Comunicação de Dados
por
Fernando Luís Dotti
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Nível Físico
* Fontes: Stallings, W. Data and Computer Commmunications
Transparências Stallings e Ana Benso
Terminologia
 Transmissor
 Receptor
 Meio
Meio guiado
 exemplo: par trançado, fibra ótica.
Meio não guiado
 exemplo: ar, água, vácuo.
Ligações - Topologia
 Enlace Direto
Sem dispositivos intermediários
 Enlace Ponto-a-Ponto
Enlace direto
Somente 2 dispositivos compartilham o enlace
 Enlace Multiponto
Mais de dois dispositivos compartilham o enlace
Modos de Transmissão
 Simplex
Uma direção
 Half duplex
Em ambas direções, mas uma de cada vez
 Full duplex
Em ambas as direções ao mesmo tempo
Domínio de Tempo
 Sinal Contínuo
Varia num intervalo infinito de valores
 Sinal Discreto
Varia de um nível constante para outro nível constante
 Sinal Periódico
Padrão repete-se ao longo do tempo
 Sinal Aperiódico
Padrão não repete-se ao longo do tempo
Sinal Contínuo x Discreto
Sinal
Periódico
Características da Onda de
Sinal
 Amplitude (A)
altura da onda - energia do sinal
medida em volts
 Freqüência (f)
 número de repetições de um período por segundo
medida em Hertz (Hz) ou ciclos por segundo
Período = tempo de uma repetição (T)
T = 1/f
 Fase ()
relativa a posição no tempo
Domínio de Tempo
 Pode-se expressar o sinal em função do tempo
como uma senóide a partir de
s(t) = A sin(2¶f t + )
Exemplos de sinais
Comprimento de onda
 Distância ocupada por um ciclo

 Velocidade do sinal v
  = vT
 f = v
c = 3*108 ms-1 (speed of light in free space)
Comprimento de onda
 Relação entre f,  e c (vácuo)
Velocidade da Luz
vácuo = 300 m/ s
fibra = 200 m/ s
eletricidade = 250 m/ s
f : freqüência
 : comprimento de onda
c : velocidade da luz
Exemplo: f = 300 MHz para  = 300 metros
f = 30 GHz para  = 1 cm
Domínio de Freqüência
 Série de Fourier
Uma função periódica pode ser decomposta em um
somatório de senos equivalentes à função dada
 O sinal é constituído por um conjunto de
freqüências
Domínio de
Freqüência
 Série de Fourier
Componentes
Freqüência
Componentes
Freqüência
Domínio de
Freqüência
 Freqüência x pico
da amplitude
alcançada naquela
freqüência - S(f)
Sinal com Componente DC
 DC: Direct Current
Espectro x Largura de
Banda
 Espectro
intervalo de freqüências contidos em um sinal
 Largura de banda absoluta
largura do espectro
 Largura de banda efetiva
freqüências mais baixas, que contém mais energia
 Componente DC
componente de freqüências zero
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 Transmissão: associar variações da onda a valores
0e1
 velocidade de variação da onda: freqüência
fundamental
 Exemplo
considere uma onda digital (quadrada)
um pulso positivo representa o valor binário 1
um pulso negativo representa o valor binário 0
a duração de cada pulso é 1/2 f1
taxa de transmissão de dados é 2 f1 bps
1
0
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 Qual a largura de banda necessária para modelar a
onda quadrada ?
Taxa de Dados e Largura de
Banda
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 Pode-se transmitir 0s e 1s com menor largura de
banda ?
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 E qual a taxa de sinalização nestes casos ?
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 E qual a taxa de sinalização nestes casos ?
Depende da freqüência fundamental
considerando a mesma:
 a duração de cada pulso é 1/2 f1
 taxa de sinalização de dados é 2 f1 bps
mesma taxa de sinalização ?!
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 Até onde pode-se “estreitar” a largura de banda e
transmitir na mesma taxa ?
 Até onde pode-se retirar componentes de
freqüência ?
Taxa de Dados e Largura de
Banda
 Enquanto os sinais forem “entendíveis” no
receptor
 influências de
atenuação
atrasos de algumas freqüências
ruídos : impulsivo, térmico, linha cruzada
 depende do: meio de transmissão, local de
instalação, distâncias utilizadas, etc ...