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 Senoidal
Amplitude
• 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 Senoidal
Frequência
• 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
T
Frequência é 3 Hz
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
Analógico
Variação contínua de
amplitude.
Digital
Variação discreta de
amplitude.
Qualquer informação
pode ser codificada e
transmitida por um
sinal analógico ou
digital.
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 KHZ
FREQ.
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
• Térmicosão 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.