O documento discute conceitos básicos de comunicação de dados, incluindo meios de transmissão, sinais analógicos e digitais, codificação, taxas de transferência e características da camada física no modelo OSI.

1. Centro Universidade Anhanguera
de Campo Grande – Unidade 1
Superint. CENTRO-OESTE
Tec. Em Redes de
Computadores
Aula02 – Princípios da
comunicação

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3. 3

4. Introdução a meios de transmissão
• Quais são os meios de transmissão de dados
que você conhece?
• Quais são os que você mais freqüentemente
usa?
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5. Introdução a meios de transmissão
• No nível mais baixo, a comunicação entre computadores ocorre
através da codificação da informação em níveis de energia.
• Para transmitir informações em fios, por exemplo, basta variar os
sinais elétricos para diferenciar o bit “0” do “1”.
• Em transmissão de rádio, a variação do campo eletromagnético
produzida permite diferenciar o sinal “0” do “1”.
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6. 6

7. Introdução a meios de transmissão
• Função do hardware (codificação e decodificação).
– Providenciar que os dados sejam convertidos em variações de
energia para efetuar uma transmissão em um meio qualquer;
– Transparente para os programadores e usuários.
• Função do software (criar protocolos e tratar erros).
– Providenciar o tratamento de erros ocorridos na transmissão.
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8. Os meios de transmissão
• Os principais meios de transmissão conhecidos são:
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Fios de cobre Fibras de vidro Rádios
Microondas Luz lazer Satélite

9. Características dos meios de transmissão
• Podemos observar que os meios de transmissão são divididos em meios
guiados e não guiados:
– Ex. meios guiados: fios, cabo coaxial, fibra de vidro;
– Ex. meios não guiados: rádio, microondas, infravermelho, etc.
• A qualidade dos sinais em uma transmissão de dados em
telecomunicações são determinados ambos pelas características do meio
e do próprio sinal.
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10. Na informática
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11. Características dos meios de transmissão
• Nos meios guiados, as limitações são mais
influenciadas pela tipo de meio utilizado;
• Enquanto que nos meios não guiados, a
largura de banda produzida pela antena pode
determinar a qualidade de uma transmissão.
– Meios guiados: fios, cabo coaxial, fibra de vidro;
– Meios não guiados: rádio, microondas, infravermelho,etc.
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12. Surgimento dos Meios não Guiados
• Os usuários necessitavam de flexibilidade de acesso ao rádio, internet e
telefonia;
• Novos dispositivos móveis foram surgindo;
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13. Dados e sinais – Cap 3 – Pag. 57-63
• Uma das principais funções da camada física é transportar dados na forma de
sinais eletromagnéticos por um meio de transmissão.
• Geralmente, os dados enviados para uma pessoa ou aplicação não se encontram
em um formato que pode ser transmitido por uma rede.
• Para serem transmitidos, os dados precisam ser transformados em sinais
eletromagnéticos.
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14. Sinais analógicos e digitais
• Os dados podem ser analógicos ou digitais. Dados analógicos são contínuos e
assumem valores contínuos. O dados digitais possuem estados discretos e
assumem valores discretos;
• Os sinais podem ser analógicos ou digitais. Os sinais analógicos podem ter um
número infinito de valores em um intervalo, os sinais digitais podem ter apenas
um número limitado de valores.
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15. Comparação de Sinais analógicos e digitais
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16. Sinais Analógicos Periódicos
• Os sinais analógicos periódicos podem ser classificadas como simples ou
compostos. Um sinal analógico periódico simples, uma onde senoidal,
não pode ser decomposta em sinais mais simples.
• Um sinal analógico periódico é composto por ondas senoidais
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17. Amplitude máxima
• A amplitude máxima de um sinal é o valor absoluto da máxima intensidade,
proporcional à energia que ela transporta. Para sinais elétricos, a amplitude
máxima é normalmente medida em volts;
• A eletricidade em sua casa pode ser representada por uma onda senoidal com
uma amplitude máxima de 155 a 170 V. Entretanto, é de domínio público que a
voltagem da eletricidade em nossas residências é de 100 a 127 volts;
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18. Onda senoidal
• A onda senoidal é a forma mais fundamental de um sinal analógico
periódico. Quando a visualizarmos como uma curva oscilante
simples, sua mudança ao longo do curso de um ciclo é suave e
consistente, um fluxo oscilante e contínuo.
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19. 3.19
Dois sinais na mesma fase e freqüência, mas com amplitudes
diferentes

20. Sinais Digitais
• Além de representadas por um sinal analógico, as informações também
podem ser representadas por um sinal digital. Por exemplo, o nível lógico
1 pode ser codificado como uma voltagem positiva e o nível lógico zero
como uma voltagem 0. Um sinal digital pode ter mais de 2 níveis. Nesse
caso, podemos enviar mais de 1 bit por nível.
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21. Exemplos de sinais digitais
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22. Taxa de Transferência
• A maioria dos sinais digitais não é periódica e,
conseqüentemente, freqüência e período não
são características adequadas.
• A taxa de transferência é o número de bits
enviados em 1 segundo, expresso em bits por
segundo (bps).
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23. Um canal de voz digitalizada é obtido digitalizando-se um sinal de voz analógico que
possui a largura de banda de 4 KHz. Precisamos amostrar o sinal com o dobro da
freqüência mais alta (duas amostragens por hertz). Vamos supor que cada amostragem
precise de 8 bits. Qual é a taxa de transferência necessária?
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EXERCÍCIOS

24. Um canal de voz digitalizada é obtido digitalizando-se um sinal de voz analógico que
possui a largura de banda de 4 KHz. Precisamos amostrar o sinal com o dobro da
freqüência mais alta (duas amostragens por hertz). Vamos supor que cada amostragem
precise de 8 bits. Qual é a taxa de transferência necessária?
Solução
A taxa de bits pode ser calculada como
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EXERCÍCIOS

25. Exercícios
• Assume we need to download text documents at
the rate of 100 pages per minute. What is the
required bit rate of the channel?
• Solution
– A page is an average of 24 lines with 80 characters in
each line. If we assume that one character requires 8
bits, the bit rate is:
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26. Camada Física
• A camada Física OSI fornece os requisitos para
transportar pelo meio físico de rede os bits que
formam o quadro da camada de Enlace de Dados.
• Entrega de quadros pelo meio físico local exige os
seguintes elementos da camada Física:
– Meio físico e conectores ligados
– Representação de bits no meio físico
– Codificação de dados e informações de controle
– Circuito transmissor e receptor nos dispositivos de
rede
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27. Camada Física - Padrões
• A International Organization for Standardization (ISO)
• O Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
• O American National Standards Institute (ANSI)
• A International Telecommunication Union (ITU)
• A Electronics Industry Alliance/Telecommunications Industry Association
(EIA/TIA)
• Autoridades de telecomunicações nacionais, como a Federal
Communication Commission (FCC) nos EUA.
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28. Funções da camada física
• As três funções fundamentais da Camada
Física são:
– Os componentes físicos
– Codificação de dados
– Sinalização
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29. Codificação
• Codificação é um método de converter um fluxo de bits de dados em um código
predefinido. Os códigos são grupos de bits utilizados para fornecer um padrão
previsível que possa ser reconhecido pelo remetente e pelo receptor.
• Além de criar códigos para os dados, os métodos de codificação na camada física
também podem fornecer códigos de controle, como identificar o início e o fim de
um quadro.
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30. Sinalização
• A camada Física irá gerar os sinais elétricos,
ópticos ou sem fio que representam o "1" e
"0" no meio físico. O método de
representação de bits é chamado de método
de sinalização.
• O método de representação de bits é
chamado de método de sinalização.
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31. Métodos de Sinalização
• Os bits são representados no meio alterando uma ou mais das seguintes
características de um sinal:
– Amplitude
– Freqüência
– Fase
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32. Codificação Manchester
• Em vez de representar os bits como pulsos de simples valores de voltagem, no
esquema de codificação Manchester, os valores de bit são representados como
transições de voltagem.
• Por exemplo, uma transição de uma voltagem baixa para uma voltagem alta
representa um valor de bit 1. Uma transição de uma voltagem alta para uma
voltagem baixa representa um valor de bit 0.
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33. Largura de banda
• A capacidade de um meio em transportar dados é descrito como a largura de banda
de dados total do meio físico. A largura de banda digital mede a quantidade de
informação que pode fluir de um lugar a outro durante um determinado tempo. A
largura de banda é geralmente medida em quilobits por segundo (kbps) ou
megabits por segundo (Mbps).
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34. Throughput
• O Throughput é a medida da transferência de bits através do meio físico durante
um determinado período.
• Devido a diversos fatores, o throughput geralmente não corresponde à largura de
banda especificada nas implementações da camada Física, como a Ethernet.
• Diversos fatores influenciam o throughput. Entre esse fatores estão a quantidade
de tráfego, o tipo de tráfego e o número de dispositivos encontrados na rede que
está sendo medida. Em uma topologia multiacesso como a Ethernet, os nós
competem pelo acesso ao meio físico e pela sua utilização. Portanto, o throughput
de cada nó é reduzido com o aumento do uso do meio físico.
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35. Goodput
• Uma terceira medida foi criada para medir a transferência dos dados úteis.
• Essa medida é conhecida como goodput. O Goodput é a medida dos dados úteis transferidos
durante um determinado período e, portanto, é a medida que mais interessa aos usuários de
rede.
• Diferente do throughput, que mede a transferência de bits e não a transferência de dados
úteis, a goodput conta os bits enviados ao protocolo superior. O Goodput é o valor do
throughput menos o tráfego geral para estabelecer sessões, reconhecimentos e
encapsulamento.
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36. 36

37. Referências
• Forouzan
• Academia Cisco
• http://www.hardware.com.br/tutoriais/histori
a-redes/
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