo destinatário. No entanto, para que a informação enviada seja corretamente interpretada, o receptor deve conhecer a priori os instantes que separam os bits dentro do caractere.

Forma de transmissão de dados

• Há duas formas básicas de transferir dados entre o computador e seus periféricos: serial e paralela. Para que as possamos entender, há que saber sob que forma os dados são transferidos.

• Portanto, transmitir dados é, em última análise, transmitir bytes, ou conjuntos de oito bits. Que são transportados em condutores elétricos sob a forma de pulsos de tensão. Um pulso de, digamos, cinco volts representa “um”. A ausência do pulso (que pode ser interpretada como um “pulso de zero volts”) representa “zero”. Podemos transmitir oito bits em série, sob a forma de pulsos de tensão um após o outro através de um único condutor (e seu fiel companheiro, o fio terra) em um determinado ritmo — ou frequência — ou transmiti-los simultaneamente, na mesma frequência, através de pulsos de tensão em oito condutores paralelos (e seu terra, naturalmente). A primeira forma é a transmissão serial. A segunda, a transmissão paralela.

Transmissão Paralela

• Na transmissão paralela, o transmissor envia todos os bits de uma só vez para o receptor.

• Uma desvantagem da transmissão paralela é que normalmente os fios ficam lado a lado e um fio poderá criar uma interferência eletromagnética no fio adjacente, corrompendo os dados;

• A transmissão paralela é altamente dependente do meio (sistema de fios) usado;

• A transmissão paralela é usada somente por dispositivos com cabo curto;

Transmissão em Série

• Na comunicação em série, é necessário somente um fio para transmitir os dados. Os bits são transmitidos um a um;

• A comunicação em série tem como vantagem o limite de comprimento do cabo ser maior e também a grande vantagem de somente usar um canal de transmissão (um fio).

Paralela X Serial

• Com o aumento da capacidade de processamento dos chips modernos, que operam hoje na casa dos GHz (gigahertz, ou bilhões de ciclos por segundo), juntar oito a oito os bits que chegam um após o outro em uma conexão serial e montar os bytes correspondentes é uma brincadeira de criança. Não é preciso sincronizar condutores paralelos, apenas esperar os pulsos que chegam através de um único condutor. Em suma: a interface paralela tende a desaparecer simplesmente porque a evolução da capacidade de processamento fez com que, nas elevadas frequências empregadas nos barramentos modernos, seja muito mais fácil desmontar os bytes na origem, transportá-los em série através de um único condutor e remontá-los no destino do que, usando condutores em paralelo, fazê-los partir e chegar ao destino exatamente ao mesmo tempo.

Tipos de Transmissão Serial

• Existem tipos de transmissão de dados, assíncrona ,síncrona e isócrana.

• Na transmissão assíncrona, os caracteres são enviados um a um, sem controle entre um e outro. O início de cada caractere é indicado por um bit 0 (start bit) e o fim do caractere é indicado por um bit de fim 1 (stop bit) que indica o término desse caractere. Eles alertam o início e o final de cada byte.

• A transmissão assíncrona é utilizada em baixas velocidades, sendo uma solução de baixo custo.

Tipos de Transmissão serial

• Na transmissão síncrona, os caracteres são enviados em blocos (frames). Os caracteres são transmitidos em intervalos de tempos definidos e não aleatoriamente como no assíncrono.

• Caracteres de sincronismo são enviados ao longo da transmissão, sincronizando assim o início dos blocos de caracteres.O receptor conta os bits à medida que eles chegam e os agrupa em unidades de 8 bits.

Assíncrona x síncrona

• Vantagens• Em relação a transmissão assíncrona, a tx. Síncrona é mais eficiente, pois a

proporção de informação para sinais de controle (sincronização) é bem maior, não necessitando de sinais de início e fim de caracter (start/stop bits) .

• Facilita o uso de algorítmos de compactação devido ao armazenamento em buffer. Isto permite aumentar a velocidade de transmissão.

• A transmissão síncrona oferece melhor proteção contra erros, pois, existe no final deste um conjunto de caracteres para uma verificação de erros: BCC (Block Check Character).

• Desvantagens• Se há um erro de sincronização, todo o bloco é perdido, pois até a ressincronização

a amostragem será realizada em instantes incorretos. • Exige o uso de buffers, o que encarece o custo do equipamento, pois os caracteres

devem ser enviados em blocos e não conforme sua disponibilidade.

Transmissão Isócrana

• Embora não haja nenhum intervalo entre caracteres na tx. Serial síncrona, podem existir intervalos irregulares entre frames, daí a necessidade da tx. Isócrana.

• Em áudio e vídeo em tempo real, no qual retardos desiguais entre frames não são aceitáveis, a transmissão síncrona falha.

• Não podem existir atrasos entre os frames, somente a sincronização entre caracteres não é suficiente, todo fluxo deve ser sintonizado.

• A tx. Isócrona garante que os dados cheguem a uma taxa fixa.

Transmissão de dados.

• Esquema:

Transmissão de Dados

paralela Serial

Assíncrona Síncrona Isócrona

Disposição da informação Enlaces

No caso de uma rede, refere-se à forma como os enlaces físicos e os nós de comutação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre qualquer pares de estações conectadas a essa rede.

Classificação quanto ao enlace

• Ponto –a -ponto• Ligação dois -a- dois.

• Vários nós interligados entre si.

• Tipo mais comum.

• Multiponto• Vários nós ligados simultaneamente ao mesmo enlace.

• Adotado em algumas topologias.

Banda

• Faixa de frequência entre 2 limites• Elas podem ser analógicas ou digitais AMPLITUDE

40 KHZ 240 KHZFREQ.

Banda Passante e largura de Banda

• Diz respeito à capacidade de transmissão de um meio de comunicação de dados. A Banda Passante é a faixa de frequência, medida em hertz (Hz) ou ciclos por segundo, que um meio de transmissão pode acomodar fisicamente.

• A largura de banda é o intervalo de frequências contidas em um sinal composto.É a diferença entre os sinais .

• Se um sinal composto contiver frequências entre240 e 40 , a largura da banda será 240-40 = 200

• Bits por segundo é uma unidade de largura de banda. A largura de banda é um conceito muito útil. Porém tem limitações. Não importa como você envia mensagens, ou que meio físico você usa.A largura de banda é limitada. Isso se deve tanto às leis da física quanto aos atuais avanços tecnológicos

Banda passante e largura de Banda

Banda Base X Banda Larga

• Em função da utilização da largura de banda a transmissão de sinal pode ser realizada em banda base ou banda larga.

• Nos sistemas de Banda Base usa‑se a capacidade total do meio de transmissão para um único canal, trafegando sinais analógicos ou digitais, porém o digital é mais comum.

Transmissão em banda base

• Usa sinalização digital por um canal simples sinais digitais fluem na forma discreta de pulsos de eletrecidade ou luz exemplos:lans ou rede local.

Banda Larga

• Já nos sistemas de Banda Larga o meio de transmissão é usado para transmitir, simultaneamente, vários canais de dados.

• Usa sinalização analógica e uma faixa de frequências .

• Banda larga :usa amplificadores.

• Banda base:usa repetidores.

Fontes de Distorção de Sinais de Transmissão

• Além dos defeitos de distorção dos sinais transmitidos, oriundos da banda passante limitada ao meio físico, outros fatores causarão distorções nos sinais durante a transmissão. Entre eles encontramos: os ruídos presentes durante a transmissão, a atenuação e os ecos.

Ruídos

• Em qualquer transmissão, o sinal recebido consiste no sinal transmitido modificado por várias 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.

Ruídos

• A quantidade de ruído presente numa transmissão é medida em termos da razão entre a potência do sinal e a potência do ruído, demonimada razão sinal-ruído.

• Ruídos podem ser classificados em quatro tipos: térmico, induzido, crosstalk e impulsivo.

Ruídos

• Térmicosão elétrons em um fio que cria um sinal extra.

• Induzido->barulho criado por motores e aparelhos domésticos.

• Crosstalk -> linha cruzada, um fio sobre o outro.

• Impulsivo ->é um pico ( grande energia em pouco espaço de tempo), relâmpagos,cabos de força..

Atenuação

• A potência de um sinal cai com a distância, em qualquer meio físico;

• A atenuação se dá devido a perdas de energia por calor e por radiação. Em ambos os casos, quanto maiores as freqüências transmitidas, maiores as perdas.É medida em decibel, se negativo há atenuação.

• A distorção por atenuação é um problemas facilmente contornado em transmissão digital através da colocação de repetidores que podem regenerar totalmente o sinal original, desde que a atenuação não ultrapasse um determinado valor máximo.

Ecos

• Ecos em linhas de transmissão causam efeitos similares ao ruído. Toda vez que há uma mudança de impedância numa linha, sinais serão refletidos e voltarão por esta linha, podendo corromper os sinais que estão sendo transmitidos.

• Precauções para que a impedância de uma linha de transmissão não seja alterada podem ser tomadas para evitar a reflexão dos sinais.

Delay Skew, latência e jitter

• Atraso (medido em nano segundos) resultante da diferença de velocidade de propagação de sinais transitando em pares diferentes do mesmo cabo.

• Jitter-> variação no tempo de chegada dos pacotes na entrega de áudio e vídeo.

Throughtput

• Refere‑se à largura de banda real, medida a uma determinada hora do dia, com o uso de rotas específicas da Internet, enquanto é feito download de um determinado arquivo.

• Infelizmente, por muitas razões, o throughput é muito menor que a largura de banda digital máxima possível do meio que está sendo usado.