unidade_1-2 REDES DE COMPUTADORES

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Andre Luiz Oliveira
Redes De Computadores
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
Transmissão de dados 
 
1-Introdução 
 
 “A transmissão de dados” é uma matéria cada vez mais importante para qualquer 
pessoa que opere com equipamentos que estejam inseridos num sistema de 
comunicação. 
Nos últimos tempos temos assistido a um interesse crescente relativamente a este 
tema. 
Precisamos conhecer alguns dos problemas existentes numa arquitetura de 
comunicação e encontrar a melhor solução para controlar ou minimizar essas mesmas 
perturbações. 
 
 
 
 
2-Transmissão da Informação 
Fluxo de informações através de um canal de transmissão entre dois ou mais 
intervenientes (emissor/receptor), de acordo com uma série de regras pré-definidas e 
do conhecimento das entidades envolvidas. 
 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
 
 
 
2.1 Aspectos Físicos 
 
• Comunicação – processo pelo qual a informação é transmitida de forma confiável de 
um ponto, no espaço e no tempo, denominado fonte, para outro ponto, o destino. 
• Mensagem – correspondem as manifestações físicas da informação produzida pela 
fonte. 
• Sinal – grandeza elétrica variável no tempo tal como uma corrente ou tensão, e 
representa a mensagem. 
• Sistema – elemento físico que modifica os sinais a ele aplicados. 
• Finalidade de um sistema de comunicação – fornecer uma réplica aceitável da 
mensagem no destino. 
• Largura de espectro – faixa de frequências pertencentes ao sinal. 
 
 
 
 
 
 
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• Transdutor – converte a mensagem em um sinal elétrico. 
• Transmissor – acopla o sinal ao canal de transmissão. Para fins de transmissão 
efetiva e eficiente, algumas operações de processamento de sinal devem ser 
realizadas. A mais comum é a modulação. 
• Canal – ligação elétrica entre transmissor e receptor. (Par de fios, onda de rádio, 
feixe de laser). 
• Receptor – extrair o sinal desejado do canal e fornecê-lo ao transdutor de saída. 
Estágios de amplificação. Sua operação principal é a demodulação. 
• Transdutor de saída – converte o sinal elétrico em mensagem. 
 
 
2.2 Sistemas de Comunicação 
 
Sistemas de Comunicação (Cabeados) 
• Sistemas Convencionais de Telefonia Fixa. 
• Sistema de Distribuição de Sinal de TV via Cabo (CATV). 
• Redes Cabeadas (Wired Networks): LANs / MANs / WANs. 
• Backbone de Fibra Ótica das Operadoras de Telecomunicações. 
• Barramento de comunicação dentro de computadores para comunicação entre CPU 
e memória. 
 
Sistemas de Comunicação Sem Fio (Wireless) 
• Transmissão via Satélite. 
• Transmissão de Sinais de Rádio e TV. 
• Telefone Sem Fio. 
• Sistemas de Telefonia Celular. 
• Redes Sem Fio (WiFi / WiMAX). 
• Bluetooth. 
 
 
 
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• Ultra Wide Band (UWB). 
• Enlaces de Micro-ondas. 
• Redes de Sensores / Ad hoc. 
• GPS. 
 
 
Limitações na transmissão da Informação 
 
• Limitação da largura de faixa – variação da energia requer intervalo de tempo. 
• Ruído – está sempre presente nos sistemas elétricos. Limita a habilidade de 
identificar corretamente o sinal enviado. 
• Capacidade de canal – é o máximo em bits por segundo (bps) que pode ser 
transmitido pelo canal. 
 
 
Efeitos indesejáveis 
• Atenuação – redução da intensidade do sinal. Decréscimo progressivo da potência do 
sinal com o aumento da distância. 
• Distorção – alteração do sinal devida a uma resposta imperfeita do sistema ao sinal. 
• Interferência – contaminação por sinais estranhos, normalmente feitos pelo homem, 
de forma similar ao sinal desejado. 
• Ruído – sinais elétricos aleatórios ou imprevisíveis provenientes de causas naturais, 
tanto internos quanto externos ao sistema. 
 
 
Sinal analógico e digital 
Os termos analógico e digital se referem à forma como o sinal transmitido varia com o 
tempo. Quando o sinal (sua amplitude) varia continuamente ao longo do tempo, ou 
seja, pode possuir um valor diferente a cada instante diferente do tempo, ele é dito 
analógico. Um exemplo desse tipo de sinal é a nossa voz. 
 
 
 
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Quando o sinal (sua amplitude) sempre se mantém constante durante um intervalo de 
tempo, ele é dito digital. A transmissão de sinais digitais utiliza intervalos de tempo de 
mesma duração, e em cada intervalo o sinal pode ter um valor diferente, mas que é 
fixo dentro do intervalo. O número de possíveis valores que o sinal pode assumir é 
predeterminado. Um exemplo seria utilizar apenas dois possíveis valores, em que um 
deles representaria o número 0 (zero) e o outro o número 1 (um). A Figura 2 mostra 
um sinal digital que pode assumir apenas dois valores, sedo que cada coluna 
representa um intervalo de tempo. Os computadores são um exemplo de 
equipamentos que utilizam informação digital. 
 
 
 
 
 
É interessante observar que uma coisa é a natureza da informação, ou seja, se ela é 
digital ou analógica; outra coisa é o modo como a representamos e transmitimos. 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
Embora o mais natural seja transmitir uma informação analógica de modo analógico e 
uma digital de modo digital, qualquer combinação é possível. Ou seja, podemos pegar 
uma informação digital e a representarmos e transmitirmos em modo analógico. Do 
mesmo modo, podemos pegar uma informação analógica e a representarmos e a 
transmitirmos em modo digital. 
Pense rapidamente no que aconteceu com a rede telefônica, por exemplo. A voz é 
uma informação analógica e, portanto, as redes de telefonia foram construídas de 
modo a transmitirem sinais analógicos. Com o surgimento dos computadores, que 
utilizam informação digital, as redes de telefonia começaram a ser utilizadas também 
para permitir a comunicação entre esses equipamentos. Para isso, os modems foram 
inventados. Ou seja, para converterem as informações digitais em analógicas, de modo 
que pudessem ser enviadas pelas redes de telefonia. Por outro lado, as redes de 
computadores, como a Internet, por exemplo, são digitais, mas têm sido muito 
utilizadas por aplicações de transmissão de voz, como o Skype, por exemplo, que 
utiliza VOIP onde nesse caso, o sinal analógico da voz é convertido em sinal digital para 
ser transmitido pela rede. 
Como as redes digitais fornecem mais controle no que se refere ao monitoramento e à 
própria configuração da rede do que redes analógicas, os sistemas digitais são cada vez 
mais utilizados nas redes de comunicação. As redes de telefonia já possuem grande 
parte de suas estruturas operando em modo digital. 
 
 
Taxas de transmissão 
A taxa de transmissão de um canal ou meio físico é a quantidade de bis que a esse 
meio consegue transmitir por segundo. Esta taxa pode ser expressa em bits por 
segundo (bps) ou Kylobits, Megabits ou Gigabits por segundo. As taxas de transmissão 
entre dois computadores dependem de vários fatores, tais como: 
 
• As características dos cabos utilizados. 
• A quantidade de tráfego de mensagens provenientes dos vários nós da rede. 
• A utilização de largura de banda para transmissão de um só ou vários fluxos de 
mensagens ao mesmo tempo (multiplexação). 
• As taxas máximas de transmissão dos modems ou outros dispositivos de 
comunicação; etc. 
 
 
 
 
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Taxas de transmissão X Taxa de Transferência 
 
Antes de tudo é preciso relembrar as unidades de medidas para os computadores: 
Bit: É a menor unidade de referência de armazenamento, são necessários 8 bits para 
se obter um byte. 
Byte: É a menor unidade de medida. 1 Byte equivale a 1 caractere que equivale a 1 
letra ou símbolo. 
Então temos: 
1 Byte => 8 bits 
1 Kbyte => 1024 bytes ou 8192 bits 
1 Mbyte => 1024 Kbytes ou 8.388.608 bits 
Voltando as taxas de transmissão e de transferência: 
A taxa detransmissão é a unidade de medida para a velocidade a sua conexão está na 
rede mundial de computadores, em kilobits por segundo ou “kbps”. Ao acessar páginas 
ou enviar/receber e-mails, os dispositivos transferem e recebem uma quantidade 
de kilobytes por segundo ou “KB/s”. 
Toda vez que você se conecta à Internet, é atribuída uma taxa de velocidade de 
transferência de dados que você se conectou. Cada vez que um usuário acessa páginas 
de Internet ela transfere uma quantidade de bytes (texto + imagens) para o seu 
computador. 
Os navegadores indicam sempre a taxa de transferência dos dados para o seu 
computador, e para descobrir a taxa de transmissão, é necessário um cálculo, então 
vamos para a prática: 
 
 
Outro exemplo 
 
 
 
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Exemplo 1: 
Considerando o tamanho do arquivo em KB Taxa de transferência 60 
Suponhamos que temos uma largura de banda de 600KB onde iremos baixar um 
arquivo de 80MB qual o tempo estimado para o término do download? 
Passo 1 – Descobrir a taxa de transferência ou converter Kilobits para Kilobytes. 
600KB / 8 = 75Kbps 
Onde 75Kbps é a taxa máxima para download. 
Dividimos por 8 porque a unidade de medida de taxa de dados em redes de 
computadores é o bps (bits por segundo. Um byte é um conjunto de 8 bits.). 
Passo 2 – Converter o tamanho do arquivo de MB para KB (Se o arquivo já estiver em 
KB não é necessário convertê-lo). 
80MB * 1000 = 80000KB 
 
Calculando 
80000 / 75 = 1066,666666 que dividindo por 60 é aproximadamente: 17,7 
Resposta: O tempo estimado para download de um arquivo de 80MB em um enlace de 
600Kb é de aproximadamente 17 minutos. 
Exemplo 2: 
Calcule o tempo de transferência de um arquivo em uma rede de 100Mbps. Sendo o 
tamanho do arquivo igual a 165Kbytes. 
Sabendo que 1 byte é igual a 8 bits 
 
 
 
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Regra de três para achar a velocidade 
 
1 byte ------ 8 bits 
 x ------ 100.000.000 bits 
 x = 12.500.000 bytes ou 12,5M bits 
 
Agora q tá transformado, basta realizar a regra de três de novo em cima da velocidade: 
 
1 segundo ------- 12.500.000 bytes 
 x ------- 165.000 bytes 
 x = 0,0132 segundos 
 
 
Exemplo 3: 
Calcule o tempo de transferência de um arquivo em uma rede de 100Mbps. Sendo o 
tamanho do arquivo igual a 165Kbytes. 
Sabendo que 1 byte é igual a 8 bits 
 
Regra de três para achar a velocidade 
 
1 byte ------ 8 bits 
 x ------ 100.000.000 bits 
 x = 12.500.000 bytes ou 12,5Mbits 
 
Agora q tá transformado, basta realizar a regra de três de novo em cima da velocidade: 
 
 
 
 
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1 segundo ------- 12.500.000 bytes 
 x ------- 165.000 bytes 
 x = 0,0132 segundos 
 
Exemplo 3: 
Vamos usar: Arquivo: 240GB, Rede 100Mbps, Qual o Tempo de transferência ? 
 
Passo 1: Converter de GB (bytes) para Gb (bits) 240*8 = 1920Gb 
 
Passo 2: Converter de Gb para Mb 1920 * 1024 = 1966080Mb 
 
A transformação d bits em bytes já foi feita, então vou fazer um cálculo mais direto. 
Sabendo que 100Mbps é a mesma coisa que 12,5MBps e que 240GB é 240000MB, 
vamos aos cálculos: 
 
1 segundo ------- 12,5MB 
 x ------- 240000MB 
 x = 19200 segundos 
 
Transformando isso em horas: 
 
1 hora --------- 3600 segundos 
 x --------- 19200 segundos 
 x = 5,33... horas 
 
Melhorando os cálculos: 
 
 
 
 
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1 hora -------- 60 minutos 
0,33 hora ----- x 
 x = 20 (aproximadamente) 
 
Somando e dando o resultado final 
 
 x = 5 horas e 20 minutos aproximadamente 
 
2.3 Modos de Transmissão de Sinal 
 
• Simplex: Neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de 
um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores; é o que se passa, por 
exemplo, numa emissão de rádio ou televisão; em redes de computadores, 
normalmente, as transmissões não são desse tipo (Exemplos: Transmissão de TV e 
Rádio). 
 
• Half-Duplex: Nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois sentidos, 
mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao 
mesmo tempo; este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações 
entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente); ocorre 
em muitas situações na comunicação entre computadores (Exemplo: Rádio Amador). 
 
• Full-Duplex: Neste caso, as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em 
simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo em 
que pode também recebê-la; um exemplo típico destas transmissões são as 
comunicações telefónicas; também são possíveis entre computadores, desde que o 
meio de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido 
do fluxo dos dados (Exemplo: Telefonia). 
 
 
 
 
 
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2.4 Meios de Transmissão 
Os meios de transmissão podem ser agrupados em: 
 
Meios Guiados 
Utiliza um condutor para transportar sinais do emissor ao receptor (Exemplos: fio de 
cobre e fibra óptica). 
 
 
• Cabo Coaxial 
 
Composto de: 
• Um fio de cobre na parte central; 
• Um material isolante envolvendo o fio de cobre; 
• Um condutor externo em malha (capa de cobre); 
• Uma capa plástica protetora. 
• Melhor blindagem que o par trançado: 
• Maiores distâncias e velocidades mais altas; 
 
 
 
 
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• Dois tipos de cabos: 
• 50 ohms: utilizado para transmissão digital; 
• 75 ohms: utilizado para transmissão analógica (TV a cabo); 
• Uma boa combinação de alta largura de banda (GHz) e excelente imunidade a 
ruído. 
 
 
 
• Pares trançados ou UTP 
 
O cabo UTP é um dos meios físicos mais utilizados nas redes modernas, apesar do 
custo adicional decorrente da utilização de hubs e outros concentradores. O custo do 
cabo é mais baixo, e a instalação é mais simples. Basta ligar cada um dos 
computadores ao hub ou switch. Cada computador utiliza um cabo com conectores RJ-
45 em suas extremidades. As conexões são simples porque são independentes. Para 
adicionar um novo computador à rede, basta fazer a sua ligação ao hub, sem a 
necessidade de remanejar cabos de outros computadores. 
 
 
 
 
 
 
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Cabos de rede podem ser comprados prontos, com diversas medidas. É prático usar 
cabos prontos quando seu uso é externo, ou seja, não embutido na parede. São os 
casos dos cabos que ligam o computador ao hub ou tomada, e também dos inúmeros 
cabos que interligam os equipamentos de rede nos racks. 
 
 
 
 
A figura anterior mostra a extremidade de um cabo UTP usado em redes, já 
desencapada e com seus quatro pares à mostra. Um desses pares tem um fio azul 
escuro, trançado com outro fio que pode ser azul claro ou então, branco com listras 
azuis. Da mesma forma, um par tem um fio laranja trançado com um fio branco com 
listras laranja, um fio verde trançado com um fio branco com listras verdes e um fio 
marrom trançado com um fio branco com listras marrons. Dependendo do cabo, os 
fios brancos listrados citados podem apresentar as cores laranja claro, verde claro e 
marrom claro, respectivamente. 
Note que apesar das extremidades dos oito fios desencapadas, visto acima, com a 
parte de cobre à mostra, não desencapamos essas extremidades quando montamos 
um cabo de rede. O conector RJ-45 tem contatos cortantes que penetram na cobertura 
plástica e atingem o condutor interno, fazendo o contato. 
A figura a seguir mostra em detalhes os conectores RJ-45, bem como a numeração dos 
seus contatos. Apesar do conector RJ-45 ter oito fios, as conexões por rede Ethernet 
usam apenas quatro fios. Entre os fios de números 1 e 2 (chamados de TD+ e TD–) a 
placa envia o sinal de transmissãode dados, e entre os fios de números 3 e 6 
(chamados de RD+ e RD–) a placa recebe os dados. Nos hubs e switches, os papéis 
desses pinos são invertidos. A transmissão é feita pelos pinos 3 e 6, e a recepção é 
feita pelos pinos 1 e 2. Em outras palavras, o transmissor da placa de rede é ligado no 
receptor do hub ou switch, e vice-versa. 
 
 
 
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Características: 
• Meio mais antigo e mais comum; 
• Consiste de dois fios de cobre que são trançados para evitar interferência; 
• Permite a transmissão de dados analógicos ou digitais; 
• A largura de banda depende da espessura do fio e da distância; 
• Pode transmitir dados por alguns quilômetros sem necessidade de 
amplificação; 
• Baixo custo de instalação. 
• Pode ser de vários tipos: 
 
 
 
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Categoria Descrição 
3 Mais antigo. Usa um número maior de voltas para reduzir a 
interferência e permitir distâncias maiores. 
Padrão Ethernet até 10 Mbps 
5 Utiliza menos voltas que o Cat 3. Quatro pares são agrupados em 
uma capa plástica para protegê-los e mantê-los unidos. 
Padrão Fast-Ethernet até 100 Mbps. 
6 e 7 Possuem especificações mais rígidas para aceitar maiores larguras 
de banda. 
Podem chegar a 10 Gbps (Padrão Gigabit Ethernet). 
Cat 7 possui blindagem para reduzir a suscetibilidade à interferência 
externa e linhas cruzadas. 
 
 
 
• Fibra Óptica 
Em 1966, num comunicado dirigido à British Association for the Advancement of 
Science, os pesquisadores K. C. Kao e G. A. Hockham da Inglaterra propuseram o uso 
de fibras de vidro, e luz, em lugar de eletricidade e condutores de cobre na 
transmissão de mensagens telefônicas. 
 
 
 
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A fibra óptica é um filamento de vidro, material dielétrico, constituído de duas partes 
principais: o núcleo, por onde se propaga a luz, e a casca que serve para manter a luz 
confinada no núcleo. 
Cada um destes elementos, núcleo e casca, possuem índices de refração diferentes 
fazendo com que a luz percorra o núcleo refletindo na fronteira com a casca. 
 
 
Para criarmos um sistema de comunicação através de fibras ópticas, precisamos de 
alguns elementos além da fibra tais como receptores e Transmissores, que 
transformam o sinal elétrico em luminoso, e vice versa. 
A comunicação se estabelece da seguinte forma: O equipamento, hub ou estação de 
trabalho, envia uma mensagem codificada através de um pulso elétrico ao emissor que 
converte em pulso luminoso, este pulso luminoso percorre a fibra até atingir seu 
destino, onde encontra um receptor que recebe e converte novamente em pulso 
elétrico para que o outro equipamento possa interpretar a mensagem. Os emissores e 
receptores geralmente ficam alojados em equipamentos tais como hubs ópticos, 
placas ópticas e tranceivers. 
Os transmissores ópticos são responsáveis pela conversão dos sinais elétricos em sinais 
ópticos que serão transportados pela fibra. As fontes luminosas usadas são: 
LEDs (Light Emitting Diodes): utiliza o processo de fotogeração por recombinação 
espontânea. Os cabos com este tipo de transmissão são mais baratos, além de serem 
mais adaptáveis à temperatura ambiente e de terem um ciclo de vida maior. 
LDs (Laser Diodes): utiliza o processo de geração estimulada da luz. Os cabos com este 
tipo de transmissão são mais eficientes em potência devido a sua espessura reduzida 
• Da espessura de um fio de cabelo, Taxa de erros quase nula; 
• Alta largura de banda: 
• Altas taxas de transmissão; 
 
 
 
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• Teoricamente → 50 Tbps; 
• Na prática → 100 Gbps: 
• Devido às conversões de sinal elétrico / óptico; 
• Somos incapazes de realizar a conversão de forma mais rápida; 
• Uma possível solução: um sistema completamente óptico; 
 
 
 
• Dois tipos de fibras: 
• Multimodo: que pode transportar mais de um sinal de luz; 
• Monomodo: transmitem apenas um sinal de luz; 
• Fibras monomodo permitem uma largura de banda maior, mas são mais 
caras. 
 
• Componentes de um sistema óptico: 
• Fonte de luz: 
• Converte sinais elétricos em pulsos de luz; 
• Bit 1: pulso de luz; 
• Bit 0: ausência de luz; 
• Dois tipos de fonte de luz: LEDs ou Lasers semicondutores; 
 
• Meio de transmissão: 
• Fibra de vidro ultrafina; 
 
 
 
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• A luz não é afetada por ruídos elétricos; 
• 
• Detector: 
• Converte pulsos de luz em sinais elétricos; 
• Normalmente é um fotodiodo. 
 
• Vantagens: 
• Largura de banda maior; 
• Atenuação (50 Km); 
• Imunidade a interferências eletromagnéticas; 
• Resistência à corrosão (vidro ou plástico v.s. cobre); 
• Peso; 
• Imune a derivações; 
• Desvantagens: 
• Instalação e manutenção; 
• Unidirecional (simplex); 
• Custo. 
 
 
Meios Não-Guiados 
Usa ondas propagadas pelo ar em diferentes frequências (Exemplos: rádio, raios laser 
transmitidos pelo ar). 
 
• Infravermelhos: 
 
A transmissão por infravermelho é uma transmissão por ondas eletromagnéticas que 
tem uma frequência mais alta que as Frequências Extremamente Altas da comunicação 
por rádio, mas não altas o bastante para tornarem-se luz. Este tipo de onda é utilizado 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
por vários equipamentos diferentes e até mesmo o calor do corpo humano emite 
ondas infravermelhas. Os controles remotos de vários aparelhos também usam 
infravermelho. 
Uma característica interessante do infravermelho é que ele pode ser transmitido de 
forma direta (em linha reta como um laser) ou difusa (como a luz de uma lâmpada). 
 
 
• Ondas de Rádio 
 
Neste tipo de transmissão utilizamos varias características físicas que as ondas de rádio 
podem oferecer. Elas são fáceis de serem geradas, atravessam paredes, contornam 
objetos, são refletidas pela atmosfera e percorrem longas distancias. É muito útil 
quando se quer construir uma rede em regiões onde esticar cabos é coisa complicada, 
como em uma cidade cheia de prédios, ou dentro de um prédio ou em regiões 
montanhosas. A desvantagem de utilizar ondas de rádio é que elas podem causar 
interferência em outros equipamentos, são absorvidas por obstáculos, por exemplo, 
chuva e podem sofrer interferência por motores ou outros equipamentos elétricos. 
 
 
• Satélites 
 
Utilizado em redes WAN e a comunicação é feita entre antenas parabólicas. 
Os satélites de comunicações são geralmente geoestacionários e encontram-se sobre o 
equador terrestre a uma altura de 35786 KM. 
 
 
 
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3-Multiplexação 
Técnica que permite compartilhar da capacidade de um único meio de transmissão 
para duas ou mais transmissões de forma independente e simultânea. A multiplexação 
é efetuada por dois dispositivos denominados: 
Multiplexador: combina sinais de entrada em um meio. 
Demultiplexador: Separa os sinais novamente para as suas respectivas saídas. 
 
A multiplexação é empregada para fazer uso eficiente de redes de dados de alta 
velocidade e taxas de dados altas, permitindo a redução do custo de um meio de 
transmissão uma vez que vários usuários compartilham esse meio. O custo da 
implementação diminui com o aumento da taxa de dados. São multiplexados dados 
(informação), voz (redes de telefonia), imagens, vídeos. Dois grandes métodos de 
multiplexação: 
1. FDM - Multiplexação por divisão na frequência. 
2. TDM - Multiplexação por divisão no tempo. 
 
 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
 
3.1 Multiplexação por divisão na Frequência – FDM 
As seguintes características são próprias da multiplexação por divisão na frequência: 
 
• Largura de banda do meio excede a largura de banda necessária ao canal. 
• Cada sinal utiliza uma portadora em frequência diferente. 
• Portadoras tem frequênciasseparadas assim os sinais não se sobrepõem 
(bandas de guarda), por exemplo, radio broadcast. 
• Canal é alocado mesmo se não há dados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2 Multiplexação por divisão no tempo síncrona – TDM 
A multiplexação por divisão no tempo é caracterizada por: 
 
• Taxa de dados do meio excede a taxa de dados do sinal digital a ser 
transmitido. 
• Múltiplos sinais digitais entrelaçados no tempo. 
• Pode ser no nível de bit de blocos. 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
• Slots de tempo são pré-assinalados a fontes e fixados. 
• Slots de tempo são alocados mesmo quando não há dados. 
• Slots de tempo não têm que ser uniformemente distribuídos entre fontes. 
 
No TDM as fontes de informação compartilham uma sequência de bits ocupando slots 
de tempo diferentes. Os slots organizados em frames contém um ciclo de alocação de 
slots de tempo. O ciclo é repetido durante a transmissão. 
Denomina-se canalização ao conjunto de slots dedicados a uma fonte, de um frame 
para o outro, é também chamado de canal ou tributário. 
 
 
 
4-Comutação 
 
A função da comutação em uma rede de comunicação se refere à alocação dos 
recursos da rede para possibilitar a transmissão de dados pelos diversos dispositivos 
conectados. Nos primórdios da telefonia, a conexão para uma ligação telefônica era 
feita pela telefonista que conectava um cabo aos soquetes de entrada e saída em um 
painel manualmente. Porém hoje esse processo é automatizado pelo equipamento de 
comutação. Um processo de comutação é aquele que reserva e libera recursos de uma 
rede para sua utilização. As comutações de circuitos e de pacotes são usadas no 
sistema telefônico atual. A comutação de circuito particularmente é usada no tráfego 
de voz, ela é a base para o sistema telefônico tradicional, e a comutação de pacotes é 
usada para o tráfego de dados, sendo por sua vez, a base para a Internet e para a Voz 
sobre IP. 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
 
4.1 Comutação de Circuitos 
É um tipo de alocação de recursos para transferência de informação que se caracteriza 
pela utilização permanente destes recursos durante toda a transmissão. 
 
 
Na comutação de circuitos, ocorrem três fases: 
 
• Estabelecimento do circuito: antes que os terminais (telefones) comecem a se 
comunicar, há a reserva de recurso necessário para essa comunicação, esse 
recurso é a largura de banda. 
• Transferência da voz: ocorre depois do estabelecimento do circuito, com a 
troca de informações entre a origem e o destino. 
• Desconexão do circuito: terminada a comunicação, a largura de banda é 
liberada em todos os equipamentos de comutação. 
 
Quando se efetua uma chamada telefônica, o equipamento de comutação procura um 
caminho físico desde o telefone do transmissor até o telefone do receptor. Esse 
caminho pode conter trechos de fibra óptica ou de micro-ondas, mas a ideia básica 
funciona: quando a chamada telefônica é estabelecida, haverá um caminho dedicado 
entre as extremidades até que a ligação termine. Nesse tipo de comutação, há a 
garantia da taxa de transmissão, e a informação de voz chegará na mesma ordem 
desde o transmissor até o receptor. Uma das propriedades mais importantes na 
comutação de circuitos é a necessidade de estabelecer esse caminho fim a fim antes 
que qualquer informação seja enviada. O tempo que o telefone do receptor leva para 
tocar logo depois do número discado é justamente o momento em que o sistema 
telefônico procura pela conexão física. Logo o sinal de chamada se propaga por todo o 
trajeto para que possa ser reconhecido. Na comutação de circuitos há também a 
reserva de largura de banda entre as extremidades, fazendo com que a informação de 
 
 
 
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voz percorra o mesmo caminho e chegue na mesma ordem. Isso é necessário para que 
uma conversa telefônica seja compreendida claramente pelo transmissor e pelo 
receptor. Mas se houver a reserva para um circuito de um determinado usuário, e ela 
não for usada, (o usuário permanecer em silêncio durante a ligação, por exemplo), a 
largura de banda desse circuito será desperdiçada. A reserva exclusiva de largura de 
banda para o circuito faz o sistema ineficiente, porque dificilmente os dispositivos 
trocam informações durante 100% do tempo em que ficam conectados. Sempre 
haverá tempos ociosos que não podem ser aproveitados, e a largura de banda só será 
liberada para outros fins quando um dos terminais encerrar a comunicação. Portanto, 
quando uma ligação é estabelecida, aquele que a originou é o master da conexão, caso 
aquele que recebeu a chamada devolva o telefone ao gancho, a ligação não se encerra. 
 
O circuito dedicado pode ser composto por: 
• Enlaces físicos dedicados. 
• Canais de frequência (canal FDM). 
• Canais de tempo (canal TDM). 
 
Características: 
 
• É feita uma reserva prévia de recursos ao longo de todo o caminho de 
comunicação. 
• Os pacotes seguem sempre o mesmo caminho que foi reservado Enlaces físicos 
dedicados. 
• Bom desempenho por existir uma garantia de recurso (largura de banda). 
• Há desperdício de recursos por ser reservado e pode haver momentos de 
ociosidade no tráfego, assim outros canais não poderão utilizar este que já está 
criado. 
• No caso de uma sobrecarga, em uma rede de comutação por circuitos os 
pedidos de novas conexões são recusados. 
 
 
 
 
 
 
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Unidade 1 - Parte 2 - Transmissão de dados 
 
4.2 Comutação de Pacotes 
 
A comutação de pacotes é a técnica que envia uma mensagem de dados dividida em 
pequenas unidades chamadas de pacotes. Ela não exige o prévio estabelecimento de 
um caminho físico para a transmissão dos pacotes de dados. Os pacotes podem ser 
transmitidos por diferentes caminhos e chegar fora da ordem em que foram 
transmitidos. Por esse motivo, a comutação de pacotes é mais tolerante a falhas em 
relação à comutação de circuitos, pois os pacotes podem percorrer caminhos 
alternativos até o destino de forma a contornar os equipamentos de comutação 
inativos. 
 
 
 
Nesse tipo de comutação, não há a reserva prévia de largura de banda, e assim, 
também não há o desperdício de recursos. A largura de banda é fornecida sob 
demanda, como ocorre na tecnologia VoIP. Na comutação de pacotes é utilizado o tipo 
de transmissão store-and-forward. O pacote é recebido e armazenado por completo 
pelo equipamento e depois encaminhado para o próximo destino. Em cada um desses 
equipamentos, o pacote recebido tem um endereço de destino, que possibilita indicar 
o caminho correto para o qual ele deve ser encaminhado. 
 
A comutação por pacotes pode ser: 
 
• Com ligação (circuito virtual): é estabelecido um caminho virtual fixo (sem 
parâmetros fixos, como na comutação de circuitos) e todos os pacotes seguirão 
por esse caminho. Uma grande vantagem é que oferece a garantia de entrega 
dos pacotes, e de uma forma ordenada. Ex: ATM (comutação de células), Frame 
Relay e X.25. 
 
 
 
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• Sem ligação (datagrama): os pacotes são encaminhados independentemente, 
oferecendo flexibilidade e robustez superiores, já que a rede pode reajustar-se 
mediante a quebra de um link de transmissão de dados. É necessário enviar-se 
sempre o endereço de origem. Ex: endereço IP. 
 
Características: 
 
• Usam os recursos de forma livre, à medida que for necessário, sem reserva 
prévia. 
• Utilizam a largura de banda total disponível para transferir os pacotes 
(otimização da largura de banda). 
• Quando a demanda é maior que os recursos oferecidos há congestionamento 
com uma geração de fila, podendo haver falha e perda de pacote. 
• Baixa latência. 
 
 
Comparação entre comutações de circuitos e pacotes 
 
 
 
 
 
 
 
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5-Roteamento nas Redes 
 
Roteamento é o mecanismoatravés do qual duas máquinas em comunicação “acham” 
e usam um caminho ótimo (o melhor) através de uma rede. O processo envolve: 
 
 
• Determinar que caminhos estão 
disponíveis. 
• Selecionar o “melhor” caminho 
para uma finalidade particular. 
• Usar o caminho para chegar aos 
outros sistemas. 
• Ajustar o formato dos dados 
(datagramas) às tecnologias de transporte 
disponíveis (MTU, MSS, etc.). 
 
Para entender melhor como funciona o processo de transmissão de um pacote de 
dados dentro de uma rede, vamos fazer uma analogia com o processo de uma ligação 
telefônica. Ao se discar o número do telefone com quem se deseja falar, a sua central 
telefônica verifica se o número está conectado a ela, se não estiver ela "encaminha" a 
sua ligação para outra central que por sua vez faz o mesmo teste, até chegar a central 
onde se localiza o número de destino. Os códigos de país, área e o prefixo do telefone 
são utilizados para determinar para qual central sua ligação deve ser encaminhada. 
Cada central por onde a ligação passa, além de decidir para onde encaminhar a 
ligação, funciona também como uma espécie de retransmissora ao receber sua ligação 
de uma central e repassá-la para outra. 
 
Um processo bastante semelhante acontece em uma rede de computadores, ou seja, 
quando um computador tenta se comunicar com outro que não esteja diretamente 
ligado a ele (ou em sua sub-rede), ele deve enviar seus datagramas para uma máquina 
especial, ligada a duas ou mais redes e que encaminhará os datagramas para o destino. 
Essa máquina especial recebe o nome de gateway, e ao processo de decidir para onde 
repassar os datagramas chamamos de roteamento. 
 
 
 
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A idéia básica do roteamento é a criação de regras que estabeleçam que caminho um 
datagrama deve tomar baseado no endereço de destino dele. Em uma máquina cliente 
essa regra é bastante simples: tudo que não for para a rede local deve ser enviado 
para a máquina gateway (essa regra é chamada rota padrão). Já em uma máquina 
gateway podem ser necessárias muito mais regras, principalmente se essa máquina 
está conectada a um grande número de redes. 
 
Os algoritmos de roteamento são a lógica aplicada pelos roteadores na definição do 
caminho pelo qual os pacotes seguirão. Os algoritmos utilizados nestes dispositivos 
podem ser divididos em duas categorias: 
 
Algoritmos de roteamento estáticos: são aqueles em que as tabelas de roteamento 
são definidas manualmente pelo administrador da rede. As rotas são fixas e não se 
alteram em virtude de qualquer fator que não seja a ação do administrador. 
 
Algoritmos de roteamento dinâmicos: Os algoritmos de roteamento dinâmico 
definem as tabelas de roteamento através da utilização de protocolos de roteamento.