Aula03_03092015_Meios nao guiados (1)

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Centro Universitário Anhanguera de Campo Grande 
Professor Roberto Wagner 
Rede de computadores 
Transmissão de Dados 
Meios não Guiados 
Aula 03 – 03/09/2015 – Rede de Computadores 1°/2° semestre 2015/2 
Plano de Ensino 
3 
Plano de Ensino PEA 
• Fundamentos da comunicação, Conceitos básicos, Configuração básica de uma rede de tp 
• Sinais analógicos e digitais;Modulação; Codificação banda base; Códigos 
• Transferência de dados.Modos de operação: simplex, half-diplex e full-duplex 
• Modos de transmissão: serial e paralelas; Interfaces serial e paralela 
• Transmissao assincrona e sincrona; Linhas privativas de comunicacao de dados. 
• Erros na transmissão de dados. Métodos de detecção de erros. Eficiência e analise 
• Modem: Modem analógico, digital e ótico; Normalização de modems; Escolha de modems. 
• Equipamentos de comunicação de dados. Unidade de derivação digital e analógica; 
• Multiplexadores; Conversor/concentrador. Multiplexadores: fdm, tdm, pcm 
• Tipos de configurações em comunicação de dados. Ligação ponto a ponto dedicada, radial e comutada 
• Ligacao multiponto com udd, uda, multiplexador e conversores concentradores. 
• Arquiteturas de redes de comunicação de dados. Modelo osi: camadas e funções 
• Controle de linha: polling e selection 
• Protocolo x.25, nível de rede; Serviço de comunicação de dados. 
• Servicos transdata, renpac, interdata, via satelite em alta Velocidade, video-texto, rdsi. 
• Atividade prática e avaliação teórica dos conceitos abordados 
Dias das Aulas 
20/08/2015– Inicio 
27/08/2015 – Organização dos grupos de ATPS 
03/09/2015 – 
10/09/2015 – 
17/09/2015 – 
24/09/2015 –Entrega e apresentação ATPS 
01/10/2015 – Prova N1 - 1° bim 
08/10/2015 – Revisão de Notas 1° bim 
15/10/2015 – 
22/10/2015 – ATPS (andamento) 
29/10/2015 – 
05/11/2015 – 
12/11/2015 – 
19/11/2015- Entrega e Apresentação ATPS 
26/11/2015- Prova N2 - 2° bim 
03/12/2015 
10/12/2015 Provas PS 
17/12/2015 
24/12/2015 
 
 
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Cabos de Fibra Óptica 
5 
Fibras 
6 
Desvantagens 
Vantagens 
7 
Desvantagens 
Vantagens 
Transmissão/Recepção 
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Transmissão por Radio 
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Comportamento das ondas é dependente da frequência: 
 
Em baixas frequências, atravessam obstáculos 
Em altas frequências, tendem a viajar em linha reta e 
ricochetear nos obstáculos. 
Microondas 
Acima de 100MHz, as ondas trafegam praticamente em linha reta e 
não atravessam obstáculos. 
 
Questões de projeto relacionadas a curvatura terrestre 
 
Instalação de repetidores. 
 
Questões de projeto relacionadas às condições atmosféricas e a 
frequência utilizada: 
 
 
Desvanecimento de múltiplos caminhos. Possibilidade de absorção 
pela chuva. 
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WireLess – 802.3a 1999 
802.11a utiliza OFDM na faixa de frequência de 5GHz, fornecendo velocidades 
de dados brutos de até 54Mbps, com até 35 metros de cobertura indoor. 
OFDM divide a banda em 52 sub-canais, 48 dos quais são utilizados para 
dados. Quando operando a 54Mbps é usada a modulação 64-QAM. O uso 
da banda de 5GHz evita um monte de interferência (a partir de dispositivos 
que operam na banda ISM de 2, 4GHz), tem menos problemas com 
multipercurso e opera com antenas menores (devido ao menor 
comprimento de onda). Por utilizar uma frequência maior o padrão 802.11a 
é mais afetado por obstáculos, atingindo uma penetração de menor do 
sinal. 
11 
WireLess – 802.3b 1999 
802.11b opera em até 11Mbps na banda ISM de 2.4GHz utiliza a técnica de 
espalhamento DSSS. Uma técnica de seleção de taxa adaptativa é 
utilizada para reduzir a velocidade para 5.5Mbps, 2Mbps ou 1Mbps, se a 
qualidade do sinal se degrada. 802.11b foi lançado na mesma época que o 
802.11a. Apesar de mais lento é tecnicamente inferior, 802.11b tem sido 
muito mais popular, em grande parte devido ao custo. Alcance interno é de 
aproximadamente 30 metros. 
12 
WireLess – 802.3g 2003 
802.11g efetivamente estende a taxa de dados fornecidos 
pelo 802.11b, enquanto continuam a operar na banda 
ISM de 2.4GHz. Taxas de dados de até 54Mbps pode 
ser conseguido usando OFDM. Como 802.11b, o 
802.11g utiliza seleção de taxa adaptativa para reduzir a 
velocidade para 48Mbps, 36Mbps, 24Mbps, 18Mbps, 
12Mbps, 9Mbps ou 6Mbps se degrada a qualidade do 
sinal. Também é totalmente compatível com 802.11b, 
embora a presença de um único dispositivo 802.11b irá 
degradar o desempenho de toda a rede. Devido à sua 
taxas de dados razoável, 802.11g se tornou o padrão 
dominante. 
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WireLess – 802.3n 2010 
O padrão 802.11n já está disponível no mercado (e, atualmente, muitos laptops vêm com 
802.11a/b/g/n wireless). 802.11n faz uso de sistema de múltiplas entradas e múltiplas 
saídas (MIMO), no qual múltiplas antenas de transmissão e recepção são usadas para 
melhorar o rendimento geral e reduzir os problemas de multipercurso. Um mínimo de dois 
fluxos simultâneos são utilizados para atingir até 248Mbps em qualquer espectro de 2, 
4GHz ou 5GHz. 
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Infravermelho 
Usado em dispositivos de controle remoto (p.ex.,TV e portões 
elétricos). 
Relativamente direcionais. 
Não atravessam objetos sólidos. 
Não é necessário licença governamental para operação de sistemas. 
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Transmissão por Satélites 
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São repetidores de micro-ondas no espaço 
 
Quanto ao posicionamento, são classificados em: 
 
GEO (Geostationary Earth Orbit) 
MEO (Medium-Earth Orbit) 
LEO (Low-Earth Orbit) 
Órbitas 
17 
Tipos de Comutação 
 Uso dos meios de comunicações é compartilhado por mais de um 
emissor / destinatário 
 A implantação desses meios exige muitos recursos financeiros. 
 O ato de compartilhar os meios de comunicação é chamado de 
comutação 
 
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Tipos de comutação: Comutação de circuitos 
 
 Existe um caminho dedicado e exclusivo de comunicação entre dois pontos em um 
determinado período de tempo. 
• A transmissão dos dados ocorre em tempo real, pois o repasse das informações de 
um ponto para o próximo é instantânea. 
• Antes da comunicação, o sistema deve fazer a reserva dos recursos para o 
transmissor e para o receptor, de forma a garantir a exclusividade do uso do meio 
naquele período. 
Ex: telefonia fixa. 
Vantagens: Tem a melhor taxa de desempenho na transmissão, por ser um link 
dedicado. Boa para transmissão de voz/vídeo. Garante a transmissão das 
informações por um único caminho. 
 
Desvantagens: Tem o maior custo para montagem da infra-estrutura. Cada meio só 
permite a comunicação entre apenas dois pontos de cada vez. Ruim para 
transmissão de dados. 
 
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Tipos de comutação: Comutação de pacotes 
 
 a comutação de pacotes (ou datagramas) não necessita da existência de um caminho 
dedicado e exclusivo. Vários pacotes podem ser transmitidos pelo mesmo meio de 
comunicação, bastando um sistema de endereçamento para definir a origem e o 
destino. As mensagens podem ter tamanhos diferentes e não padronizados, e não 
há uma sincronia na transmissão dos dados. O repasse dos pacotes de um ponto 
para o próximo é feito na medida em que eles são recebidos. Não há reserva dos 
recursos antes da transmissão. Ex: redes TCP/IP. 
 
 
 
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Vantagens: possui o custo de infra-
estrutura mais baixo entre as três 
opções. 
Permite a comunicação de mais de 
dois pontos ao mesmo tempo. Boa 
para transmissão de dados, mas 
não de voz/vídeo. 
 
Desvantagens: não garante a 
transmissão de dados em tempo 
real. As mensagens podem ser 
recebidas fora de ordem e por 
caminhos diferentes. 
Diferenças entre a comutaçãode circuitos e a comutação de pacotes 
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Tipos de comutação: Comutação de mensagens 
A comutação de mensagens não necessita da existência de um caminho 
dedicado e exclusivo, mas apenas uma mensagem pode ser transmitida 
de um nó para o próximo. O repasse dessa mensagem para o próximo 
ponto só pode ser feita após a carga completa da mensagem pelo ponto 
anterior. Ex: redes X.25. 
 
 
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Vantagens: Tem maior confiabilidade tendo em 
vista que as mensagens devem ser totalmente 
carregadas antes de serem retransmitidas. Boa 
para transmissão de dados. 
 
Desvantagens: Cada meio só permite a 
comunicação entre apenas dois pontos de cada 
vez. Há um grande retardo (delay) entre o envio e 
o recebimento das mensagens. Péssima para 
transmissão de voz/vídeo em tempo real. 
Comutação de células 
É uma variação da comutação de pacotes. Entretanto, as mensagens tem um 
tamanho fixo padronizado, e há uma sincronia na transmissão dos dados, ou 
seja, os pacotes são transmitidos em período de tempos fixos entre o emissor e 
o destinatário. Ex: redes ATM. 
 
Vantagens: Garante a transmissão de dados em tempo real. Garante o recebimento 
das mensagens na ordem em que foram transmitidas. Boa tanto para 
transmissão de dados como para voz/vídeo. Tem um custo intermediário entre a 
comutação por circuitos e comutação por pacotes. 
 
23 
O que acontece atualmente 
Atualmente, as empresas estão preferindo soluções que usem comutação por 
pacotes, em detrimento da comutação por circuitos ou por mensagens. 
Para isso, foram desenvolvidos mecanismos que garantam a transmissão 
dos dados em tempo real nesse tipo de comutação. Um exemplo disso é a 
criação de circuitos virtuais, ou seja, o sistema de comutação garante que 
os pacotes sejam transmitidos por apenas um único caminho 
 
 
Como forma de garantir que eles sejam recebidos na ordem em que foram 
enviados. Antes da comunicação, o circuito virtual deve ser estabelecido, e 
isso pode ocorre antes de cada sessão, no caso dos temporários, ou ser 
previamente estabelecido nos circuitos virtuais permanentes. As redes ATM 
utilizam esse conceito de circuitos virtuais. 
 
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Tipos de Transmissão - Síncronas 
 
Os blocos de informação são transmitidos em um período de tempo regular 
entre si. Não há necessidade de blocos de informação de controle (flags), 
para indicar o início e o fim do bloco. Entretanto, é necessária a 
transmissão de blocos de controle para manter a sincronização. 
Física – 
 
 
Enlace -> Exemplos de protocolos de enlace de dados de modo pacote que 
podem ser transferidos usando comunicação serial síncrona são 
o HDLC, Ethernet, PPP e USB. 
 
Aplicação -> é transmissão de mídia em tempo real – Telefonia IP, IP-TV e 
Videoconferência 
 
 
 
 25 
O emissor e o receptor devem estar num estado de sincronia antes da comunicação 
iniciar e permanecer em sincronia durante a transmissão. 
Quando dois dispositivos trocam dados entre si, existe um fluxo de dados entre os 
dois. Em qualquer transmissão de dados, o emissor e o receptor têm que possuir 
uma forma de extrair dados isolados ou blocos de informação. 
Tipos de Transmissão - Assíncronas 
 
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Não há regularidade no período de tempo de transmissão entre um bloco e o 
próximo. É necessário o uso de flags, mas não o uso de blocos de 
sincronização. 
 
 
 
 
 
Exemplos nas camadas: 
Física -> os blocos de dados são palavras de código de um certo comprimento de 
palavra, por exemplo octetos (bytes) ou caracteres ASCII, RS 232 
Enlace -> Asynchronous Transfer Mode (ATM) células ATM 
Aplicação -> não necessita uma taxa de bits constante – FTP-Email-word wide web 
 
 
 
 
Analogia 
Em comunicação assíncrona, cada bola tem um número de sequência, 
que permite que seja colocada na sua posição. Isto permite que as 
bolas sejam enviadas e recebidas por qualquer ordem, uma vez que 
esse número de sequência identifica a posição de cada bola (letra) 
na mensagem. 
 
 
 
Em comunicação síncrona, as bolas têm que ser enviadas e recebidas 
de forma sincronizada, mantendo uma ordem bem definida: a 
primeira bola (letra) a ser enviada, tem que ser a primeira a ser 
recebida e assim sucessivamente. 
 
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Entendendo Assíncrona e Síncrona 
Comunicação síncrona é como uma conversa por rádio 
 
Numa comunicação por rádio VHF, somente uma pessoa pode falar de cada vez 
(precisa apertar um botão para falar, e o outro lado precisa soltar o botão para 
escutar). Enquanto uma pessoa fala, a outra só escuta. É preciso esperar o 
outro terminar sua mensagem para poder responder. Somente uma mensagem 
por vez é trafegada pelo canal de comunicação, e num único sentido. 
 
Comunicação assíncrona é como uma ligação telefônica 
 
Ignorando a latência da rede telefônica e o tempo que a informação leva para 
trafegar pelas linhas, os dois lados da conversa podem falar e escutar ao 
mesmo tempo. A capacidade de receber informação e emitir informação 
simultaneamente é limitada apenas pelas habilidades da própria pessoa, mas o 
canal de comunicação é assíncrono. Se eu faço uma pergunta ao meu 
interlocutor, posso muito bem fazer uma segunda enquanto ele está 
respondendo à primeira. Ele responde quando quiser/puder 
 
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Classificação das transmissão de dados quanto aos numero de nós 
Ponto-a-ponto: 
Na linha de transmissão, só há apenas dois nós conectados. Como vantagem, o 
desempenho é maior, pois os mecanismos de endereçamento dos blocos de 
informação são bem simplificados, diminuindo a sobrecarga de informação 
(overhead) dos blocos. Como desvantagem, os custos de implantação das linhas 
se tornam mais caros na medida em que vão surgindo novos nós. 
 
 
Multiponto: 
A linha de transmissão comporta mais de dois nós conectados na mesma linha. 
Como vantagem, o custo das linhas não aumenta proporcionalmente ao 
aumento dos nós. Como desvantagem, o desempenho das comunicações cai 
quando surgem novos pontos na mesma linha e os controles do acesso ao meio 
são mais complexos que os usados nas redes ponto-a-ponto. 
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Classificação utilização do meio físico, 
 
Simplex: os dados podem fluir apenas em um único sentido, não 
podendo ser invertido. 
 
· Half-duplex: os dados podem fluir em dois sentidos, mas só é 
possível usar um sentido de cada vez. 
 
· Full-duplex: os dados podem fluir nos dois sentidos 
simultaneamente. 
 
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Tipo de Sinal 
Analógicas 
O sinal pode variar de diversas maneiras e não apresenta níveis bem 
definidos. Como vantagem, a codificação analógica permite que a 
informação seja recebida ainda que haja uma perda na qualidade 
devido a interferências do ambiente. Como desvantagens, o sinal é 
mais suscetível a interferências e costuma ter um desempenho bastante 
inferior à transmissão digital. 
 
 
Digitais 
O sinal é bem definido, possuindo níveis de sinais bem discretos entre si. 
Como vantagem, a codificação digital possui um desempenho muito 
superior à transmissão analógica, pois o sinal é menos suscetível a 
interferências, e permite a recuperação da informação sem perda na 
qualidade. Como desvantagem, caso haja uma interferência muito forte 
no meio de transmissão, a transmissão digital fica inviabilizada por 
completo. 
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Taxa de transmissão de dados de um canal – conceitos básicos 
A frequência de um sinal é medida de acordo com o número de ciclos do 
sinal por segundo, ou seja em Hertz (ou Hz = ciclos/segundo). Por 
exemplo: 100Hz = 100 ciclos por segundo. 
 
 
Largura de banda é uma propriedade física do meio de transmissão,e em 
geral depende da construção, da espessura e do comprimento do meio. 
Quanto maior a largura de banda, maior a faixa de frequências que o meio 
pode transportar simultaneamente. 
Exemplo: um meio com 1000Hz consegue transmitir 10 vezes o número de bits 
que um meio de 100Hz transmite. 
 
A Largura de banda não é sinônimo de frequência máxima de transmissão, é a 
variação entre a frequência mínima e a máxima a qual um meio de 
transmissão pode operar. 
 
Exemplo: Um meio pode ter largura de banda de 10.000 Hz, sendo que opera 
com frequências entre 2.000 Hz e 12.000 Hz. 
 
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Velocidade de transmissão digital equivale ao número de bits 
transferidos por segundo (bps). A quantidade de bits transferidos 
por segundo depende da frequência do meio e do número de níveis 
de codificação do sinal. Para codificar uma quantidade de n bits por 
sinal, temos que criar 2n níveis de sinais (L) diferentes. 
 
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Taxa de transmissão de dados de um canal – conceitos básicos 
34 
Pre aula 
Multi Protocol Label Switching (MPLS) é um mecanismo de transporte de dados 
pertencente à família das redes de comutação de pacotes. 
O MPLS é padronizado pelo IETF - Internet Engineering Task Force através da RFC-3031 e 
Opera na camadas 2 e 3 do modelo OSI 
 
O MPLS permite que os operadores de uma determinada rede tenham alto desempenho no 
desvio de tráfego de dados em situações críticas, tais como de falhas e gargalos 
(ou congestionamentos). O MPLS permite assegurar que a transmissão de determinados 
pacotes tenham perdas ou atrasos imperceptíveis em função da capacidade de uma 
gestão de tráfego mais eficaz, possibilitando assim maior qualidade dos serviços e 
conseqüentemente maior confiabilidade 
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X.25 
 Standard X.25 surgiu em 1976 e dominou claramente as comunicações WAN durante 
muitos anos. 
As redes X.25 usam a técnica de comutação de pacotes com circuitos virtuais. 
 
Opera nas camadas OSI 
 
Camada Física: define as características mecânicas e eléctricas da interface do Terminal 
e da Rede. A transmissão é feita de modo síncrono e full duplex. 
Camada de Enlace: responsável por iniciar, verificar e encerrar a transmissão dos dados 
na ligação física entre o DTE e o DCE. Responsável pelo sincronismo, detecção e 
correcção de erros durante a transmissão. 
Camada de Rede: responsável pelo empacotamento dos dados. Define se a transmissão 
será realizada por Circuito Virtual (conexões temporárias, estabelecidas somente no 
momento da comunicação) ou por Circuito Virtual Permanente (conexões 
permanentes, não existe a necessidade de realizar uma chamada para estabelecer 
conexão). 
 
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E 1 
Linha telefônica digital europeu criado pela ITU-TS – Brasil e Europa 
O E1 possui uma taxa transferência de 2 Mbps e pode ser dividido em 32 canais de 64 Kbps 
cada. A contratação de linhas E1 abaixo de 2 Mbps é conhecida como "E1 fracionário". 
 
 Interface para um Tronco E1 é um conjunto de dois cabos coaxiais [metálicos ou ópticos], 
um para transmissão [TX] e outro para recepção [RX], por onde passam 30 canais de 
voz digitalizados [01 a 15 e 17 a 31] e 1 canal de sinalização telefônica [16] 
 
 
 
Fracionamento do tronco principal 
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T1 Tcarrier norte-americano 
Estados Unidos e Japão 
 
Usando uma técnica chamada Multiplexação por Divisão do Tempo (TDM) 
 
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ISDN 
ISDN é a sigla para Integrated Services Digital Network. Essa tecnologia também recebe o 
nome de RDSI - Rede Digital de Serviços Integrados. Trata-se de um serviço disponível 
em centrais telefônicas digitais, que permite acesso à internet e baseia-se na troca digital 
de dados, onde são transmitidos pacotes por multiplexagem (possibilidade de estabelecer 
várias ligações lógicas numa ligação física existente) sobre condutores de "par-trançado". 
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