CAPÍTULO 12 - CONTROLE DE ERROS
13 pág.

CAPÍTULO 12 - CONTROLE DE ERROS


DisciplinaPropagação e Antenas126 materiais1.649 seguidores
Pré-visualização4 páginas
CAPÍTULO XII - CONTROLE DE ERROS


1. INTRODUÇÃO

	Infelizmente, os ruídos e as imperfeições presentes nos canais de comunicação faz com que tenhamos a ocorrência de erros nas transmissões de dados. Para ilustrarmos estas imperfeições vamos tomar um exemplo simples: você já deve ter notado, quando está utilizando o telefone, que durante a conversação aparecem vários tipos de ruídos e interferências que causam um prejuízo na mensagem. Felizmente, o nosso célebro possui excelentes características de \u201cprocessamento\u201d e consegue, na maioria das vezes, se adaptar às mudanças nas características de transmissão, minimizando desta forma os efeitos do ruído. Por exemplo, se um \u201cestalido\u201d na linha destrói uma palavra, nós, usualmente, conseguimos recolocar a palavra no contexto, sem a necessidade de solicitarmos à outra pessoa que repita a palavra. Ainda, se as condições da linha se deterioram demasiadamente, podemos pedir ao nosso interlocutor para falar mais compassadamente ou mais claramente.
	Quando substituímos as pessoas por computadores, e passamos a trocar dados pelo canal de comunicação a coisa muda de figura. Os computadores não possuem a mesma adaptabilidade dos seres humanos, não sendo capazes de, sozinhos, recompor dados que tenham sido recebidos com erro. Para que esta recomposição seja possível, devemos utilizar técnicas especiais para detecção e correção de erros. A única forma de viabilizarmos a descoberta de erros por parte do computador é introduzirmos algum tipo de redundância na mensagem, de forma que o mesmo possa, a partir da análise da mensagem e dos bits de redundância recebidos, detectar a possível ocorrência de erros e, caso a mesma ocorra, implementar algum método de correção (quando isto for necessário). A introdução de redundância é feita através da utilização de códigos apropriados, os chamados códigos de detecção e/ou correção de erros.
	A opção por um código detector ou corretor de erros se dá em função das características do sistema (velocidade de transmissão, tipo de transmissão - duplex, half, simplex -, tempo de reversão do sentido de transmissão, etc). Já a escolha de um código específico (quer seja detector ou corretor) deve levar em consideração a complexidade de implementação do mesmo, a taxa de erros não detectados suportada pelo sistema e a eficiência do código.


2. TAXA DE OCORRÊNCIA DE ERROS

	A taxa de ocorrência de erros em um sistema de transmissão de dados varia com a taxa de transmissão. A figura 12.l mostra o efeito de um burst de 2 milisegundos de duração em sistemas transmitindo a diferentes taxas. Se nós transmitimos os dados a uma taxa de 50 bits por segundo, cada bit terá uma duração de 20 milisegundos. O receptor decide se o bit é 0 ou 1 através da amostragem do dado, sendo que esta deve ser feita, preferencialmente, no centro de cada bit. O receptor efetivamente toma um instantâneo do bit para determinar seu valor. Se o burst ocorre no instante em que o receptor está amostrando o bit, pode ou não ocorrer um erro, dependendo das condições instantâneas apresentadas pelo ruído. Para uma transmissão a 50 bits por segundo, é bastante improvável que um burst de 2 milisegundos acarrete em erros, uma vez que há apenas uma chance em dez do burst ocorrer no instante em o bit está sendo amostrado.
	Se nós elevamos a taxa de transmissão para 1000 bits por segundo cada bit dura cerca de 1 milisegundo, e o burst de 2 milisegundos afeta dois bits de uma só vez. Neste caso, é bastante provável que um ou ambos bits sejam alterados. Se nós incrementamos a taxa de transmissão para 10000 bps, teremos 20 bits contidos no espaço de 2 milisegundos (duração do burst). Desta forma, certamente um ou mais destes bits serão modificados.



\ufffd



Figura 12.l - Influência da velocidade de transmissão na taxa de erros.



	A moral da história é que para uma dada linha, nós temos mais propensão a erros quando utilizamos taxas maiores de transmissão dos dados. A tabela 12.l nos dá um indicativo da taxa de erros que pode ser esperada quando efetuamos transmissão de dados sob uma rede telefônica, a diferentes taxas de transmissão. A faixa de valores mostrada para a taxa de 9600 bps é decorrente do fato de termos uma grande variedade de qualidade dos circuitos telefônicos em uso. Dependendo do circuito selecionado para a sua chamada ser de alta qualidade ou de baixa qualidade, nós teremos uma menor ou maior taxa de erros. Para transmissões a baixas velocidades, o sistema é relativamente insensível a variações de qualidade no circuito.


	
TAXA DE TRANSMISSÃO\ufffdTAXA DE ERROS\ufffd\ufffd1200 bps\ufffd1 em 200.000\ufffd\ufffd2400 bps\ufffd1 em 100.000\ufffd\ufffd9600 bps\ufffd 1 em 1.000 a
1 em 10.000\ufffd\ufffd

Tabela 12.1 - Taxas de erro típicas.




	A tabela 12.1 nos mostra que, em muitos casos, temos um limite máximo de 1200 bps para transmissão de dados sob uma rede telefônica comutada. Isto ocorre pois taxas de erro superiores a um em 100.000, ou mesmo entre 1 em 100.000 a 1 em 200.000 são inaceitáveis para a maioria dos sistemas. Contudo, muitas redes conseguem \u201csobreviver\u201d a linhas com altas taxas de erro. Isto ocorre dada à tendência dos erros ocorrerem em bursts (isto é, bits de erro não são randomicamente distribuídos; entretanto, bursts de erros são randomicamente distribuídos).
	Quando os dados são transmitidos em blocos, o tamanho destes influencia diretamente no número de retransmissões devidas a erro necessárias. Isto ocorre pois um bloco com um bit errado é tão inútil quanto um bloco com 10 ou 15 bits errados. Assim, se nós temos, digamos, 100 impulsos de ruído de um bit de comprimento distribuídos randomicamente sobre um dado período, podemos ter 100 blocos de dados afetados. Se o mesmo número de impulsos de ruído são agrupados em um determinado número de bursts, sobre o mesmo período de tempo, nós temos um número significativamente menor de blocos afetados.


3. CONDICIONAMENTO DA LINHA

	Os vários ruídos presentes na linha telefônica são causados por chaveamentos nas centrais telefônicas e, também, por influências externas, tais como relâmpagos, falhas de alimentação, forças elétricas e magnéticas associadas com outras linhas ou equipamentos. Ruídos impulsivos na linha telefônica geralmente ocorrem um bursts, com tendência a ocorrerem randomicamente. [Erros podem ocorrer sistematicamente (isto é, a intervalos regulares) ou de alguma outra forma previsível (tal como uma falha de hardware), sempre causando um padrão de erro particular. Por causa da sua natureza previsível, erros sistemáticos são tratados mais facilmente que erros randômicos.]
	Quando nós dedicamos uma linha e a temos permanentemente conectada entre terminal e computador, torna-se possível \u201cby-passar\u201d o equipamento de chaveamento da central telefônica e, desta forma, reduzir substancialmente a quantidade de ruído na linha. Ainda, como a linha estará dedicada a esta aplicação, podemos efetuar medidas de performance na mesma e adicionar componentes elétricos para alterar suas características. Este processo, conhecido como condicionamento, melhora as características da linha e, conseqüentemente, reduz a taxa de erro. Desta forma, podemos utilizar taxas de transmissão maiores (tal como 9600 bps) com taxas de erro aceitáveis.
	O processo de condicionamento somente pode ser aplicado a linhas dedicadas. Isto ocorre uma vez que o processo de seleção de linha na central telefônica é randômico e, desta forma, não podemos conhecer exatamente quais as características da linha a ser utilizada e, conseqüentemente, quais os componentes que devem ser adicionados de forma a melhorar as características da mesma.


4. EQUALIZAÇÃO

	Modems modernos são capazes de monitorar a condição da linha e do sinal recebido e automaticamente neutralizar certas variações do comportamento normal. Este processo é conhecido como equalização, sendo hoje, freqüentemente, um processo automático. Os resultados obtidos pela equalização não são tão bons quanto àqueles obtidos pelo condicionamento da linha. Entretanto, transmissões a 4.800 bps sobre uma linha telefônica comutada tem sido