Arquitetura de Redes de
Computadores
Luiz Paulo Maia
Camada Física
Camada Física
1
Processo de transmissão
Transmisor
ou origem
Dado
Camada Física
Interface
Codificação
Canal de
comunicação
Interface
Receptor
ou destino
Sinal
Decodificação
Dado
2
Sinais analógico e digital
(a)
Tempo
(b)
Tempo
Camada Física
3
Camada física
PDU-F
0101010101
Origem
Destino
Camada
física
Camada
física
PDU-F
0101010101
Canal de comunicação
0
Camada Física
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
4
Sinal periódico
(a)
Amplitude
Máx.
0
1
2
3
Tempo
1
2
3
Tempo
Mín.
(b)
Amplitude
Máx.
0
Mín.
Camada Física
5
Freqüência de um sinal analógico
Ciclo
Camada Física
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
2
3
Tempo
Tempo
Tempo
6
Fase de um sinal analógico
Camada Física
0
1
2
3
Tempo
0
1
2
3
Tempo
0
1
2
3
Tempo
7
Comprimento de onda

0
Camada Física

1
2

3
Tempo
8
Exemplo de efeito do ruído
Dados
transmitidos
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
Sinal
Ruído
Dados
recebidos
Camada Física
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
9
Amplitude
Atenuação de um sinal digital
Distância
Camada Física
10
Regeneração de um sinal digital
Regenerador
Camada Física
11
Sinalização multinível
11
10
4
3
01
00
Amplitude
2
1
Camada Física
Tempo
12
Meios de transmissão
Camada Física
13
Tipos de sinalização
Camada Física
14
Espectro de freqüências
102
103
104
105
106
107
108
109
1010
1011
ELF
VF
VLF
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
Telefone
Música
Rádio
Telefone celular
1012
1013
1014
Microondas
Satélite
1015 Hz
Luz
visível
Infravermelho
Laser
Par trançado
Cabo coaxial
Fibra
ótica
Rádio FM
TV
Rádio AM
 em metros
106
Camada Física
105
104
103
102
101
100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
15
Categorias de cabos UTP
Camada Física
16
Cabo UTP e conector RJ-45
(a)
Camada Física
(b)
17
Cabo coaxial
Proteção plástica
Camada Física
Condutor externo
Isolante
Condutor interno
18
Refração e reflexão da luz
(a)
Camada Física
(b)
19
Fibra ótica
Proteção plástica
Camada Física
Revestimento
Núcleo
20
Sistema de transmissão ótico
Fonte
de luz
Camada Física
Detector
ótico
21
Refração do sinal na ionosfera
Ionosfera
Camada Física
22
Conexão ponto a ponto
utilizando microondas
Camada Física
23
Comunicação via satélite
Satélite
Satélite
(b)
(a)
Downlink
Estação B
Camada Física
Uplink
Estação A
Estação D
Estação C
Estação B
Estação A
24
Processo de digitalização
Sinal digital
CODEC
Dado analógico
Camada Física
010101110
Dado digital
Interface
Sinal analógico
25
Codificação PCM
Níveis de
quantização
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sinal
analógico
10
Tempo
7
7
6
5
4
3
2
1
1
1
Sinal
PAM
0
Tempo
100 110 111 001 001 101 111 011 001 000 010
Camada Física
Nível
0
1
2
3
4
5
6
7
Código
000
001
010
011
100
101
110
111
Código
PCM
26
Sinalização digital
Digitalização
Codificação
010101110
Dado analógico
Camada Física
Dado digital
Sinal digital
27
Codificação NRZ-L
0
1
Camada Física
0
0
1
1
0
0
0
1
1
28
Codificação NRZ-I
0
1
Camada Física
0
0
1
1
0
0
0
1
1
29
Codificação Manchester
0
1
Camada Física
0
0
1
1
0
0
0
1
1
30
Modulação e demodulação
010101110
Dado digital
Camada Física
Modem
Modem
Sinal analógico
010101110
Dado digital
31
Chaveamento por deslocamento
de amplitude
0
0
Camada Física
1
1
0
1
0
0
0
1
0
32
Chaveamento por deslocamento
de freqüência
0
0
Camada Física
1
1
0
1
0
0
0
1
0
33
Chaveamento por deslocamento
de fase
0
0
Camada Física
1
1
0
1
0
0
0
1
0
34
Amplitude
Sinalização digital dibit
Camada Física
11
10
01
00
35
Sinalização analógica dibit
11
10
4
3
01
00
Amplitude
2
1
Camada Física
Tempo
36
Subutilização do meio
Ocioso
Largura
de
banda
Ocioso
Ocioso
Dados
(a)
Camada Física
Dados
Tempo
(b)
Tempo
37
Multiplexação por divisão de
freqüência
Canal 5
Canal 4
Canal 3
Canal 2
Canal 1
Tempo
Freqüência
Camada Física
38
Exemplo de FDM
Vídeo
Largura
de
banda
Áudio
Dados
Tempo
Camada Física
39
FDM e ADSL
Tel.
0
Download
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20 25
Camada Física
200 250
1000 KHz
40
FDM e TV a cabo
Download
Largura
de
banda
Upload
Canais
Tempo
Camada Física
41
Multiplexação por divisão de
tempo
Canal 1
Canal 2
Canal 3
Canal 4
Canal 5
Canal 1
Canal 2
Canal 3
42
Camada Física
Canal 4
Canal 5
Tempo
Freqüência
Transmissão simplex
Dados
Transmissor
Camada Física
Receptor
43
Transmissão half-duplex
Dados
Transmissor
Receptor
Turnaround
Turnaround
Dados
Receptor
Camada Física
Transmissor
44
Transmissão full-duplex
Transmissor
Camada Física
Dados
Receptor
45
Transmissão serial
11101010
Transmissor
Camada Física
Receptor
46
Transmissão paralela
1
1
1
Transmissor
0
1
Receptor
0
1
0
Camada Física
47
Transmissão assíncrona
Bit de
término
Transmissor
Camada Física
1
Bit de
início
B
1
Bit de
término
Intervalo de tempo
1
Bit de
início
A
1
Receptor
48
Transmissão Síncrona
Caractere de
sincronismo
Transmissor
Camada Física
Bloco de
caracteres
S
Y
N
Caractere de
sincronismo
Bloco de
caracteres
S
Y
N
Receptor
49
Topologias ponto a ponto e
multiponto
C
A
A
B
D
E
C
D
(b)
‘
(a)
B
F
E
F
Camada Física
50
Topologias de rede
Camada Física
51
Topologia totalmente ligada
A
F
B
E
C
D
Camada Física
52
Topologia em estrela
A
C
F
B
E
Camada Física
D
53
Topologia em estrela utilizando
hub ou switch
Hub ou switch
Estação
Camada Física
Estação
Estação
Estação
54
Topologia hierárquica ou em
árvore
H
B
A
Camada Física
C
F
D
E
G
55
Topologia hierárquica utilizando
hub ou switch
Hub ou switch
Camada Física
56
Topologia distribuída
C
A
B
D
E
F
Camada Física
57
Topologia em barra
A
B
F
Camada Física
C
D
E
58
Topologia em anel
A
F
B
E
C
D
Camada Física
59