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Universidade Regional Integrada
URI – Campus de Erechim
Curso de Ciência da Computação
Apostila de Telecomunicações e Redes 1
Prof. Neilor Tonin
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  2
Sumário
1. CONCEITOS BÁSICOS DE COMUNICAÇÃO E TELECOMUNICAÇÃO........................................................................ 4
1.1. Modelo de um Sistema de Comunicação.......................................................................................4
1.1. Sinais Analógicos x Sinais Digitais................................................................................................ 5
1.1.1 Bits x Bauds............................................................................................................................ 6
1.2 Largura de Banda e Capacidade de Canal...................................................................................... 7
1.3 MODEMs....................................................................................................................................... 7
1.4. Técnicas de modulação..................................................................................................................8
1.5. Características de uma transmissão................................................................................................9
1.5.1. Quanto ao Sentido de Transmissão no Canal.........................................................................9
1.5.2. Quanto ao número de canais utilizados..................................................................................9
1.5.3. Quanto à sincronização........................................................................................................ 10
2. CONCEITOS BÁSICOS DE REDES DE COMPUTADORES................................................................................... 13
2.1 Utilização das Redes de Computadores........................................................................................14
2.2 Estrutura de uma rede de computadores...................................................................................... 14
2.3 Componentes básicos de uma rede de computadores...................................................................16
2.4 Arquiteturas de Redes...................................................................................................................18
3. MEIOS DE TRANSMISSÃO DE DADOS........................................................................................................ 20
3.1 Meios físicos................................................................................................................................. 20
3.1.1 Linha aérea de Fio nú............................................................................................................21
3.1.2 Par Trançado.........................................................................................................................21
3.1.3 Cabo Coaxial.........................................................................................................................25
3.1.4 Fibras óticas.......................................................................................................................... 28
3.2 Meios não físicos de transmissão.................................................................................................. 34
3.2.1 O Espectro Eletromagnético................................................................................................. 34
3.2.2 Transmissão de Rádio........................................................................................................... 35
3.2.3 Transmissão de Microondas..................................................................................................36
3.2.4 Ondas milimétricas e infravermelhas..................................................................................... 37
3.2.5 Transmissão de Ondas de Luz...............................................................................................37
3.2.6 Satélites de Comunicação..................................................................................................... 38
4. O PADRÃO IEEE 802......................................................................................................................... 43
4.1 Camadas do modelo IEEE............................................................................................................43
4.1.1 Camada física........................................................................................................................ 43
4.1.2 Subcamada de controle de acesso ao meio (MAC) ........................................................... 43
4.1.3 Subcamada de controle de enlace lógico (LLC)................................................................... 44
4.2. Padrão IEEE 802.3 e Ethernet.................................................................................................... 44
4.2.1 Cabeamento 802.3..................................................................................................................... 45
4.3. O Protocolo de Subcamada MAC 802.3..................................................................................... 46
4.4. Padrão IEEE 802.4: Token Bus.................................................................................................. 48
4.5. Padrão IEEE 802.5: Token Ring................................................................................................. 49
4.6. O Protocolo da Subcamada MAC do Token Ring...................................................................... 51
4.7. Comparação entre 802.3, 802.4 e 802.5......................................................................................52
5. PROTOCOLOS DE ACESSO MÚLTIPLO......................................................................................................... 54
5.1. Acesso baseado em contenção.....................................................................................................54
5.1.1. Aloha...................................................................................................................................54
5.1.2. Carrier Sense Multiple Access (CSMA)............................................................................. 55
5.2. Acesso ordenado sem contenção................................................................................................. 57
5.2.1. "Polling"............................................................................................................................... 57
5.2.2. Quadro ou Slot Vazio.......................................................................................................... 57
5.2.3. Inserção de Registrador....................................................................................................... 58
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5.2.4. Passagem e Permissão (token ring)......................................................................................58
5.2.5. Passagem de Ficha em Barramento (Token Bus).................................................................59
6. DISTORÇÃO E RUÍDO NA TRANSMISSÃO (ERROS)......................................................................................... 61
6.1 Detecção de erros......................................................................................................................... 61
6.1.1. Bit de Paridade (paridade de caractere)............................................................................... 61
6.1.2. Paridade Longitudinal (combinada)..................................................................................... 61
6.1.3. Redundância Cíclica (CRC)................................................................................................ 62
6.2. Correção de erros........................................................................................................................63
6.2.1. Descrição de um Código Hamming..................................................................................... 63
7. SOFTWARE DE COMUNICAÇÃO................................................................................................................ 65
7.1. Protocolos de comunicação......................................................................................................... 65
7.2. Protocolos de enlace de dados.....................................................................................................67
7.2.1 Protocolos Orientados a caracter..........................................................................................68
7.2.2 Protocolos Orientados a bits................................................................................................. 69
7.3. Protocolo de enlace HDLC..........................................................................................................69
7.3.1 Estrutura do Quadro............................................................................................................. 70
7.3.2 Definição dos comandos e respostas no HDLC....................................................................72
7.3.3 Controle de Fluxo e Sequenciamento................................................................................... 73
7.4. O Modelo de referência OSI.......................................................................................................74
7.4.1 A Camada Física................................................................................................................... 75
7.4.2 A Camada de Enlace de Dados............................................................................................. 75
7.4.3 A camada de Rede................................................................................................................ 75
7.4.4. A camada de Transporte...................................................................................................... 76
7.4.5 A camada de Sessão..............................................................................................................76
7.4.6 A camada de Apresentação................................................................................................... 77
7.4.7 A camada de Aplicação.........................................................................................................77
8. A ARQUITETURA DA INTERNET TCP/IP................................................................................................... 79
8.1. Camada de Interface de rede ou camada host /rede (enlace / física) (1)......................................80
8.2. Camada inter-rede ou Internet (2)............................................................................................... 80
8.3. Camada de transporte (3)............................................................................................................ 80
8.4. Camada de Aplicação (4).............................................................................................................80
8.5 Comparação entre o Modelo OSI e a Arquitetura lnternet Tcp/Ip...............................................82
8.6. Endereçamento Internet...............................................................................................................83
8.6.1. Classes de endereçamento em Internets............................................................................... 83
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................................... 86
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1. Conceitos básicos de Comunicação e Telecomunicação
Desde 1838, quando Samuel F. B. Morse transmitiu, pela primeira vez, uma mensagem telegráfica através de uma linha
de cerca de 15 Km, os sistemas elétricos para comunicação estão sendo mais e mais utilizados para permitir a
transferência de informação entre os homens e entre uma máquina e outra. 
A comunicação através do telefone, rádio e televisão é considerada corriqueira em nosso dia a dia. Da mesma forma, estão
se tornando cada vez mais comuns as ligações entre computadores situados em locais distantes. Dentre as formas de
comunicações elétricas, uma das classes que mais se desenvolveu nos últimos anos e que continua crescendo rapidamente
é justamente a da área de comunicação de dados.
Como os sistemas de comunicação (telefonia, rádio, televisão, etc.) experimentaram um desenvolvimento tecnológico
anterior ao desenvolvimento dos computadores digitais, eles serviram de base e campo experimental para o
desenvolvimento técnico de conceitos que formaram o alicerce do enorme e vertiginoso progresso anterior às ciências de
computação. 
Como será visto, há muita coisa por detrás de uma simples linha com a qual ligamos os computadores e os nodos de uma
rede entre si.
Este capítulo trata dos aspectos básicos dos sistemas de comunicação, subjacentes a qualquer rede de computadores. Todos
os aspectos compreendidos neste capítulo correspondem às camadas mais inferiores do modelo OSI (camada física e
enlace de dados).
 
1.1. Modelo de um Sistema de Comunicação
Em um primeiro momento, a maneira mais simples de representar um Sistema de Comunicação seria considerar apenas
uma fonte e um destino, como apresentado abaixo.
 
Figura 1.1 – Exemplo bem simplificado de um sistema de comunicação
A fonte é o ente que produz a informação. Para tanto dispõe de elementos simples e símbolos. O elemento é o
componente mais simples que entra na composição representativa da informação. Ex: A, B, C, ou dígitos 0 e l. Por
exemplo, na máquina de escrever, os elementos são letras, dígitos e caracteres especiais, situados nas teclas.
O símbolo é um conjunto ordenado de elementos. Por exemplo, dispondo-se dos elementos A, B, C, ... podem-se compor
os símbolos AA, AB, BB, ... ou os símbolos AAA. BBA, BBB, ... ou, dispondo dos elementos 0 e 1, podem-se compor os
símbolos 1, 0, 10, 11, ... , 1000, ... ou 1100, 1101, 1011, ou, dispondo-se dos elementos 0, 1, 2, ... , 9, v, + e -, podem-se
compor os símbolos +5v, -3v, 0v, ... .
Os símbolos são utilizados para representar configurações de um sinal. Como os símbolos podem ser formados por um
único elemento, o elemento também pode constituir uma representação de um sinal. Podemos pensar em um sinal, de
forma intuitiva, conforme os seguintes exemplos: "letra do alfabeto", "dígito binário", "fonema da pronúncia", "voltagem",
"corrente elétrica", etc.
Para cada um destes exemplos podemos imaginar diferentes configurações para a composição representativa da
informação. Uma mensagem consiste em um conjunto ordenado de símbolos que a fonte seleciona para compor uma
informação.
Uma única mensagem, ou um conjunto de mensagens, ordenado para produzir um significado, constitui o que chamamos
de informação. A cada símbolo corresponde uma certa quantidade de informação e a cada mensagem se associa uma
quantidade de informação, dada pela soma das quantidades de informação de cada símbolo.
 
Figura 1.2 – Estrutura típica de uma mensagem.
elemento Símbolo Mensagem
1 0 0 1 1010 1010 1110 ... 1001
Fonte Destino
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  5
Todos os sistemas de comunicação, independente da natureza da informação transmitida ou dos sinais utilizados podem
ser analisados segundo o modelo da figura 1.3, onde podemos identificar os seguintes componentes:
A fonte geralmente não dispõe de potência suficiente para cobrir as perdas da propagação do sinal. Esta potência é
suprida pelo emissor.
O emissor é o ente que, acionado pela fonte, entrega um sinal de energia adequada à transmissão pelo canal. 
O canal (meio) é o ente que propaga a energia entregue pelo emissor até o receptor, permitindo que o sinalseja
transmitido, geralmente cobrindo distâncias razoavelmente grandes.
O receptor é o ente que retira a energia do meio e recupera os símbolos, de forma tão precisa quanto possível, de modo a
reproduzir a mensagem a ser entregue ao destino. 
O destino é para onde se dirige a informação.
 
Figura 1.3 – Modelo básico de um sistema de comunicação
Deste modo o emissor e o receptor desempenham funções inversas e complementares e o meio os interliga. Existe um
fluxo de sinal entre o emissor e o receptor e este sinal contém em si, os símbolos portadores da informação.
Em condições ideais o sistema deveria se comportar de modo que a mensagem produzida pela fonte conseguisse ser
fielmente recuperada pelo receptor. Na prática isto não ocorre: no processo de transmissão, limitações físicas e outros
fatores alteram as características do sinal que se propaga, produzindo o que se chama distorção.
Além disso, aparecem no canal sinais espúrios de natureza aleatória, que se somam ao sinal, produzindo o ruído. Este
efeito pode ser representado esquematicamente pela adição de um bloco, representando uma fonte externa geradora de
ruído, simbolizando todos os ruídos presentes no canal.
Um dos maiores problemas do projetista do sistema consiste em manter tanto a distorção como o ruído em níveis
aceitáveis, de modo que na recepção a mensagem possa ser recuperada de forma adequada e que seja entregue a
informação devida ao destino.
1.1. Sinais Analógicos x Sinais Digitais
Em uma comunicação, o que se transmite são sinais, e não mensagens. Até o século 19, a comunicação era feita por voz
(sinais sonoros), escrita (sinais gráficos) e outros sinais tais como fumaça, tambores, todos com alcance limitados pelos
sentidos humanos. O telégrafo e o telefone aumentaram grandemente o alcance e a velocidade das comunicações,
convertendo a informação em sinais elétricos (voltagem ou corrente) para a transmissão através de meios físicos ou ondas
eletromagnéticas, e reconvertendo estes sinais em escrita ou voz no receptor.
Os sinais de forma geral e os elétricos em particular, podem ser vistos como uma “forma de onda”, isto é, uma função do
tempo, num dado ponto do espaço.
Estes sinais são classificados, conforme a natureza de sua variação no tempo em analógicos ou digitais. Os sinais
analógicos variam de forma contínua, podendo assumir qualquer valor real. Já os sinais digitais podem assumir somente
valores discretos (inteiros) variando de forma abrupta e instantânea enter eles.
Fonte CANAL Receptor Destino
Fonte
de 
Ruído
Emissor
Mensagem Sinal 
Transmitido
Sinal 
Recebido
Mensagem 
Recuperada
Ruído
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Figura 1.4 – Sinal analógico x Sinal digital
Algumas formas de informação têm natureza analógica e outras têm natureza digital. A voz, por exemplo, provoca uma
variação contínua da pressão do ar formando ondas acústicas e é portanto uma informação analógica. Já mensagens de
texto ou de dados são formas de informação codificada que usam um conjunto finito de símbolos de um alfabeto. Estes
símbolos são codificados como um conjunto de bits (dígitos binários), formando caracteres ou palavras, o que caracteriza a
natureza digital destas formas de informação.
Qualquer tipo de informação (seja analógica ou digital) pode ser transmitida através de um sinal analógico ou digital. O
sinal analógico pode ser amostardo e quantizado, e o resultado dessa quantização é codificado em sinal digital para
transmissão. A transmissão de sinais digitais através de sinais analógicos também é possível e será vista posteriormente,
nas técnicas de modulação.
1.1.1 Bits x Bauds
A fonte de informação transmite mensagens a uma determinada taxa de transferência de informação, medida em bits por
segundo (bps). O transmissor codifica estas mensagens em símbolos. A taxa de sinalização, ou seja, o número de símbolos
por segundo que ocorrem no canal de comunicação é medido em bauds. Ou seja, a taxa em BAUDS indica o número de
vezes que a característica do sinal portador se altera por segundo. 
Se o estado do sinal representa a presença ou ausência de um bit, então a taxa em bauds é a mesma que a taxa em bps. Por
outro lado, o nível de um sinal digital não precisa necessariamente se restringir a dois. Outras formas possíveis de
codificação de sinais digitais podem ser obtidas através de mais que um bit a cada nível de amplitude, com mais do que
duas amplitudes. Ao se transmitir dois bits por nível, por exemplo, necessita-se de quatro níveis para expressar todas as
conbinações possíveis de dois bits. Essa combinação é denominada “dibit”. A figura 1.5 apresenta um exemplo de sinal
digital “dibit.
01 01 10 00 11
 
Figura 1.5 – Mensagem digital com 4 níveis de sinais
A comunicação entre dois navios, por exemplo, pode ser feita através de sinais de luz., ligando e desligando uma lanterna.
A cada vez que a lanterna pisca, uma unidade de informação é enviada. Alternativamente, poder-se-ia enviar duas
unidades de informaçã a cada piscada se tivéssemos uma lanterna com quatro cores (símbolos) para representar grupos de
informação. Por exemplo, vermelho, verde, azul e branco poderiam representar os grupos 11, 10, 01 e 00 respectivamente.
Esta codificação multinível (dibit) reduz a largura de banda necessária, enviando duas vezes mais informação por unidade
de tempo. Se a velocidade de sinalização neste caso fosse 200 bauds/s, por exemplo, teríamos 400 bits transmitidos em um
segundo. 
Pode-se ter esquemas com três ou mais bits “tribit” ou mais níveis de amplitude. No caso de uma comunicação “tribit”, o
número de níveis necessários será oito. De uma forma geral, para se codificar n bits em um nível de amplitude, são
necessários 2n níveis diferentes. Um esquema utilizando 4 bits é denominado “tetrabit” e assim sucessivamente. Um
esquema utilizando 6 bits a cada baud é denominado “hexabit” e assim sucessivamente.
Sinal
Tempo
Sinal analógico Sinal digital
Sinal
Tempo
00
01
11
10
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1.2 Largura de Banda e Capacidade de Canal
Diferentes tipos de sinais (voz humana, música, dados, imagem) necessitam de diferentes capacidades de canal, as quais
são indicadas em termos de largura de banda e outros fatores que influenciam a capacidade de um canal.
A taxa em que podemos enviar dados sobre um canal é proporcional à largura de banda do canal. Mas o que significa
largura de banda (bandwidth)?
A largura de banda de um canal de comunicação constitui uma medida da máxima taxa de informação que pode ser
transmitida pelo canal. Largura de banda significa o espectro de freqüência que o canal é capaz de transmitir e não tem
qualquer relação com as freqüências que são transmitidas no canal.
Ele indica apenas a diferença entre os limites inferior e superior das freqüências que são suportadas pelo canal. Por
exemplo, um canal que admite freqüências da ordem de 1500 a 5000 Hz (ciclos/segundo), tem uma largura de banda igual
a 5000-1500 = 3500Hz. Da mesma forma, um canal que admite freqüências que vão desde 18000 Hz a 21500 Hz também
apresenta uma largura de banda 3500 Hz (21500 - 18000).
A média de freqüência de 300 a 4000 Hz ou de 300 a 3300 Hz é satisfatória para a transmissão da voz humana, mas não
para a transmissão de música, pois esta pode variar rapidamente entre freqüências baixas e altas, muito mais que a
variação de freqüências da voz humana. Para reproduzir o som de um instrumento de percussão, devemos baixar a
freqüência a 60 ou até 30 Hz, enquanto para os tons mais altos, a freqüência vai acima de 15000 ou 18000 Hz.
Uma rádio AM utiliza uma largura de banda de 5000 Hz e portanto é capaz de reproduzir música de forma que a mesma
não seja distorcida mas não com alta fidelidade, enquanto que a rádio FM transmite com alta fidelidade porque utiliza
uma largurade banda de 18000 Hz. Uma largura de banda de 18000 Hz possibilita que sejam transmitidas freqüências
que representam desde o som de um tambor até o som do violino.
Na verdade, as ondas de rádio FM não são transmitidas com freqüências de 30 a 18000 Hz; as freqüências são da ordem
de 100.000.000 Hz (100 MHz), pois este meio de transmissão só trabalha eficientemente com freqüências de 70 a 150
MegaHertz (1 MHz = 1.000.000 Hz). A alta freqüência deve, portanto, ser capaz de transportar a baixa freqüência. Em
outras palavras, a baixa freqüência deve modular a freqüência portadora para produzir um sinal que possa ser transmitido
eficientemente e, a partir do qual, depois da transmissão, a baixa freqüência possa ser recuperada. 
Conhecendo-se a largura de banda de um canal de comunicação (em Hz), pode-se estabelecer a máxima taxa de
sinalização (em bauds) que o mesmo pode conduzir sem erro, o que é denominado de capacidade do canal de
comunicação. Normalmente, a relação utilizada é de 1 (Hz) para 1 (baud)
Um exemplo sobre capacidade de um canal é a utilização do canal telefônico para transmissão de sinal de dados. A
largura de banda deste canal é de 3100 Hz (ciclos/segundo) e na prática é usado para transmitir sinal de dados até 2400
bauds. Se desejarmos transmitir a uma velocidade de transmissão de 4800 bps neste canal, deveremos usar um sinal
DIBIT, ao qual corresponderá a mesma velocidade de sinalização de 2400 bauds. Neste caso, a velocidade de transmissão
é duas vezes a velocidade de sinalização. Da mesma forma que se desejarmos transmitir 7200 bps, deveremos usar um
sinal TRIBIT e teremos velocidade de transmissão igual a três vezes a velocidade de sinalização. 
Uma questão assim surge: quantos estados de sinalização podem ser transmitidos e distinguidos separadamente no
receptor de um sistema de comunicação de dados?
A resposta para esta questão, examinados os fatores que influenciam esse número de estados, vem definir o conceito de
capacidade máxima de de um canal. Ruído e distorção sobre o canal, flutuações na atenuação do sinal portador, e um
limite na potência do sinal, têm influência no número de estados de sinalização. Cabe lembrar aqui que esse número de
estados, como foi visto na transmissão em multinível é observado na unidade de tempo (segundo).
Quanto maior o número de estados de sinalização que podem ser transmitidos e distinguidos, maior será a capacidade do
canal. Podemos então concluir que a capacidade do canal está intimamente relacionada com a velocidade de transmissão,
pois quanto maior o número de estados mais bits por segundo poderão ser transmitidos. Daí medir-se capacidade na
unidade bits/segundo.
1.3 MODEMs
Quando um sinal não é adequado à transmissão pelo canal, o emissor dispõe de um componente interno, o modulador, que
transforma os elementos entregues pela fonte em sinais convenientes para serem transmitidos pelo meio. Dispõe ainda de
um componente interno para acoplar a energia gerada ao meio.
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  8
Igualmente, na retirada, o receptor dispõe de um componente interno que, acoplado ao meio, permite a extração eficiente
da energia presente no sinal que foi transmitido e dispõe ainda de um outro componente interno, o demodulador, que
recupera a partir da energia recebida, os símbolos portadores da informação.
É importante ressaltar que os elementos ou símbolos gerados pela fonte à sua saída, podem ser transformados em outros
elementos ou símbolos ao longo do processo de transmissão, para melhor conveniência da própria transmissão ou para
melhor adequação ao destinatário, porém, o conteúdo da informação gerada pela fonte deve ser preservado ao longo de
todo o processo. A figura 1.6 apresenta o modelo de um sistema de comunicação que utiliza um canal analógico para
transmissão de dados digitais.
 
Figura 1.6 – Modelo básico de um sistema de comunicação com transmissão em um canal analógico
1.4. Técnicas de modulação
Devido ao fato de a atenuação e a velocidade de propagação variarem em função da freqüência, não é interessante ter uma
grande variedade de freqüências no sinal transmitido. Infelizmente, as ondas quadradas, a exemplo dos dados digitais são
sujeitas a uma forte atenuação e distorção de retardo. Esses efeitos tornam a sinalização de uma banda básica inadequada,
exceto em velocidades menores e em distâncias curtas. Para contornar este problema, em longas distâncias torna-se mais
adequado a utilização de sinal analógico. Esta transmissão analógica só é possível com a utilização da modulação.
A portadora senoidal pode ser “modulada” em:
• amplitude (QAM) : sensível a ruídos e interferências, custo alto.
• freqüência (FSK) : equipamentos simples e pouca sensibilidade a distúrbios - FM.
• fase (PSK) : possui alto rendimento e pouca sensibilidade a ruídos.
 
Figura 1.6 – Modulação
Os modems mais avançados utilizam uma combinação de técnicas de modulação para transmitir vários bits por bauds.
Cada modem de alta velocidade contém seu próprio padrão de transmissão e só pode se comunicar com modems que
utilizem o mesmo padrão (embora a maioria dos modems possa emular todos os outros mais lentos).
Por exemplo, o padrão de modem ITU V.32 de 9.600 bps utiliza modulação de 4 bits por baud em fase. O V.32 bis opera a
14.400 bps, utilizando 2.400 bauds e 6 bits por amostra. O V 34 possui velocidade de transmissão de 28.800 bps.
Qualquer pequeno erro em uma transmissão hexabit gera 6 bits defeituosos. Um método diferente para transmissão de alta
velocidade é dividir o espectro de 3000 Hz disponíveis em 512 pequenas bandas, transmitindo 20 bps em cada uma. Essa
estrutura exige um processador possante no modem, mas oferece a vantagem de desativar uma banda de freqüência que
Fonte CANAL
Mensagem Sinal 
Transmitido
Sinal 
Recebido
Mensagem 
Recuperada
Modulador
Emissor
Demodulador
Receptor
Destino
Sinal binário
Mod por Amplitude
Mod por freqüência
Mod por fase
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  9
tem muito ruído. Normalmente estes modems tem recurso V.32 ou V.34 possibilitando a comunicação com estes modems.
Atualmente, a maioria dos modems oferece recursos de compactação e correção de erros. As estruturas de compactação
mais utilizadas são MNP-5, que compacta seqüências de bytes idênticos, run-lenght que compacta seqüências de 0 ou
brancos (muito utilizada em fax) e Zin-Lempel, utilizado no V42 bis e comum em programas compactadores (pkzip, etc).
1.5. Características de uma transmissão
Podemos definir transmissão como técnica do transporte do sinal por um meio, de um ponto a outro afastado. Em
particular, a transmissão de dados apresenta diversas características referentes ao sentido da transmissão, número de
canais utilizados, sincronismo entre transmissor e receptor e velocidade de transmissão.
1.5.1. Quanto ao Sentido de Transmissão no Canal
Um equipamento pode ser projetado de tal forma que a transmissão sobre um determinado meio seja feita em uma das
seguintes formas:
a) Simplex: Quando a transmissão é feita em um único sentido. Ex.: Um sensor captando sinais de uma máquina e
enviando estes para um microcomputador.
b) Half-Duplex: quando a transmissão é feita nos dois sentidos mas não ao mesmo tempo. Ex.: na conversação entre dois
rádio-amadores, enquanto um deles está falando o outro não pode falar, pois o primeiro não o escuta.
c) Full-duplex: Quando a transmissão é feita nos dois sentidos simultaneame. Ex.: a ligação telefônica permite que as
duas pessoas falem ao mesmo tempo.
1.5.2. Quanto ao número de canais utilizados
Uma mensagem é definida como um conjunto de símbolos. Cada símbolo, por sua vez, para efeito de transmissão de
dados, é caracterizado por um conjunto de configurações do sinal que representam bits. Por necessidade de codificação, os
símbolosficam associados a caracteres, que são, na realidade, configurações dos sinais, por exemplo, "letra do alfabeto",
"dígito decimal", "operador aritmético" ou "operador de sintaxe", etc.
O que deve ficar claro, aqui, é que no seu todo, uma mensagem nada mais é que uma seqüência de bits.Para transferir essa
seqüência de bits, podemos fazer de duas formas: serial ou paralela.
a) Transmissão paralela: Na transmissão paralela, os bits que compõem um caracter são transportados de forma
simultânea, cada um possuindo seu próprio canal. Veja figura 1.7.
Figura 1.7 – Transmissão paralela
b) Transmissão serial: na transmissão serial, os bits que compõem um caracter são transportados um após o outro,
Sensor
 1
 1
 0
 1
 0
 0
 1
 0
 1
 1
 0
 1
 0
 0
 1
 0
EMISSOR RECEPTOR
canal 0
canal 1
canal 2
canal 3
canal 4
canal 5
canal 6
canal 7
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  10
utilizando apenas um canal (figura 1.8).
Figura 1.8 – Transmissão serial
Como os bits chegam um de cada vez, o equipamento receptor deverá saber qual bit é o primeiro do caracter, a fim de que
possa decodificar o símbolo recebido, ou quais bits são realmente de informação. Este é um problema de sincronização.
1.5.3. Quanto à sincronização
A sincronização pode ser vista como o método do equipamento transmissor fazer a separação dos caracteres ou das
mensagens para o equipamento receptor.
A camada Física trata da necessidade de sincronizar transmissões de bits entre dispositivos de transmissão e recepção. A
camada de Enlace de Dados, entretando, opera sobre os dados após os bits terem sido montados para formar caracteres,
frames ou outros grupos de dados (unidades de informação). Na camada de Enlace de Dados, é também necessário
sincronizar transmissões de frames. Esta seção descreve três mecanismos: assíncrono, síncrono ou isócrono
a) Transmissão assíncrona: A transmissão assíncrona não utiliza um mecanismo de clock para manter os dispositivos
emissor e receptor sincronizados. Em vez disso, a sincronização de bits é usada para estabelecer o sincronismo entre os
dispositivos para cada frame que é transmitido. Cada frame começa com um bit de início que permite ao dispositivo
receptor ajustar-se ao timming do sinal transmitido. 
As mensagens são breves para que os dispositivos de emissão e de recepção não percam o sincronismo no decorrer da
mensagem. A transmissão assíncrona é mais freqüentemente usada para transmitir dados de caracteres e é ideal para
ambientes onde caracteres são transmitidos a intervalos irregulares, assim como quando usuários digitam dados de
caracteres. A Figura abaixo ilustra a estrutura de um frame típico usado para transmitir dados de caracteres.
 
Figura 1.9 – Estrutura da unidade de transmissão serial assíncrona de caracter-byte
Esse frame apresenta quatro componentes: 
Um bit de início - sinaliza que um frame está começando. Possibilita ao receptor sincronizar-se com a mensagem.
Bits de dados - consistem de 7 (+ paridade) ou 8 bits quando estão sendo transmitidos dados de caracteres.
Um ou mais bits de fim- sinalizam o fim do frame de dados.
A detecção de erros em transmissão assíncrona utiliza o bit de paridade. Vários esquemas estão implementados para uso
do bit de paridade. Os mais comuns são os seguintes:
Paridade: o bit de paridade é definido para assegurar que seja enviado um número par ou ímpar de bits 1 (dependendo da
paridade). Por exemplo, em uma transmissão com paridade par, se o campo de dados tiver três bits 1, o bit de paridade
será definido em 1 para produzir um total de 4 bits “1” no byte.
As técnicas de paridade podem detectar erros que afetam um bit. Elas podem, contudo, ser incapazes de detectar erros que
afetam dois ou mais bits. Técnicas para correção de erros serão vistas posteriormente.
A transmissão assíncrona é uma tecnologia simples e barata, adequada para transmissão de pequenos frames em
intervalos irregulares.
Como os bits de início, de fim e de paridade precisam ser acrescentados a cada caracter a ser transmitido, o desempenho
da transmissão assíncrona não atende de forma satisfatória a troca de grandes quantidades de dados.
Start StopCaracter (byte)
0 1 0 0 1 0 1 1
EMISSOR
RECEPTOR
1
1
0
1
0
0
1
0
1 1 0 1 0 0 1 0 
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  11
b) Transmissão síncrona: a comunicação pode ser feita de forma mais eficiente se os clocks nos dispositivos transmissor
e receptor estiverem sincronizados. Essa sincronização é realizada de duas maneiras:
– Transmitindo-se sinais de sincronização com dados. Algumas técnicas de codificação de dados, garantindo uma
transição de sinal com cada bit transmitido, são inerentemente sinais do clock interno.
– Utilizando-se um canal de comunicação separado para transportar sinais de clock, uma técnica que pode funcionar
com qualquer técnica de codificação de sinais.
A Figura abaixo apresenta duas estruturas possíveis de mensagens associadas à transmissão síncrona.
 
Figura 1.10 – Transmissão serial
Ambas as transmissões começam com uma série de sinais sincronizados, que informam ao receptor o início de um frame.
Sinais sincronizados geralmente utilizam um padrão de bits que não pode aparecer em qualquer ponto nas mensagens,
garantindo que eles serão sempre distintos e fáceis de serem reconhecidos pelo receptor. Uma técnica de sincronização
utilizada é denominada bit Stuffing.
Uma ampla variedade de tipos de dados pode ser transmitida. A Figura 1.8 ilustra tanto os dados baseados em caracteres
quanto os baseados em bits. Observe aque caracteres múltiplos ou longas séries de bits podem ser transmitidos em um
único frame de dados. Como o transmissor e o receptor permanecem sincronizados durante a transmissão, os frames
podem ser extensos.
Quando os frames são maiores, a paridade passa a não ser mais um método adequado de detecção de erros. Se estiverem
ocorrendo erros, é mais provável que vários bits serão afetados e que as técnicas de paridade não informarão um erro
adequadamente. A técnica usada com a transmissão síncrona é a de verificação de redundância cíclica, conhecida como
CRC (Cyclic Redundancy Check). O transmissor utiliza um algoritmo para calcular um valor de CRC que resuma o valor
inteiro de bits de dados. Esse valor de CRC é anexado ao frame de dados. O receptor usa o mesmo algoritmo, recalcula o
CRC e compara o CRC inserido no frame ao valor que havia calculado. Se os valores corresponderem, é praticamente
certo que o frame foi transmitido sem erro. O cálculo de CRC será visto porteriormente.
Um padrão de bit de fim inequivocamente indica o fim de um frame. Assim como os bits de sincronização, o padrão de bit
de fim é freqüentemente um padrão que não pode aparecer no corpo de um frame de dados, eliminando a confusão por
parte do receptor.
Quando os enlaces (links) de transmissão síncrona estão inativos, é comum transmitirem-se bits de preenchimento que
mantêm dispositivos sincronizados, eliminando a necessidade de ressincronizar dispositivos quando um novo frame é
transmitido.
A transmissão síncrona tem muitas vantagens sobre a assíncrona. Os bits de overhead (de sincronização, CRC e fim) são
uma proporção menor do frame de dados geral, tornando a transmissão síncrona muito mais eficaz no uso da banda
passante. A sincronização permite que os sistemas utilizem velocidades mais elevadas e melhorem a detecção de erros.
A desvantagem da transmissão síncrona está principalmente nos custos mais elevados em virtude da maior complexidade
dos componentes necessários no circuito. Conseqüentemente, a transmissão síncrona é empregada principalmente quando
grandes volumes de dados precisam ser transmitidos. A transmissão síncrona é normalmente utilizada para se atingir
altos níveis de eficácia em redes locais. Tantoo padrão Ethernet como o Token Ring, por exemplo, utilizam transmissão
síncrona.
c) Transmissão isócrona: a transmissão isócrona aplica um dispositivo comum que fornece um sinal de clock
compartilhado por todos os dispositivos na rede. O dispositivo de clock cria slots de tempo. Os dispositivos com dados a
serem transmitidos monitoram a rede e inserem dados em slots de tempo abertos, à medida que eles se tornam
disponíveis. Um determinado slot de tempo pode ser preenchido até a sua capacidade com vários frames.
A transmissão isócrona garante taxas de transmissão, é determinista e apresenta baixo overhead. A técnica, entretanto,
apresenta um único ponto de falhas: torna-se necessário assegurar que o dispositivo de clock é tolerante a falhas.
A informação isócrona é contínua e em tempo real na sua criação, transmissão e utilização. Os dados numa transmissão
isócrona devem ser enviados à taxa a que estão a ser recebidos. Os dados isócronos devem também ser sensíveis a atrasos
na transmissão. Para canais isócronos a largura de banda requerida é normalmente baseada nas características de
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  12
amostragem da função associada. A latência requerida está relacionada com o buffering disponível em cada endpoint. Um
exemplo típico de transmissão isócrona é a voz. 
A entrega de dados de uma transmissão isócrona é assegurada à custa de perdas nos transitórios dos dados. Por outras
palavras, qualquer erro ocorrido na transmissão elétrica não é corrigido pelos mecanismos de hardware tais como a
retransmissão. Na prática os erros ao nível do bit esperados no USB são suficientemente pequenos para não serem
considerados. Para a transmissão isócrona de informação é alocada largura de banda suficiente para assegurar que os
dados serão entregues à taxa desejada. 
Exercícios:
1) Quais dos dois canais abaixo possui maior largura de banda?
a) canal que suporta freqüências de 1 a 1.12 Mhz b) canal que suporta freqüências de 127 a 250 KHz
2) Assinale a alternativa correta:
a) Largura de banda é um dos fatores que determinam a capacidade de um canal de comunicação
b) Largura de banda não tem nada a ver com velocidade de uma transmissão
3) Assinale a alternativa correta:
a) A capacidade de um canal está associada ao número de níveis do sinal utilizados para transmissão
b) A capacidade de um canal está relacionada com o número de estados que podem ser transmitidos e distinguidos
separadamente em um canal.
4) Assinale a alternativa correta:
a) A capacidade de transmissão de um canal é infinito b) A capacidade de transmissão de um canal é finito
5) Assinale a alternativa correta:
a) O nível de ruído está diretamente ligado à capacidade de um canal
b) O nível de ruído de um canal não influencia na sua capacidade
6) Assinale a alternativa correta:
a) A atenuação do sinal acontece em qualquer meio físico de transmissão
b) Existem meios físicos de transmissão onde o sinal transmitido não sofre atenuação
7) Se um computador doméstico está conectado a um provedor com uma placa fax/modem a 56 Kb/s e o Modem do
provedor é de 32 Kb/s. Qual é a velocidade máxima possível para conexão?
8) Assinale a alternativa correta:
a) Baud corresponde à velocidade de sinalização de um canal.
a) Baud é uma medida da taxa de transferência de informação, e é igual ao número de bits transmitidos por segundo
9) Faça a representação da transmissão dos bits “010010100111” utilizando um canal com freqüência de 8 Hz/s
(velocidade de sinalização de 8 bauds/s) com uma modulação DIBIT e a portadora modulada por amplitude.
10)Assinale a alternativa correta:
a) O telefone é exemplo de uma comunicação duplex
b) O rádio de taxis é exemplo de uma comunicação duplex
11)Assinale a alternativa correta:
a) A função do bit start é sincronizar a fonte com o destino
b) A função do bit start não é sincronizar a fonte com o destino
12)Assinale a alternativa correta:
a) Na transmissão síncrona utiliza-se pelo menos um caracter de sincronismo para indicar o início do bloco de dados
b) A transmissão síncrona não utiliza caracteres ou bytes de sincronismo
13)Em uma transmissão utilizando “bit stuffing”, a mensagem que chegou (tirando o cabeçalho) foi
“010011111001011111010”. Qual é realmente a mensagem, se excluindo os “bit stuffing”?
14)Assinale a alternativa correta:
a) A transmissão isócrona não engloba as transmissões síncronas e assíncronas
b) A transmissão isócrona engloba as transmissões síncronas e assíncronas
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  13
2. Conceitos básicos de Redes de Computadores
Neste capítulo são apresentados os conceitos básicos de Redes de Computadores. Inicialmente são apresentadas as
estruturas de redes mais comuns, e em seguida os componentes básicos de uma rede.
1.1. Histórico
No início da história do processamento de dados ou, mais especificamente, dos computadores, cada máquina estava
dedicada a um único usuário. Devido ao custo extremamente elevado desta forma de processamento, na época, tornou-se
imprescindível o compartilhamento da CPU e de seus periféricos, implicando na aparição dos primeiros sistemas multi-
usuários de grande porte.
Estes sistemas consistiam nos chamados "mainframes" e continuavam caros e escassos; eram de uso centralizado e
estavam disponíveis somente para grandes companhias. Pequenas empresas usavam "bureaux" de serviços.
Isto fez com que surgisse um problema de comunicação: como enviar dados ao "bureaux" de serviços (para
processamento) ou como levar dados das subsidiárias para a matriz?
Com o avanço tecnológico na área dos circuitos integrados, gerando componentes mais poderosos a um custo mais baixo,
foi caindo o preço da CPU. Este evento constituiu a chamada revolução do hardware.
Surgem então os computadores de porte menor (1965: DEC PDP-8 e 1970: DEC PDP-11) os chamados
minicomputadores, vindo, em seguida, os microcomputadores e os computadores pessoais.
Isto trouxe uma nova solução para o problema de multiusuário: dar uma CPU para cada um. As pequenas companhias e as
subsidiárias utilizavam-se dos minicomputadores para algum processamento local e na preparação dos dados para o
"bureaux" de serviços ou matriz. Os dados eram transferidos quando exigiam um grande volume de processamento ou um
processamento requerendo software ou hardware especial. O uso dos minicomputadores minimizou mas não solucionou o
problema da comunicação. Minimizou porque os dados podiam agora ser preparados e armazenados em fita magnética e
transportados via sistema de malotes. Este sistema de transporte não é, obviamente, o mais adequado para transferência de
informação pois está sujeito a acidentes, gerando atraso ou perda total do material. Surge então a necessidade de uma
nova tecnologia de comunicação.
Por outro lado, o sistema centralizado oferecia a vantagem de compartilhar recursos caros tanto de software como de
hardware, ou seja, o software e hardware especial era caro mas seu preço era amortizado pelo rateio do custo dos
periféricos entre os vários usuários do bureaux de serviços. Surge, então, a necessidade de uma nova tecnologia para
compartilhamento de recursos.
Paralelamente, a tecnologia de comunicações alcançava a transmissão digital em linhas telefônicas através de MODEM's.
Este serviço era caro e apenas suportado por grandes companhias uma vez que utilizavam linhas telefônicas de forma
dedicada. Esta situação perdurou por algum tempo (No Brasil, até março/85) e esperava-se solução através de nova
tecnologia de comunicação.
A necessidade da disseminação da informação e os avanços em tecnologia de armazenamento, propiciaram o
aparecimento de discos de grande capacidade e mais baratos, (explosão da informação e grandes bancos de dados). Aío
problema de comunicação tornou-se muito mais sério. Para acessos infrequentes, uma linha telefônica dedicada não era
viável e para uma velocidade de 800.000 km/h, a do "caminhão" (transporte via malote) era baixa: 80 Km/h. Esses fatos
tornaram necessária uma nova tecnologia de comunicação.
A solução para o compartilhamento de recursos físicos e lógicos juntamente com a vantagem de se ter um sistema
descentralizado, só pode ser alcançada através da interconexão das CPU's entre si. É a isso que se propõem as redes de
computadores.
Uma forma primitiva de se interconectar CPU's foi a conexão em ESTRELA (um computador central controlando
qualquer comunicação entre duas CPU's). Esta solução acarretou uma sobrecarga para o sistema operacional da máquina
central, o que motivou a busca de uma nova tecnologia de interconexão.
Quais foram, então, as soluções encontradas?
Para a comunicação de computadores em termos de longa distância, surgiu a tecnologia de comutação de pacotes que
solucionou o problema da linha telefônica dedicada e o problema do caminhão (transporte via malote).
Num ambiente restrito a uma região local (por exemplo, uma fábrica, um campus), o problema do compartilhamento de
recursos através de interconexão de CPU's é resolvido através das redes locais.
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  14
2.1 Utilização das Redes de Computadores
Usaremos o termo "rede de computadores" para denominar um conjunto de computadores interconectados e autônomos.
Dois computadores sao ditos interconectados se eles sao capazes de trocar informações.
Existe uma confusão considerável na literatura entre uma rede de computadores e um sistema distribuído. Do nosso ponto
de vista um sistema distribuído é um caso especial de rede de computadores, com um alto grau de coesão e transparência.
Em suma, uma rede pode ou não ser um sistema distribuído, dependendo de como ela é usada.
O interesse na instalação de uma rede de computadores é despertado pelas mais diversas necessidades; pode-se citar, entre
elas, o caso de uma empresa com várias filiais, possuindo um número considerável de computadores instalados em regiões
geograficamente dispersas e operando de forma independente. Quando existe a necessidade de comunicação entre as
filiais e a matriz, ela é feita pelos métodos tradicionais (correio, telefone, telex, etc.). À medida que a necessidade de
comunicação aumenta, mais atrativa se torna a idéia de interligação, dadas as inúmeras vantagens que são obtidas na
implantação de uma rede.
De uma forma geral, o objetivo de uma rede é tornar disponível a qualquer usuário, todos os programas, dados e outros
recursos independentemente de suas localizações físicas. Outro objetivo é proporcionar uma maior disponibilidade e
confiabilidade dada a possibilidade de migração para outro equipamento quando a máquina sofre alguma falha. Para
aplicações militares, bancárias, de controle de processo industrial e muitas outras, a perda completa do poder de
computação é, no mínimo, catastrófica!
Podemos citar, ainda, o custo da comunicação em relação ao custo dos equipamentos como uma das razões para distribuir
o poder de computação. Em muitas aplicações, os dados são gerados em diversos locais. Como foi visto anteriormente, os
custos para colocar uma máquina em cada ponto de aquisição de dados eram muito altos, obrigando a sua transmissão
para um computador central que realizava a tarefa de análise dos dados. Atualmente os preços dos equipamentos
envolvidos permitem que os dados sejam coletados e analisados no próprio local onde são gerados e somente alguns
relatórios sejam enviados ao computador central reduzindo os custos de comunicação.
A essência de uma rede de computadores é permitir que 2 ou mais computadores trabalhem juntos. Neste caso pode-se:
• Reduzir custos de hardware (impressora, computadores lentos ligados a um supercomputador)
• Compartilhamento de aplicativos
• conectar pessoas (através da internet, por exemplo)
• Enviar e receber arquivos
• Migração quando houver falha em um equipamento (2 impressoras, 2 micros)
• Serviços bancários pela Internet.
Uma rede pode ainda ter sensores de temperatura, etc.
As redes de computadores podem ser divididas em três categorias no que diz respeito à abrangência geográfica:
• LAN: redes locais. Três topologias respondem pela maioria de configurações de LANs: barramento, anel e estrela
• MAN: Meio termo entre LANS e WANS (com velocidades em torno de 10 Mbps). Um outro exemplo é o sistema de
VOZ sobre IP da Shell, que será concluído neste mês (maio/junho 2000).No RJ funciona sobre ATM e em estados
como o RS funciona em canais de 128 Kbps.
• WAN: As PND(s) garantem largura de banda, enquanto a Internet NÃO, no acesso á internet através
modem/provedor, quem limita a vel. É a fax/modem.
A maioria dos aspectos abordaados nesta disciplina estão relacionados às LANs (redes locais), porém vários dos conceitos
relacionados às LANs são igualmente aplicados às MANs e WANs.
2.2 Estrutura de uma rede de computadores
Em toda rede existe um conjunto de máquinas destinadas a execução de programas dos usuários ( aplicações ). Seguindo a
nomenclatura da primeira rede de computadores, a ARPANET, chamaremos estes computadores de "hospedeiros" ( ou
 WANs MANsLANs
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  15
simplesmente hosts ). Os hospedeiros são conectados por uma subrede de comunicação ( subrede ). A tarefa da subrede é
transportar mensagens de um host a outro, da mesma forma que a rede telefônica transporta a conversação entre dois
assinantes. Se os aspectos da comunicação (subrede) forem separados dos aspectos de aplicação (hosts), o projeto completo
de uma rede fica bastante simplificado.
A subrede é composta basicamente de dois componentes: equipamentos de comutação e linhas de transmissão. Os
equipamentos de comutação geralmente são computadores especializados e são denominados computador de
comunicação, nó de comutação, comutador de pacotes, Interface Message Processor (IMP) ou ainda comutador de dados.
As linhas de transmissão também são chamadas de circuitos ou canais. Cada hospedeiro é conectado a um ( ou
ocasionalmente vários ) nó de comutação. Todo o tráfego de ou para o host é feito via seu nó de comutação. A figura 2.1
mostra a relação entre os hospedeiros e a subrede de comunicação.
No projeto da subrede existem dois tipos gerais de arquitetura de comunicação:
– ligação ponto a ponto: há a presença de um ponto de comunicação em cada emlace ou ligação em questão
– ligação multiponto: difusão (broadcast,multicast). Neste caso, três ou mais dispositivos utilizam o mesmo enlace de
comunicação.
Figura 2.1 (a) ligação ponto a ponto (b) ligação multiponto
Quando se utiliza uma subrede com ligação ponto-a-ponto, deve-se observar um aspecto importante do projeto que é a
topologia de interconexão dos nós de comutação. A figura 2.2 mostra algumas topologias possíveis.
b)a) c)
d) e) f)
Figura 2.2 Algumas topologias possíveis para uma subrede ponto-a-ponto.
 (a) estrela (b) loop (c) árvore (d) completa (e) loops interconectados (f) irregular
O segundo tipo de arquitetura de comunicação usa difusão. Neste caso, um único canal de comunicação é compartilhado
por todos os nós de comutação. Quando uma mensagem é transmitida por qualquer um dos nós de comutação, ela é
recebida por todos os nós existentes na rede. Caso exista uma especificação de destinatário na mensagem, os nós que não
são destino, devem ignorar a mensagem. A figura 2.3 mostra algumas possibilidades de subredes em difusão. No caso de
uma rede com topologia em barra, apenas um nó fica habilitado a transmitir em um determinado instante; todos os outros
devem aguardar pela liberação do meio de transmissão. Uma rede com topologiaem barra deve ter associado algum
mecanismo para resolver conflitos quando dois ou mais nós desejam transmitir simultaneamente. Este mecanismo de
controle pode ser centralizado ou distribuído.
Uma segunda possibilidade é um sistema de radio ou satélite. Cada nó possui uma antena através da qual ele pode
transmitir ou receber. Todos os nós podem receber o sinal proveniente do satélite e, em alguns casos, também podem
receber as transmissões efetuadas por outros nós para o satélite.
Um terceiro sistema de difusão é o anel. Em um anel, cada bit percorre o caminho sem esperar pelos outros bits que
compõem a mensagem. Tipicamente, cada bit percorre todo o anel em pouco tempo, muitas vezes antes que a mensagem
a) b)
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  16
seja transmitida completamente. Em contraste, com uma topologia em loop, cada mensagem não é retransmitida pelo
próximo nó até que a mensagem inteira seja recebida. Em um loop, cada linha pode conter uma mensagem diferente
enquanto que esta situação não é desejável em um anel, a menos que as mensagens sejam muito curtas. Da mesma forma
que em outros sistemas de difusão, são necessárias algumas regras para controlar o acesso ao meio de transmissão.
a) (b) (c)
Figura 2.3 Subredes de comunicação usando difusão. (a) barra (b) radio ou satélite (c) anel
Subredes de difusão podem ser divididas em estáticas e dinâmicas, dependendo de como o canal é alocado. Na alocação
estática, o tempo é dividido em intervalos discretos e cada fatia de tempo é atribuída a um dos nós de forma a que cada um
só transmita durante o seu intervalo de tempo. Esta técnica apresenta a desvantagem de desperdiçar a capacidade do canal
pois atribui tempo a um nó mesmo que ele não tenha mensagem para transmitir.
Os métodos de alocação dinâmica são classificados em centralizados e distribuídos. No método centralizado, existe uma
única entidade responsável pela concessão do direito de transmissão. Ela pode fazer isto, aceitando requisições e tomando
as decisões de acordo com um algoritmo interno. No método descentralizado ou distribuído, não existe uma entidade
central; cada nó deve decidir por si mesmo quando deve transmitir ou não.
2.3 Componentes básicos de uma rede de computadores
Quatro itens são de fundamental importância quando se define os componentes básicos de uma rede de computadores.
Tais itens são:
• Software de rede
A simples transferência de um arquivo de uma máquina para outra envolve uma série de etapas que se fossem
analisadas em conjunto, teriam uma complexidade difícil de controlar. Optou-se então por dividir as redes em
camadas.
• Camadas de rede
A maioria das redes de computadores é dividida em camadas ou níveis e a fim de simplificar o projeto de toda a rede.
• Protocolos
Basicamente, um protocolo é “um conjunto de regras sobre o modo como se dará a comunicação entre as partes
envolvidas”. Cada protocolo atua em uma camada específica de uma rede. A Internet, por exemplo, possui mais de
100 protocolos diferentes.
• Hierarquias de protocolos
Como funcionam as camadas de uma rede? 
As camadas se comunicam entre si, segundo uma hierarquia, denominada hierarquia de protocolos. Exemplo: andares
de um prédio. 
Figura 2.4 – Hierarquia de protodolos
HierarquiaProtocolos
Camadas
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  17
Imagine dois filósofos (camada 3) querendo conversar, mas um deles fala português e inglês e o outro fala chinês e
francês. Eles necessitam tradutores (camada 2) que possuem secretárias (camada 1). Os tradutores usarão Alemão, mas
nada impediria que utilizassen Finlandês, por exemplo.
 
Figura 2.5 – Esquema de funcionamento da arquitetura de uma rede de computadores
Embora conceitualmente uma comunicação entre dois processos de uma determinada camada se dê horizontalmente, essa
conversação implica na comunicação com as camadas inferiores através das interfaces entre as camadas. Ex.:
comunicação virtual na camada 5.
Figura 2.6 – Comunicação entre as camadas de uma rede de computadores
Com relação à comunicação entre as camadas do modelo de rede apresentado na figura 2.6, podemos considerar:
A Camada 4 quebra os pacotes,
a Camada 3 confere se uma mensagem chegou corretamente no destino,
a Camada 2 confere o formato do quadro da mensagem e, 
a Camada 1 faz a comunicação via cabeamento ou sistema de ondas. 
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  18
2.4 Arquiteturas de Redes
As hierarquias de protocolos específicas são denominadas arquiteturas de redes. Algumas das arquiteturas mais
conhecidos são o OSI(83) (modelo), TCP/IP (74) e Novell. O modelo OSI foi criado pela ISO para se tornar um padrão,
mas o TCP/IP tornou-se padrão de fato.
OSI TCP/IP
7 Aplicação Aplicação
6 Apresentação Não presentes 
5 Sessão no modelo 
4 Transporte Transporte
3 Rede Inter-rede
2 Enlace
1 Físico
Host / rede
 
Figura 2.7 – Comparativo entre as arquiteturas de redes OSI / ISO e Internet TCP / IP
O modelo OSI (Open System Interconection) foi criado pela ISO (International Standard Organization) e consiste em sete
níveis, onde cada um deles define as funções que devem proporcionar os protocolos com o propósito de trocar informações
entre vários sistemas. Esta classificação permite que cada protocolo se desenvolva com uma finalidade deterninada, o qual
simplifica o processo de desenvolvimento e implementação. Cada nível depende dos que estão abaixo dele, e por sua vez
proporciona alguma funcionalidade aos níveis superiores. Os sete níveis do modelo OSI são os seguintes: 
Aplicação
7
Responsável pela interação com o Sistema Operacional através de interfaces para esse sistema (ex.: FTP,
TELNET, SMTP). Servindo como uma janela para as aplicações acessarem serviços de rede, essa
camada lida com o acesso à rede, controle de fluxo recuperação de erros e transferência de arquivos.
Apresentação
6
Responsável pela troca de mensagens com sentido. Essa camada oferece interface e serviços comuns de
comunicação, tais como criptografia, compressão de dados e reformatação de textos em formato abstrato,
para que os dados sejam compreendidos por computadores que utilizem diferentes representações.
Sessão
5
Responsável pelo suporte das conexões entre as sessões, tarefas administrativas e de segurança.
Fornecendo a estrutura de controle entre as aplicações, essa camada estabelece, gerencia
e termina conexões (sessões) entre aplicações cooperantes.
Transporte
4
Responsável pela transferência transparente entre dois pontos. Possibilitando recuperação quando há
algum erro ponto-a-ponto ou de controle de fluxo, essa camada manipula os pacotes, reempacotando-os
se necessário, dividindo as mensagens grandes em pacotes menores.
Rede
3
Responsável pelo endereçamento e funções de controle (ex: roteamento) necessárias no envio de dados
através da rede. Isso significa estabelecer, manter e terminar conexões que incluem troca de pacotes,
roteamento, controle de congestionamento, remontagem de dados e tradução de endereços lógicos para
endereços físicos.
Enlace
2
Responsável por assegurar que as transmissões de dados e o estabelecimento das conexões lógicas entre
as estações sejam livres de erros. Isso é conseguido pelo encapsulamento dos dados em blocos (quadros)
para a camada física, e o envio desses quadros com a sincronização, controle de erro e controle de fluxo
necessários.
Física
1
Responsável pela transmissão de um conjunto não estruturado de bits através do meio físico. Isso
envolve características mecânicas, elétricas e procedurais requeridas para estabelecer, manter e desativar
as ligações físicas.
Atualmente as camadas inferiores são implementadas em hardware.
Por que o modelo OSI não pegou?
• Momento ruim
• Tecnologia ruim
• Implementação ruim
 Apostila de Telecomunicaçõese Redes 1  19
Questionário:
1) O que é multiplexação? 
2) Quais as políticas de tratamento de erros existentes? Qual delas se aplica na transmissão isócrona?
3) Para que serve o controle de fluxo em uma rede? E o controle de seqüência?
4) Assinale a alternativa correta, com relação da política de acesso a um MT compartilhado:
a) A disciplina de acesso utilizada em redes 802.3 é CSMA/CD (olhar anexo c-IEEE 802)
b) A disciplina de acesso utilizada em redes 802.5 é Token Bus (passagem de permissão em barramento) 
5) Assinale a alternativa correta:
a) Overhead de protocolo é a relação existente entre os bits de dados e os bits de controle que ocupam a banda de
transmissão.
b) Overhead de protocolo é a quantidade de bits que são transmitidos mas que não são dados.
6) Assinale a alternativa correta:
a) Encapsulamento de dados seria colocar todo um pacote (cabeçalho+dados) como dados para poder transmitir por
uma rede de formato de pacotes diferente
b) Encapsulamento seria pegar os dados de um pacote, sem o cabeçalho e transmitir por uma rede de formato de
pacotes diferente.
7) Assinale a alternativa correta:
a) Trailler ou cauda nas PDU´s são bits inseridos com o objetivo de preencher o pacote com o tamanho mínimo
necessário para transmissão.
b) Trailler ou cauda nas PDU´s são bits inseridos para correção ou detecção de erros na transmissão.
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  20
3. Meios de Transmissão de Dados
A camada física de uma rede provê características físicas, elétricas, funcionais e procedimentos para ativar, manter e
desativar conexões entre duas partes. Sendo assim, é na camada física que são definidas as características de
cabeamento utilizado em uma rede de comunicação de dados.
Deve-se distinguir dois conceitos que podem ser confundidos à primeira vista: canal e meio de comunicação. Canal é o
circuito individual sobre o qual se estabelece uma comunicação entre uma fonte e um destino, e Meio de Transmissão é o
suporte físico que transporta um ou vários canais.
Os canais podem ser individualizados física ou eletricamente. Por exemplo, em um cabo de pares trançados, cada par é
um circuito físico (canal físico). Quando um meio de transmissão transmissão transporta vários canais, os mesmos
precisam ser individualizados eletricamente de acordo com alguma técnica de multiplexação. 
Por outro lado, existem vários tipos de meios de transmissão, que caem basicamente em duas categorias: as linhas físicas e
os sistemas de ondas que utilizam a propagação de ondas eletromagnéticas de rádio ou luz através do espaço livre.
O sinal elétrico que trafega em um meio físico está sujeito a uma série de condições que prejudicam a sua propagação. Em
pares metálicos a degradação do sinal elétrico depende intrinsecamente das seguintes características do meio de
transmissão: 
Resistência 
Oposição natural do condutor ao fluxo de elétrons em um determinado sentido. A resistência está associada ao fenômeno
de dissipação do calor em um condutor no qual trafega uma corrente elétrica.
Reatância 
De modo similar à resistência, a reatância é a medida da oposição da alteração da voltagem e da corrente elétrica em um
condutor
Impedância 
Característica elétrica dependente de uma série de características de projeto, tais como: a resistência, a reatância, a
distância entre dois condutores e o tipo de isolamento. A impedância do cabo deve estar de acordo com a sua aplicação
para evitar a perda do sinal e interferências.
3.1 Meios físicos
"Cabo é cabo, não é mesmo?" , o Novato perguntava. "Não", Willy respondia pacientemente. "Você não
pode simplesmente ignorar as leis da física. Segundo estas leis, há muitas diferenças entre cabos deste
tipo, por causa dos condutores, do tipo de isolamento entre eles, de sua organização dentro da tubulação,
de sua capacidade de neutralizar o ruído externo". Derfley, J.F. e Freed, L.- Tudo sobre Cabeamento de
Redes"
Uma das formas mais comuns de transportar dados de um computador para outro é gravá-los em uma fita magnética ou
em discos flexíveis, transportar fisicamente a fita ou os discos para a máquina de destino, onde eles serão finalmente lidos.
Apesar de não ser tão sofísticado quanto usar um satélite de comunicação geossíncrono, esse método costuma ser muito
mais eficaz sob o ponto de vista financeiro, especialmente nas aplicações em que a alta largura de banda ou o custo por bit
tem importância fundamental.
Basta fazer um simples cálculo para esclarecer essa questão. Um DVD armazena 4,7 GB. Pode-se colocar 1000 DVD´s
em uma pequena caixa (perfazendo um total de 4700 GB) e despachar de um ponto a outro do Brasil em 24 horas (Sedex).
A largura de banda efetiva dessa transmissão é de 4700 gigabytes/86.400 s ou seja aproximadamente 544 Mbps, o que é
equivalente à taxa de transmissão de uma rede ATM (622 Mbps). Se o destino estiver a uma hora de distância, a largura
de banda será ampliada em cerca de 15 Gbps.
Para um banco com gigabytes de dados a serem gravados diariamente em uma segunda máquina (de modo que o banco
possa continuar a funcionar mesmo durante uma grande enchente ou terremoto), dificilmente alguma outra tecnologia de
transmissão poderá sequer ser comparada ao DVD ou fitas DAT, quando se fala em termos de desempenho.
As linhas físicas se caracterizam por apresentarem continuidade “metálica”, embora o meio possa não ser metálico, no
sentido estrito, como é o caso da fibra ótica. Existem vários tipos de linhas físicas, com características de transmissão e de
custo variáveis em função das suas características físicas.
 Apostila de Telecomunicações e Redes 1  21
Todas as linhas físicas funcionam como um filtro passa-baixas para distâncias curtas. Isto é, deixam passar corrente
contínua e apresentam apenas uma freqüência de corte superior à banda de passagem. À medida que a distância aumenta,
porém, logo surge uma freqüência de corte inferior e a largura de banda vai se estreitando progressivamente. Dessa forma,
a largura de banda de uma linha física varia com o seu comprimento.
Em um projeto de redes, vários fatores têm que ser levados em consideração, desde os aplicativos necessários às
exigências dos usuários, passando pela demanda de recursos que estes aplicativos consumirão até o tipo de linhas físicas
ou meios físicos que serão utilizados. Tudo tem que ser projetado de maneira eficiente e racional, ou seja, todas as
necessidades têm que ser supridas a um custo mínimo permitindo ainda futuras expansões e reavaliações do projeto.
Em comparação com os outros investimentos que devem ser feitos a fim de implantar um determinado projeto de redes, as
linhas físicas serão o item que terão a maior duração. Os softwares costumam passar por uma evolução a cada dois ou três
anos e, de acordo com pesquisas, o hardware tem uma vida útil de 5 anos; no entanto, terá que se conviver 15 anos ou
mais com seu cabeamento de rede. O investimento feito em um sistema de cabeamento irá pagar dividendos durante anos,
mas o nível de retorno dependerá do cuidado com o qual se selecionam os componentes e se supervisiona a instalação dos
cabos [DER94]. 
Segundo pesquisas realizadas pela Infonetics, entre as causas para o downtime de uma rede, 70% dos casos são
provocados por um cabeamento mal projetado. Dados colhidos pela LAN Technology informam que uma rede de porte
médio apresenta 23,6 paradas por ano em média, com um total de 4,9 horas inoperantes. Como o custo de uma hora
parada é estimado entre 1.000 e 20.000 reais, o controle do downtime poderia reduzir em muito os custos por ociosidade
[ROC96].
O projeto de cabeamento não envolve somente considerações sobre taxas de transmissão e largura de banda, mas também
facilidade de instalação, imunidade a ruídos, limites de emissão eletromagnética, qualidade (atenuação do sinal versus
comprimentomáximo), confiabilidade, conformidade às exigências geográficas, conformidade aos padrões internacionais,
disponibilidade de componentes e custo total [SOA96].
O cabeamento é o componente de menor custo de uma rede local. Quando bem estruturado pode representar de 5 a 7% do
custo total da rede. Os preços variam muito de acordo com o tipo de cabeamento utilizado [ROC96].
3.1.1 Linha aérea de Fio nú
Constituída por fios de cobre (raramente bronze ou ferro) de diâmetro entre 1,5 e 4 mm que sã mantidos isolados e
paralelos presos a suportes físicos às cruzetas dos postes telefônicos, a linha aberta foi o principal meio telefônico
interurbano de anos atrás. Hoje seu uso está limitado a algumas zonas rurais. 
A linha aberta deriva esse nome do fato de ser usada sem isolamento. Os fios de grosso calibre significavam uma
resistividade menor e, portanto uma faixa de passagem maior do que a dos pares trançados usados no âmbito urbano. Por
outro lado, seu custo era muito elevado. Os telegráficos do século 19 usavam essas linhas.
3.1.2 Par Trançado
O cabo de par trançado é composto por pares de fios. Os fios de um par são enrolados em espiral a fim de, através do
efeito de cancelamento, reduzir o ruído e manter constante as propriedades elétricas do meio por toda a sua extensão. O
efeito de cancelamento reduz o nível de interferência eletromagnética / radiofrequência [SOA96] [TAN94].
Podemos dividir os pares trançados entre aqueles que possuem uma blindagem especial (STP - Shielded Twisted Pair) e
aqueles que não a possuem (UTP - Unshielded Twisted Pair).
a) Par Trançado STP
Um cabo STP, além de possuir uma malha blindada global que confere uma maior imunidade às inteferências externas
eletromagnética / radiofrequência, possui uma blindagem interna envolvendo cada par trançado componente do cabo cujo
objetivo é reduzir a diafonia. Um cabo STP geralmente possui dois pares trançados blindados, uma impedância
característica de 150 Ohms e pode alcançar uma largura de banda de 300 MHz em 100 metros de cabo. Ao contrário dos
cabos coaxiais, a blindagem dos cabos stp não faz parte do caminho percorrido pelo sinal.
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Figura 3.1 - Seção de cabo STP Figura 3.2 - Cabo STP patch [BER96]
O maior volume de blindagem e isolamento aumenta consideravelmente o peso, o tamanho e o custo do cabo. Poucos
cabos STP eram suficientes para preencher um duto de fiação de um prédio [DER94]. Este dabo era adotado pela IBM
para interconexão entre os elementos integrantes de sua rede (token ring) e atualmente praticamente não é mais utilizado.
b) Par Trançado UTP
O cabo de par trançado sem blindagem (UTP) é composto por pares de fios, sendo que cada par é isolado um do outro e
todos são trançados juntos dentro de uma cobertura externa. Não há blindagem física no cabo UTP; ele obtém sua
proteção do efeito de cancelamento dos pares de fios trançados. 
O cabo de par trançado sem blindagem projetado para redes, mostrado na figura abaixo, contém quatro pares de fios de
cobre sólidos modelo 22 ou 24 AWG. O cabo tem uma impedância de 100 ohms - um fator importante que diferencia dos
outros tipos de fios de telefone e par trançado. O cabo de rede UTP tem um diâmetro externo de 4,3 mm.
Com o aumento das taxas de transmissão, cabos de par trançado de melhor qualidade foram sendo produzidos. O alto
desempenho em termos de qualidade alcançados pelos pares trançados não blindados (UTP), aliado ao baixo custo de
aquisição e instalação dos mesmos, fez com que se tornasse necessário, uma pressão por padronização tanto por parte dos
projetistas, que queriam certezas sobre os parâmetros característicos destes cabos, quanto por parte dos fabricantes de
equipamentos, que os utilizavam em suas composições e precisavam de garantias confiáveis de desempenho [ROC96].
 
Figura 3.3 - Cabo UTP [BER96]
Figura 3.4 - Seção de um cabo UTP
A EIA/TIA (Electronic Industries Association/Telecommunication Industry Association) levou a cabo a tarefa de
padronização dos cabos UTP através da recomendação 568. Os cabos UTP inicialmente foram divididos em 5 categorias
(atualmente existem 6 ou 7) no que se refere a:
• taxas de transmissão e qualidade do fio, sendo que as classes 1 e 2, 3, 4 ,5 suportam respectivamente taxas de
transmissão de até 5 Mbits (1 e 2), 10 Mbits (3), 16 Mbits (4), e 100 Mbits (5), sendo esse último tipo o mais utilizado
atualmente e que possui melhor grau de qualidade.
• bitola do fio, especificada em AWG (American Wire Guage), onde números maiores indicam fios com diâmetros
menores;
• níveis de segurança, especificados através de regulamentação fornecida pelos padrões reguladores da Underwriter
Laboratories (UL).
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Referência
(Banda passante 100m)
Impedância
(Bitola AWG)
Aplicações
(Telefonia e Dados)
EIA/TIA Categoria 1 (.5 Mhz) 150 Ohms
(26 AWG)
Telefonia Analógica (4 KHz) 
Telefonia Digital (64 Kbit/s)
EIA/TIA Categoria 2 (1 Mhz) 100 Ohms
(26 AWG)
ISDN Dados (2,046 Mbit/s)
IBM 3270, 3X, AS 400
EIA/TIA Categoria 3
(Banda de 16 MHz) 
100 Ohms
UTP (24 AWG)
IEEE 10BaseT Token Ring(4
Mbit/s)
Ethernet(10 Mbit/s). Até 16 Mb/s
EIA/TIA Categoria 4
( Banda de 20 MHz) 
100 Ohms
UTP baixa perda (24 AWG)
IEEE 10BaseT - Idem ao anterior.
Token Ring(16 Mbit/s). Até 20 Mb/s
EIA/TIA Categoria 5
( Banda de 100 MHz)
100 Ohms
UTP freqüencia estendida
IEEE 10BaseT e 100BaseT
100 Mbit/s ATM 155 Mb/s
Categoria 5E
(Banda100 MHz em c/ par)
Gigabit Ethernet
Categoria 6
(Banda 250 MHz em c/ par)
Todas as anteriores e tecnologias
em desenvolvimento
Categoria 7
(Banda 600 MHz em c/ par)
Cabo blindado – 
tecnologias emergentes
Tabela 3.1 - Categorias de cabos UTP
Legenda:
AWG: American Wire Guage
CDDI: Copper Data Distributed Interface
IEEE: Institute of Eletrical and Eletronic Engineers
EIA/TIA: Eletronic Industry Assoc./Telecom. Ind. Association
NEMA: National Eletrical Manufactures Association
STP: Shielded Twisted Pair
TPDDI: Twisted Pair Data Distributed Interface
UL: Underwriter's Laboratories
UTP: Unshield Twisted Pair
Padrão de cores para cabo UTP 4 pares:
Par Cor do par
1 Branco/Azul Azul/Branco
2 Branco/Laranja Laranja/Branco
3 Branco/Verde Verde/Branco
4 Branco/Marrom Marrom/Branco
Tabela 3.2 – Pares trançados UTP
Conforme norma ANSI/TIA/EIA-568A são reconhecidos 2 esquemas de ligação padrão RJ:
a) utilizado pela AT&T (568B) 
b) utilizado pelos demais fabricantes (568A)
Figura 3.5 – Esquema de ligação dos pares trançados UTP
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Crossover
Em um cabo, basta configurar o 568-A em uma extremidade e o 568-B na outra. A figura anterior mostra o conector
fêmea (você olhando para o encaixe).O padrão Ethernet utiliza somente os pinos 1,2,3 e 6.
A configuração dos pares deve atender os sistemas existentes, sendo que a utilização dos pares é apresentada abaixo:
Rede Utilização do par
10BaseT 1&2 e 3&6
Token Ring 3&6 e 4&5
100BaseT 1&2 e 3&6
ATM 1&2 e 7&8
Tabela 3.3 – Pares trançados UTP
Conectores
O conector padronizado pela norma é o RJ-45, que pode ser blindado ou não, conforme o cabo. 
Figura 3.6 – Conector RJ-45
Padrão 802.3 10BaseT
O nome 10BaseT indica uma velocidade de sinalização de 10 megabits por segundo, um esquema de sinalização debanda-
base e fios de pares trançados em uma topologia física em estrela. O enfoque teórico do padrão 10BaseT é que ele permite
que os gerentes de rede local utilizem fios de telefone já instalados, o que diminui os custos e as possibilidades de falha na
instalação.
O par trançado é o meio de transmissão de menor custo por comprimento. A ligação de nós ao cabo é também
extremamente simples, portanto de baixo custo. 
A desvantagem do par trançado é a sua