Aulas 1 a 10 - Comunicações de Dados

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Aula 01 - Comunica��es de Dados.ppt
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Apresentação da disciplina e 
Aula 1: Conceitos preliminares em comunicação de dados
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Contextualização
Os diversos conceitos associados às comunicações de dados compõem a base para o estudo e para a compreensão de tópicos mais específicos em tecnologia de informação.
Ao fornecer uma visão geral dos sistemas de telecomunicações, passando por sua evolução e identificando suas tendências, esta disciplina se posiciona de maneira estratégica dentro da matriz curricular do curso; é através dela que serão apresentados os diversos meios físicos utilizados na transmissão de dados e que serão introduzidos os fundamentos da comunicação digital e dos modelos para descrição de redes de comunicações. 
Nesse contexto, “comunicação de dados” torna-se um requisito imprescindível para que o tecnólogo em formação dê continuidade à aquisição das competências que lhes são necessárias. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Ementa
Conceitos e Características Básicas dos Sistemas de Comunicações. Arquiteturas de Redes. Sinais e Dados. Transmissão Digital. Transmissão Analógica. Utilização da Largura de Banda. Detecção e Correção de Erros. Introdução à Camada de Enlace de Dados. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Objetivos gerais
 Estudar, de maneira geral, os principais conceitos relacionados aos sistemas de telecomunicações e à comunicação de dados; 
 Descrever a estrutura do modelo de referência OSI e explicar a sua adequação à descrição das diversas redes de comunicação; 
Conhecer as diversas topologias das redes de comunicações, suas características e cenários de aplicação; 
 Aprender os princípios básicos da transmissão e da análise de sinais, conhecendo características, vantagens e desvantagens da transmissão analógica e da transmissão digital; 
 Conhecer as técnicas mais importantes de modulação e de multiplexação utilizadas nas comunicações de dados; 
 Aprender os fundamentos da detecção e da correção de erros na transmissão da informação. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Objetivos Específicos
 Enumerar os principais conceitos associados às redes de comunicação, categorizando-as conforme a abrangência geográfica, a utilização e a organização física e lógica;
 Utilizar o modelo OSI para descrever as funcionalidades que devem ser desempenhadas pelos diversos componentes de um sistema de comunicação, considerando o princípio das camadas e enfatizando os papéis da camada física e da camada de enlace de dados; 
 Avaliar as implicações e características da transmissão analógica e da transmissão digital de sinais, distinguindo o princípio de funcionamento de cada uma delas e considerando conceitos associados à banda passante e à capacidade de um canal; 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Objetivos Específicos (continuação)
Relacionar a presença de ruídos, ecos e atenuações à eficiência na transmissão de um sinal através dos diversos meios físicos disponíveis; 
Identificar as técnicas de multiplexação mais importantes, conhecendo suas particularidades e sua aplicabilidade nas redes de comunicação de dados; 
Demonstrar a utilidade das diversas estratégias de detecção e correção de erros na transmissão da informação através de canais de comunicação práticos; 
Conhecer as principais funcionalidades da camada de enlace de dados. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo Programático da disciplina
Conceitos e Características Básicas dos Sistemas de Comunicações. 
Arquiteturas de Redes. 
Sinais e Dados. 
Transmissão Digital. 
Transmissão Analógica. 
Utilização da Largura de Banda. 
Meios de Transmissão. 
Detecção e Correção de Erros. 
Introdução à Camada de Enlace de Dados. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Distribuição das Aulas
Para atingirmos todos os objetivos previstos teremos um total de 10 aulas de conteúdo, mais duas aulas de revisão.
ATENÇÃO:
A aula de revisão 1 abrange os conteúdos das aulas 1 a 5, coincidente com a matéria da AV1 e
A aula de revisão 2 abrange os conteúdos das aula 6 a 10, entretanto a AV2 e a AV3 abrangem todo o conteúdo da disciplina (aulas 6 a 10).
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
6 - A rede telefônica e a rede de TV a cabo
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
6 - A rede telefônica e a rede de TV a cabo
7 - Serviços da camada de enlace de dados
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível
físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
6 - A rede telefônica e a rede de TV a cabo
7 - Serviços da camada de enlace de dados
8 - Protocolos da camada de enlace de dados
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
6 - A rede telefônica e a rede de TV a cabo
7 - Serviços da camada de enlace de dados
8 - Protocolos da camada de enlace de dados
9 - As redes locais Ethernet e a evolução do padrão
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo das Aulas 
1 - Conceitos preliminares em comunicação de dados
2 - Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
3 - Transmissão analógica e modulação
4 - Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
5 - Modos de transmissão e multiplexação
6 - A rede telefônica e a rede de TV a cabo
7 - Serviços da camada de enlace de dados
8 - Protocolos da camada de enlace de dados
9 - As redes locais Ethernet e a evolução do padrão
10 - Interconexão de redes locais
Conceitos preliminares em comunicação de dados
Comunicação de Dados
Aula 1 Conceitos preliminares em comunicação de dados
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Conteúdo Programático desta aula
Descrever os principais componentes da comunicação de dados;
Identificar como os fluxos de dados podem ser criados;
Diferenciar topologias físicas de redes de computadores;
Classificar redes de computadores quanto a escala;
Identificar os papéis desempenhados pelos protocolos e pelos padrões na comunicação de dados e nas redes;
Compreender como a organização em camadas possibilita organizar, unificar e controlar os componentes da comunicação de dados e das redes;
Conhecer o histórico de evolução da Internet e suas tendências
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
O Processo da Comunicação entre pessoas
 Mensagem
 Idioma
 Emissor
 Meio
 Receptor
 Idioma
 Mensagem
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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O Processo da Comunicação por Telégrafo
 Mensagem
 Código Morse
 Emissor
 Meio
 Receptor
 Código Morse
 Mensagem
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
O Processo da Comunicação da Dados
 Mensagem
 Protocolo
 Emissor
 Meio
 Receptor
 Protocolo
 Mensagem
Conceitos preliminares em comunicação de dados
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Tipos de Conexão – Ponto a Ponto
Conceitos preliminares em comunicação de dados
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Tipos de Conexão - Multiponto
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Tipos de Conexão - Considerações
Camadas:
 Enlace 
 Física
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Tipos de Conexão - Considerações
Camadas:
 Enlace 
 Física
Modos de Operação
 Simplex
 Half-Duplex
 Full-Duplex
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Tipos de Conexão - Considerações
Camadas:
 Enlace 
 Física
Modos de Operação
 Simplex
 Half-Duplex
 Full-Duplex
Seleção do canal
 Custo
 Alcance
 Desempenho
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Topologias
Estrela
Anel
Barramento
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Vazão
 Taxa de bit / tempo = bps
 Pode ser medida pelo valor médio ou instantâneo
 Comparando com um sistema hidráulico representaria a quantidade de litros por segundo que passa (ou pode passar) num cano
 Quando um sinal passa por vários canais a vazão final é a do mais lento
 Byte = 8bit, usado as unidades de armazenamento
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Internet
Sob a ótica das comunicações podemos definir internet como o casamento de: 
 telefonia fixa
 tecnologias sem fio, 
 tecnologias analógicas e digitais, de voz, dados, vídeo, imagem e streaming
Conceitos preliminares em comunicação de dados
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Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Internet Service Provider - ISP
ISP Global Nível 1
ISP Regional Nível 2
ISP Local Nível 3
Usuário Final
Rede Corporativa
Rede Móvel
Backbone Internet
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Protocolos
Um protocolo de comunicação define: 
 sintaxe – estrutura ou formato dos dados; 
 semântica – o significado de cada seção de dados; 
 timing – quando os dados podem ser enviados e com que rapidez
Conceitos preliminares em comunicação de dados
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Padrões
Para formalizar os padrões, são criados comitês, fóruns e órgão regulamentadores os quais cooperam entre si para o desenvolvimento das especificações. 
Exemplos
• ISO (International Organization for Standardization),
• ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standards Sector) e
• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Conceitos preliminares em comunicação de dados
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Modelos em camadas
Conceitos preliminares em comunicação de dados
Aplicação
Transporte
Rede
Física
Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Rede
Física
Modelo OSI
Enlace
Apresentação
Sessão
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula1: Conceitos preliminares em comunicação de dados - *
Nesta aula, você
 Mapeou os cinco componentes que formam a comunicação de dados.
 Relacionou as três formas como ocorre o fluxo de dados entre dois dispositivos.
 Classificou os tipos de conexão em função dos dispositivos que compartilham ou não um link.
 Classificou topologias de rede.
 Identificou métricas do desempenho das redes.
 Mapeou a evolução da Internet e a importância no mundo moderno de suas aplicações.
 Definiu protocolos de comunicação.
 Questionou como são definidos os padrões para comunicação de dados.
 Entendeu desenvolvimentos recentes e tendências da Internet. 
Conceitos preliminares em comunicação de dados
Aula 02 - Comunica��es de Dados.ppt
Comunicação de Dados
Aula 2 Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Conteúdo Programático desta aula
 Compreender como a camada física interage com os meios de transmissão e assegura a conectividade entre componentes da rede. 
 Diferenciar os meios físicos de transmissão usados na comunicação de dados.
 Caracterizar as limitações e melhores indicações de uso para cada tipo de meio físico. 
 Diferenciar a representação de dados analógica e digital. 
 Compreender a representação de sinais analógicos e digitais. 
 Associar os efeitos de um meio de transmissão imperfeito à ocorrência de erros. 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Introdução
A camada física assegura conectividade entre os componentes da rede.
As tarefas da camada envolvem alguma complexidade, especialmente quando se trata de oferecer à camada de enlace o serviço de encaminhar cadeias de 0s e 1s.
As cadeias binárias devem ser convertidas em uma forma de energia (sinais elétricos, sinais ópticos, ondas eletromagnéticas) e enviadas através dos meios físicos.
Deste modo, por exemplo, pode-se transmitir um 1 binário aplicando:
 1 = +V volts e
 0 = -V volts.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Meios Físicos
 Guiados – cabos metálicos ou fibras óticas
 Não guiados – sem fio
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
Na seleção do meio físico temos um tipo ideal de meio de transmissão. 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
É um fator fundamental na seleção do meio, pois, na prática, custo e qualidade são proporcionais
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
As distâncias vão impor o uso de algum meio de transmissão cujo alcance possa atender as necessidades 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
Este é um dos fatores mais importantes na seleção do meio e da topologia empregada.
O termo segurança abrange:
 Limitação de acesso por pessoas não autorizadas e
 Segurança das aplicações e serviços.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
As taxas de erro intrínsecas de cada tipo de canal podem impedir que determinadas aplicações funcionem de forma adequada
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Parâmetros para seleção do meio físico
 Tipo de rede
 Custo
 Distância
 Segurança
 Taxa de erro
 Vazão (Throughput)
A vazão expressa a quantidade de dados que pode fluir num canal num certo intervalo de tempo.
É expresso em bits por segundo, bps, e seus múltiplos, kbps, mbps
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Principais meios guiados
 Par Trançado
 Coaxial
Fibra Ótica
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Cabo de Par Trançado
Composto de 4 pares de cobre trançados, é, atualmente, o meio mais empregado em LANs, pela elevada relação custo-benefício.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Categorias de Cabo de Par Trançado
As categorias dos cabos de par trançado são estabelecidas pela  TIA (Telecommunications Industry Association) e se referem à qualidade oferecida por cada tipo.
Dentro das categorias temos ainda as classificações dadas pela proteção de um cabo:
 UTP – Não blindado
 STP - Blindado
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 1 e 2 – cabos em desuso, foram usados em redes com vazão de 4 mbps e telefonia de voz
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 3 – suporta até 16 MHz de banda, o que pode oferecer uma vazão de 10 mbps. Mínimo para o padrão 10 Base T 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 4 – suporta até 20 MHz o que proporciona uma vazão de 16 mbps.
Não é mais fabricado, enquanto o cat 3 ainda é usado em redes de telefonia.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 5 – são o padrão mínimo para os padrões 100 Base Tx e 1000 Base T (Gigabit Ethernet).
Foram substituídos pelo padrão Cat 5e pois suportam frequências de até 100 MHz e possuem redução das interferências mútuas entre pares.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 6 – Foram criados para conexões gigabit (1000 mbps) mas não tiveram grande aceitação pois podemos usar o cat 5e nesta vazão.
Pode ser usado em conexões de 10 Gbps mas a uma distância
de até 55 m.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 6a – inclui espaçadores entre os pares para permitir uma frequência de 625 MHZ e pode permitir a conexão de 10 Gbps a até 100 m 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Categorias de Cabo de Par Trançado
Categoria 7 – Ainda não homologada,deve proporcionar conexões a 100 Gbps
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Conectores de Cabo de Par Trançado
São chamados RJ 45.
Podem sem:
Simples ou 
Blindados
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Blindagens de Cabo de Par Trançado
Podem sem:
 UTP – Unshielded Twisted Pair – Sem Blindagem
 STP – Shielded – Blindados
 Tipos de Blindagem
 Cabos Foiled TP – FTP
 Cabos STP
Cabos SSTP – Screened Shielded
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Cabo Coaxial
O cabo coaxial, se comparado ao par trançado, suporta o transporte de sinais em faixas de frequências mais altas
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Fibras Óticas
Invólucro de PVC, Teflon e Kevlar para reforçar a estrutura do cabo.
Pode usar a transmissão nos formatos:
monomodo ou multimodo
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Principais meios não guiados
Transmitem ondas eletromagnéticas.
Tipos:
 Rádio
 Micro-ondas
 Infravermelho
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Ondas de Rádio
 Geralmente transmitida entre 3 kHz e 1 GHz, são omnidirecionais
 As antenas de transmissão e recepção não necessitam estar alinhadas
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Micro-ondas
A transmissão de micro-ondas, entre 1 e 300 GHz, é uni direcional
 As antenas de transmissão e recepção necessitam de alinhamento
 Interferências wi-fi
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Ondas Infravermelhas
 Na transmissão de Ondas Infravermelhas o alcance é muito reduzido.
 Como sua frequência é muito alta as taxas de erro são muito elevadas e mais sujeitas a interferências
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Sinais
 Sistemas computacionais: 1s e 0s representam dados binários.
 É tarefa da camada física, converter cadeias de 1s e 0s em sinais eletromagnéticos.
 Dados e Sinais podem ser analógicos ou digitais.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Sinais analógicos e digitais
 Sinais analógicos podem assumir uma quantidade infinita de valores
 Sinais digitais assumem valores em quantidade limitada
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
Tempo 
Valor
Tempo 
Valor
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Sinais Analógicos
O sinal analógico caracteriza-se por ter vários níveis de tensão em um determinado período de tempo (número infinito de valores distribuídos numa faixa). 
Consiste na variação de uma voltagem em relação ao tempo para representar um fluxo de informação.
Exemplos de sinal analógico
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Tipos de sinal analógico
Os sinais analógicos podem ser classificados em:
• Simples (uma onda senoidal);
• Composto (soma discreta de múltiplas ondas senoidais). 
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Características de uma onda senoidal
Amplitude
Representa a magnitude de uma onda 
 É proporcional à potência de saída
 O alcance da onda é proporcional à amplitude inicial
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Características de uma onda senoidal
Frequência
Número de períodos num intervalo de tempo
 Medido em Hertz (Hz) = 1 ciclo/1 segundo
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Características de uma onda senoidal
Fase
Refere-se a posição da onda em relação ao zero
 A posição da fase é expressa em graus (1 ciclo corresponde a 360º).
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
COMUNICAÇÃO DE DADOS
CONECTIVIDADE EM NÍVEL FÍSICO: MEIOS FÍSICOS E SINAIS ELETROMAGNÉTICOS – AULA2 - *
Características de uma onda senoidal
Período
É o tempo necessário para a onda completar um ciclo.
 É o inverso da frequência P = 1 / f
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Características de uma onda senoidal
Largura de Banda
Faixa de frequências suportadas por um meio.
 É igual à diferença entre a menor e a maior frequência.
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Sinais digitais
No sinal digital : 
 nível 1 equivale a uma tensão positiva e o 
 nível zero equivale ao referencial zero volt
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Sinais digitais
No sinal digital o nível 1 equivale a uma tensão positiva e o nível zero equivale ao referencial zero volt
Possui largura de banda infinita
Por este fator em sinais digitais a largura de banda é expressa em bps
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Limites para
taxa de transmissão de dados
É o limite máximo teórico de dados num determinado meio
Depende de 3 fatores
 Largura de Banda disponível
 Níveis de sinais que podemos utilizar
 Qualidade do canal (nível de ruído)
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Transmissão com perdas
Os sinais trafegam por meios de transmissão imperfeitos. 
Essas linhas de transmissão enfrentam três problemas:
 
 atenuação, 
 distorção e 
 ruído.
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Atenuação
Atenuação significa perda de energia do sinal, ela acontece quando um sinal trafega por um meio físico.
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Distorção
A distorção ocorre em um sinal composto, significa que houve uma mudança em sua forma ou formato
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Ruídos
Diversos tipos de ruídos podem causar danos a um sinal. Alguns deles são: ruído térmico, ruído induzido, linha cruzada, dentre outros.
Conectividade em nível físico: meios físicos e sinais eletromagnéticos
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Resumo da Aula
Nesta aula, você:
 Identificou como a camada física interage com os meios de transmissão e assegura a conectividade entre componentes da rede.
Diferenciou os meios físicos de transmissão usados na comunicação de dados.
Caracterizou as limitações e melhores indicações de uso para cada tipo de meio físico.
Diferenciou a representação de dados analógica e digital.
Discutiu a representação de sinais analógicos e digitais.
Associou os efeitos de um meio de transmissão imperfeito à ocorrência de erros. 
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Aula 03 - Comunica��es de Dados.ppt
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula 3: transmissão analógica e modulação
Transmissão analógica e modulação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Conteúdo Programático desta aula
 Compreender as motivações e imposições para conversão digital/ analógica de sinais.
 
 Diferenciar canais passa- baixa de passa- faixa. 
 Diferenciar taxa de sinal e taxa de bits. 
 Caracterizar os esquemas básicos de modulação digital / analógico
Transmissão analógica e modulação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Conceito de Comunicações
Uma comunicação terá atingido os seus objetivos se atender a alguns procedimentos e requisitos, dentre os quais destacamos os seguintes:
 Entrega: os dados devem ser entregues no destino correto.
 
 Precisão: apenas os dados que não contêm erros devem ser efetivamente processados no destino. 
 Sincronização: o sistema deve entregar dados no momento certo. 
 Jitter: este é um fenômeno que se refere à variação no retardo que os dados sofrem ao longo do percurso entre dois dispositivos que se comunicam. 
Transmissão analógica e modulação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Classificação dos sinais analógicos
Podem ser de dois tipos: 
1. Banda Base - através de um sinal digital
2. Banda Larga - através da transformação do dado digital em sinal analógico
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Transmissão de Sinais e Modulação
Um sinal oscilatório contínuo de propaga mais longe que outros sinais, por isto, para atingir maiores distância empregamos sinais analógicos, geralmente uma senoidal simples.
Para transmitir nestes sinais o transmissor muda ligeiramente a portadora na proporção do conteúdo a ser enviado, a isto chamamos modulação 
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão de Sinais e Modulação
Portadora
Dado
Transmissão analógica e modulação
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Exemplo de Transmissão em Banda Base
Transmissão analógica e modulação
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Características de um sinal analógico
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
 Transmissão do sinal analógico X Transmissão do sinal digital
 Um sinal digital é um sinal analógico composto por frequências que vão de zero a infinito (com largura de banda infinita).
 Os canais passa-baixa permitem a passagem de frequências de 0 (zero) até f1.
 Entretanto, quando o único canal disponível é do tipo passa-faixa, a opção possível é a transmissão de um sinal analógico, pois, em um canal passa-faixa, a largura de banda é limitada, ou seja, compreendida em f1 e f2
Transmissão analógica e modulação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Canais passa-baixa e passa-faixa
Quando se faz necessário o uso da modulação é o envio de dados de um computador através da linha telefônica temos um canal passa-faixa, onde a largura de banda é dividida em diversos canais passa-faixa
Os canais passa-baixa permitem a passagem de frequências de 0 (zero) até f1
Sua largura de banda é infinita, ou seja, o limite inferior é fixo (0 Hz) e o superior pode ir até o limite aceito pelo meio (chamada largura de banda efetiva).
Transmissão analógica e modulação
Canal 
Passa Baixa
Canal 
Passa Faixa
Amplitude
Amplitude
Frequência
Frequência
f1
f1
f2
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Conversão digital-analógica
No sistema telefônico os canais de voz foram projetados para uma determinada faixa de frequência com largura de banda de 4KHz. 
Com 4KHz a transmissão digital teria uma vazão muito pequena.
A solução, neste caso é converter o sinal de digital em analógico.
Para transmissão analógica, nas linhas telefônicas, é inserido o sinal do tom contínuo, chamado de portador de onda senoidal:
- Este sinal tem amplitude, frequência e fase moduladas – modulação por chaveamento
Transmissão analógica e modulação
Sinal Digital
Sinal Analógico
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Modulação Analógica
 AM – Amplitude Modulada
Transmissão analógica e modulação
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Modulação Analógica
 FM – Frequência Modulada
Transmissão analógica e modulação
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Modulação Analógica
 PM – Fase Modulada (Phase Modulation)
Transmissão analógica e modulação
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Comparação bit e baud
 Taxa de dados (ou taxa de bits – medida em bps) como o número de bits enviados por segundo através de uma linha.
 Taxa de sinal (medida em bauds) como o número de elementos de sinais enviados por segundo. 
Transmissão analógica e modulação
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Modulação digital-analógica
As formas básicas de modulação digital-analógica são: 
 ASK – Amplitude Shift Keying
 FSK – Frequency Shift Keying
 PSK – Phase Shift Keying
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Modulação ASK
ASK - No chaveamento por amplitude, a amplitude do sinal da portadora é modificada para criar representações de informações (elementos de sinais). 
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Modulação ASK - Exemplo
 No sinal ASK-8, por exemplo, o elemento de sinal pode representar 3 bits de dados. Assim, podem ser enviados 8 valores diferentes a cada variação de amplitude.
 A frequência e a fase permanecem constantes em cada elemento de sinal.
Transmissão analógica e modulação
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Modulação FSK
O sinal é representado com espectros de frequência 1,25 Mhz e 3MHz. 
A amplitude e a fase do sinal permanecem inalteradas.
Transmissão analógica e modulação
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Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Modulação PSK
 A fase é medida em graus – 360º. representa um ciclo completo
 O deslocamento indica o início de um elemento de sinal
Transmissão analógica e modulação
Amplitude
Freq
0o
Amplitude
Freq
90o
Amplitude
Freq
180o
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Modulação PSK
 No chaveamento por fase o sinal de portadora é modificado para criar a representação de informações (elemento de sinal)
Transmissão analógica e modulação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão analógica e modulação – AULA3 - *
Resumo da aula 3
 Identificou as motivações e imposições para conversão digital-analógica de sinais.
 Diferenciou os canais passa-baixa dos canais passa-faixa.
 Investigou a modulação de sinais.
 Relacionou taxa de sinal à taxa de bits.
 Caracterizou os esquemas básicos de modulação digital-analógica.
 Mapeou as propriedades da modulação por chaveamento de amplitude, modulação por chaveamento de frequência e modulação por chaveamento de fase.
 Identificou a necessidade de combinar esquemas básicos de modulação no intuito de obter maiores taxas de bits.
Transmissão analógica e modulação
Aula 04 - Comunica��es de Dados.ppt
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula 4:Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Conteúdo Programático desta aula
 Compreender as possíveis conversões entre dados e sinais, para transmissão digital. 
 Conhecer as características comuns às técnicas de conversão digital-digital. 
 Identificar os métodos de codificação de linha. 
 Compreender a codificação de bloco.
 Compreender o processo PCM (Pulse Code Modulation) e suas etapas para digitalização de sinais analógicos.
 Aplicar as fórmulas teóricas de Nyquist e de Shannon para cálculo da taxa de dados
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Transmissão e Conversão
Dado Digital – Sinal Digital
Dado Analógico – Sinal Digital
Dado Digital – Sinal Analógico
Dado Analógico – Sinal Analógico
Transmissão Digital
CODEC
MODEM
Telefone
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Canal Passa Baixa
 Um sinal digital possui um número finito de estados (pelo menos dois) para representar a informação. 
 Chamaremos esses estados de níveis, assim o nível lógico 1 pode ser codificado como uma voltagem positiva e o nível lógico 0 (zero) como uma voltagem zero, por exemplo.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Níveis de sinal
 Um sinal digital pode representar dois valores: 0 e 1
 Mas este sinal pode ter mais de dois níveis. 
 Nesse caso, será possível enviar mais de um bit por sinal.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
Amplitude
Tempo
1
0
1
1
0
0
Amplitude
Tempo
0
Nível 1
1
10
Nível 2
01
11
01
00
00
00
10
Nível 1
Nível 2
Nível 3
Nível 4
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Representação de dados digitais
A representação de dados digitais por meio de sinais digitais envolve as seguintes técnicas de conversão: 
 codificação de linha (sempre necessária), 
 codificação de blocos.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Autosincronização
 A necessidade de sincronização entre os sinais recebidos e os sinais enviados deve-se ao fato de que os intervalos de bits do receptor devem corresponder aos intervalos de bits do emissor.
 Se as cadências dos clocks forem diferentes, os dados recebidos serão diferentes daqueles enviados.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Autosincronização
 Quando o clock do receptor está mais rápido que o do emissor os bits recebidos não coincidem com os enviados.
A possibilidade de recuperar um sinal de clock diretamente a partir do sinal recebido é chamado autosincronização.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Codificações de linha e de bloco
Muitas vezes é necessário converter sinais analógicos em dados digitais para armazenamento ou transmissão.
Por exemplo, no sinal gerado por um microfone, muitas vezes é necessária a sua digitalização.
As codificações de linha e de bloco são utilizadas para converter dados binários em sinais digitais.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Codificação de Linha
 Os dados digitais são uma sequência de bits (0s e 1s), a codificação de linha converte tal sequência de bits em um sinal digital.
 Num canal passa-baixa, os dados binários podem ser representados por uma sequência de pulsos que se sucedem em uma cadência fixa (sincronizada por um clock).
 Codificação de linha é a forma como o sinal elétrico irá representar a informação digital diretamente no par de fios como diferenças discretas nos níveis de tensão.  
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Codificação de linha
Os métodos básicos de codificação de linha são:
 unipolar, 
 polar, 
 bipolar.
Além desses, dois outros métodos alternativos são:
 multinível e 
 multilinha.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Codificação Unipolar
A codificação unipolar utiliza somente um nível de tensão. Assim, mantém constante a voltagem do pulso durante o intervalo de um bit.
A desvantagem do sinal unipolar é a possibilidade de ocorrerem grandes sequências de 0s ou
de 1s tornando difícil a extração do sinal do clock.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Codificação Unipolar
Tensão com nível constante
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação Polar
A codificação polar utiliza dois níveis de tensão (positivo e negativo).
Existem vários métodos dentro dessa categoria: 
 NRZ, 
 RZ, 
 bifásico (Manchester e Manchester Diferencial).
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação Polar RZ
Uma ressalva para o caso da Codificação polar RZ é o fato de que as transições n o intervalo do bit podem ser usadas para sincronização. 
Assim, uma vantagem desse esquema de codificação do sinal digital é incorporar uma forma de sincronismo para o receptor.
Se o próximo bit for 0: 
não há transição
Se o próximo bit for 1 e o atual não for 0: 
o nível seguinte é 0
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação Polar RZ e NRZ
Esta codificação resolve o problema de componentes DC (Direct Current) que em frequências muito baixas podem ser criadas pelo espectro de um sinal digital com nível de voltagem constante por um certo período e que podem provocar distorções do sinal e erros de saída
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação Polar Bifásica Manchester e Manchester Diferencial
 Na codificação Manchester, uma inversão no meio de cada intervalo de bit é usada tanto para a sincronização quanto para a representação do bit. 
 No método de codificação Manchester Diferencial, a transição no meio do intervalo de um bit é utilizada somente como mecanismo de sincronização.
 A representação do bit é definida através de uma inversão ou não no início do bit, ou seja, inversão no início do intervalo representa que o próximo bit é 0, e falta de inversão no início do intervalo representa que o próximo bit é 1.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação Polar Bifásica Manchester e Manchester Diferencial
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Métodos de Codificação de Bloco
 Os métodos de codificação de bloco melhoram o desempenho da codificação de linha, pois reduzem a possibilidade de erros na transmissão e fornecem redundância e verificação de erros.
 Normalmente, são referenciadas como codificação mB/nB, pois substituem cada grupo de m bits por um outro grupo de n bits.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Métodos Multinível
 Para aumentar o número de bits por baud foram desenvolvidos os métodos de codificação de linha chamados multinível, em que são codificados um padrão de m elementos de dados em um padrão de n elementos de sinal.
 Se tivermos L níveis diferentes, podemos produzir Ln símbolos (combinações de padrões de sinal). 
Cada grupo de m bits é representado por um nível de tensão.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Métodos Multinível
Esse tipo de codificação pode ser classificada como mBnL, em que:
 
 m é o comprimento do padrão binário, 
 B significa dados binários, 
 n é o comprimento do sinal e 
 L é o número de níveis de sinalização.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Exemplo de método mBnL – 2B1Q
Um método mBnL  é o 2B1Q (dois binário, um quaternário), que usa:
 padrões de dados de tamanho 2 e
 codifica os padrões de 2 bits como um elemento de sinal pertencente a um sinal de 4 níveis.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Exemplo de método mBnL – 2B1Q
Nesse caso, temos: 
m = 2, n = 1 e L = 4. 
Nesse método, são obtidos :
 22 = 4 padrões de dados e 
 41 = 4 padrões de sinais diferentes 
 não existe padrão de sinal redundante.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Exemplo de método mBnL – 8B6T
Um outro tipo de codificação é o 8B6T (oito binário, seis ternário) que codifica 8 bits em um padrão de 6 elementos de sinal que tem 3 níveis. 
Nesse método, podemos ter:
 28 = 256 padrões de dados diferentes, e 
 36 = 478 padrões de sinais diferentes.
Assim, temos: 478 – 256 = 222 elementos de sinal redundantes que poderão ser usados para sincronização e detecção de erros.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Sinal MLT3
É um esquema de codificação que reduz a frequência do sinal transmitido
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Técnicas de Codificação de Blocos
A técnica é relativamente simples e podemos resumir as fases da codificação de bloco em:
 Divisão: a cadeia de bits é dividida em grupos de m bits de tamanho. 
 Substituição: os grupos de m bits são substituídos por grupos de n bits, com n ≠ m.
 Codificação de linha: depois de substituir, escolhe-se um esquema de codificação de linha para enviar o sinal.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
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Codificação de Bloco – 5B / 4B
 Na codificação 4B/5B , a sequência original é dividida em grupos de 4 bits, e uma saída de 5 bits substitui a entrada de 4 bits.
 Essa técnica garante redução para sequências longas de 1s e 0s (por exemplo, 111111111111 torna-se 111011110111101, utilizando 4B/5B). 
 Além do 4B/5B, existem diversos outros códigos como o 8B/10B ou o 8B/6T.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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PCM
Um codificador PCM possui três etapas: 
 Amostragem (Pulse Amplitude Modulation - PAM), 
 Quantização e 
 Codificação 
Para a conversão analógico-digital a técnica mais comum é modulação por código de pulso (Pulse Code Modulation – PCM). 
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
PAM
 Para amostragem, processo conhecido como modulação por amplitude de pulso (PAM), o sinal analógico é amostrado a cada intervalo de T segundos. 
 Essa quantificação gera números inteiros (ou reais) que devem ser transformados em números binários para ser utilizada na transmissão digital.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Precisão X número de amostras
 A precisão da reprodução digital de um sinal analógico depende
do número de amostras (por intervalo de tempo) realizadas no sinal original.
 Quanto menor a taxa de amostragem, mais perdas terá o sinal analógico obtido.
 Pelo teorema de Nyquist, a quantidade de amostras deve ser, no mínimo, duas vezes maior que a mais alta frequência do sinal original. 
 Assim, por exemplo, as companhias telefônicas digitalizam voz, supondo que usem uma frequência de 4.000Hz; portanto, a taxa de amostragem, nesse caso, deve ser de 8.000 amostras por segundo.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco – AULA4 - *
Quantização
Na quantização, o resultado da amostragem é tratado como uma série de pulsos, com valores que se encontram entre as amplitudes máxima e mínima do sinal.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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PCM – Bits por amostra
Importante, também, no processo PCM, é determinar o número de bits por amostra que depende do número de níveis de quantização. Por exemplo, se o número de níveis de quantização é igual a 8, então o número de bits por amostra é igual a 3 (pois 23 = 8).
Após a quantização, a última etapa é a codificação. 
Cada amostra pode ser modificada para uma palavra de n (número de bits por amostra) bits. 
Então, a taxa de bits = taxa de amostragem x número de bits por amostra. Cabe lembrar que a taxa de amostragem é o dobro da frequência mais elevada contida no sinal.
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
COMUNICAÇÃO DE DADOS
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Resumo da Aula
 Identificou como a camada física interage com os meios de transmissão e assegura a conectividade entre componentes da rede.
 Diferenciou os meios físicos de transmissão usados na comunicação de dados.
 Caracterizou as limitações e melhores indicações de uso para cada tipo de meio físico.
 Diferenciou a representação de dados analógica e digital.
 Discutiu a representação de sinais analógicos e digitais.
 Associou os efeitos de um meio de transmissão imperfeito à ocorrência de erros. 
Transmissão digital e codificação de linha e de bloco
Aula 05 - Comunica��es de Dados.ppt
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Aula 5 Modos de transmissão e multiplexação
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Conteúdo Programático desta aula
Diferenciar transmissão paralela de serial.
Compreender os esquemas de transmissão síncrona e assíncrona. 
 Especificar os detalhes técnicos de uma interface serial assíncrona para pequenas distâncias. 
Reconhecer a necessidade de multiplexação de sinais na comunicação de dados. 
Diferenciar as técnicas de multiplexação por divisão de frequência, por divisão de comprimento de onda e por divisão de tempo. 
Caracterizar o processo de espalhamento da largura de banda.
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Transmissão de Dados
Transmissão de Dados
Paralela
Serial
Síncrona
Assíncrona
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Transmissão Paralela
Na transmissão paralela ocorrerá  a transferência simultânea de todos os bits que compõem um byte. Neste caso, será necessário o envio de dados em blocos, n bits por vez. Em geral se usa n fios para enviar n bits por vez. 
Os n fios são agrupados em um cabo, com um conector em cada ponta. A vantagem da transmissão paralela é a velocidade. Entretanto, ela é limitada a distâncias curtas, pois como necessita de várias linhas (fios) seu custo acaba sendo relativamente mais alto. 
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Transmissão Serial
Na transmissão serial, um bit segue o outro. Por isso, é suficiente um canal de comunicação em vez de n canais. 
É necessária a conversão paralela-serial entre o transmissor e a linha de comunicação (dentro dos dispositivos a transmissão de dados é paralela), e novamente serial-paralela entre a linha e o receptor. 
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Principais formas de transmissão serial
As Transmissões Seriais podem ser:
 Síncrona e
 Assincrona
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Transmissão Assíncrona
 Na transmissão assíncrona, o transmissor e receptor não se coordenam antes da transmissão de um dado caractere. 
 O sincronismo é mantido apenas dentro de cada caractere. 
 Isso é feito inserindo em cada caractere a ser transmitido um elemento de sinalização para indicar o início do caractere (start) e um outro (ou outros) para indicar o término do caractere (stop). 
 O start (bit de partida) corresponde a uma interrupção do sinal na linha e o stop (bit, ou bits de parada), à condição de repouso, isto é, à existência do sinal na linha.
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Modos de transmissão e multiplexação
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Modos de transmissão e multiplexação – AULA 5 - *
Transmissão Assíncrona
 Os equipamentos assíncronos têm, normalmente, um custo bem menor que os equipamentos síncronos, por serem de fabricação mais simples. 
 A grande desvantagem da transmissão assíncrona é a má utilização do canal, já que os caracteres são transmitidos irregularmente espaçados no tempo, além do overhead (bits de controle adicionais à informação).
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Transmissão Síncrona
 A transmissão síncrona é caracterizada pela possibilidade de transmitir um bloco inteiro, sem um intervalo entre ele o próximo. 
 Sem os intervalos e os bits de parada e de início, não existe nenhum mecanismo para auxiliar o receptor a ajustar seu fluxo de sincronização de bits. 
 Portanto, a precisão das informações recebidas é completamente dependente da habilidade do dispositivo receptor em manter uma contagem precisa dos bits à medida que eles chegam.
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Transmissão Síncrona
 Um outro nível de sincronismo é requerido em transmissão serial. O sincronismo para permitir que o receptor determine o início e o fim de um bloco de dados.
Cada bloco de dados inicia com um padrão de bits de preâmbulo (header) e termina com um padrão de bits de cauda (tail). 
Estes bits são parte de um quadro (frame).
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Padrões de Portas Paralelas - Unidirecional
 A porta paralela SPP (Standard Parallel Port) pode chegar a uma taxa de transmissão de dados a 150KB/s. Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 8 bits.
 Para a transmissão de dados entre periféricos são usado 4 bits por vez.
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Padrões de Portas Paralelas - Bidirecional
 A porta avançada EPP ( Enhanced Parallel Port ) chega a atingir uma taxa de transferência de 2 MB/s. Para atingir essa velocidade, será necessário um cabo especial.
Comunica-se com a CPU utilizando um BUS de dados de 32 bits. Para a transmissão de dados entre periféricos são usado 8 bits por vez.
 A porta avançada ECP (Enhanced Capabilities Port) tem as mesmas características que a EPP, porém, utiliza DMA (acesso direto à memória), sem a necessidade do uso do processador, para a transferência de dados. Utiliza também um buffer FIFO de 16 bytes.
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Padrões de Portas Paralelas – Conector DB25
 O DB25 é um conector que fica na parte de trás do gabinete do computador, e é através deste, que o cabo paralelo se conecta ao computador para poder enviar e receber dados.
 No DB25, um pino está em nível lógico 0 quando a tensão elétrica no mesmo está entre 0 à 0,4v. Um pino se encontra em nível lógico 1 quando a tensão elétrica no mesmo está acima de 3.1 e até 5v.
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Padrões de Portas Paralelas – Conector Centronics 36 pinos
 O conector macho Centronics 36 pinos faz parte do cabo da impressora, é através deste cabo que a impressora é conectada ao computador
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Padrões de enlace serial
Os pares de enlaces em uma transmissão serial são denominados: 
 Data Communication Equipament – DCE e o 
 Data Terminal Equipament- DTE
No RS-232 é possível obter transmissão full duplex, com fios para dados. Também cabos de controle são necessários. Os conectores físicos usados com RS-232 possuem até 25 pinos, o que dependerá do tipo de DCE e de DTE.
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Multiplexação
 Podemos compartilhar um meio de comunicação se este meio possuir largura de banda acima da necessária para transmissão por um determinado dispositivo. Desta forma, dois ou mais sinais que usam frequências de portadores diferentes podem ser transmitidos sobre um único meio, simultaneamente.
 Denominamos multiplexação as técnicas que permitem transmissão de múltiplos sinais através de um meio. Na prática cada transmissor e receptor necessita de um multiplexador e demultiplexador para comunicação bidirecional.
 O hardware deve suportar uma ampla faixa de frequência, por isso, a necessidade de elevada largura de banda no meio. Isto é viabilizado, porque a tecnologia atual disponibiliza meios físicos (fibra óptica, links de microondas) com ampla largura de banda.
Modos de transmissão e multiplexação
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Multiplexação
 Em um sistema multiplexado, n linhas de entrada, compartilham a largura de banda do enlace (caminho físico – um enlace pode ter vários canais). 
 Estas linhas direcionam seu fluxo para um multiplexador (MUX), que os combina em um fluxo agregado (vários-para-um). No lado receptor, um demultiplexador (DEMUX) separa o fluxo agregado em suas componentes originais (uma-para-várias).
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Principais Técnicas de Multiplexação
 multiplexação por divisão de frequência, 
 multiplexação por divisão de comprimento de onda e 
 multiplexação por divisão de tempo.
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FDM
 Multiplexação por divisão de frequência (Frequency Division Miltiplexing – FDM) é o termo técnico aplicado a um sistema de comunicação que utiliza frequências múltiplas de portadoras para que sinais independentes viagem pelo mesmo meio.
 É uma técnica de multiplexação analógica que combina sinais analógicos.
 Na demultiplexação o sinal composto passa por filtros para retornar o sinal ao formato modulado original. 
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Exemplo de FDM
ADSL
 A tecnologia ADSL basicamente divide a linha telefônica em três canais virtuais divididos em frequência, sendo:
 um para voz, 
 um para download e 
 um para upload. 
 Teoricamente, o download pode ter de 256 Kb/s até 6.1 Mb/s. 
 O Upload essas taxas variam de 16 Kb/s até 640 Kb/s, mas depende da distância e da qualidade dos canais.
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Intervalo de Frequências FDM
Para uso da FDM, os transmissores e receptores são configurados para transmitir e aceitar uma portadora de uma dada frequência. 
Múltiplas portadoras podem passar sobre o mesmo fio, ao mesmo tempo, sem interferências. 
Deve haver uma devida separação (banda de proteção), ou seja, um intervalo, para evitar interferências
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WDM
 A multiplexação por divisão de comprimento de onda (Wave Division Miltiplexing – WDM) foi desenvolvida para transmissão de dados nas fibras ópticas. 
 WDM é a FDM óptica, ou seja, é o conceito de multiplexação por divisão de frequência aplicado aos sistemas ópticos de transmissão.
 A WDM opera enviando múltiplas ondas de luz através de uma única fibra óptica. 
 No receptor, um prisma óptico é usado para separar as frequências. A combinação e a divisão de fontes luminosas são facilmente tratadas por um prisma.
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TDM
Na multiplexação por divisão do tempo (Time Division Miltiplexing - TDM), em vez de compartilhar parte da largura de banda, como acontece no FDM, o tempo é que é compartilhado.
 
Trata-se de um processo digital que permite que várias conexões compartilhem um enlace de maior largura de banda.
É uma técnica de multiplexação digital, mas fontes analógicas podem ser utilizadas.
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Espalhamento espectral
Como a multiplexação, o espalhamento espectral combina sinais de diferentes fontes, em uma largura de banda de maior capacidade.
Entretanto, o espalhamento espectral é utilizado em transmissões sem fio. 
As características típicas deste ambiente, minimizam a importância da otimização de largura de banda, em função da necessidade de evitar interceptação na comunicação de dados e interferências. Para isso, a técnica de espalhamento espectral adiciona redundância.
O processo de espalhamento usa um código de espalhamento, deste modo, a largura de banda após o espalhamento (Bss) é maior que a largura de banda original (B).
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Modos
de transmissão e multiplexação
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Espalhamento espectral
O espalhamento espectral é utilizado em transmissões sem fio. 
As características típicas deste ambiente, minimizam a importância da otimização de largura de banda, em função da necessidade de evitar interceptação na comunicação de dados e interferências. 
Para isso, a técnica de espalhamento espectral adiciona redundância.
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Técnicas de espalhamento da largura de banda
Existem duas técnicas para o espalhamento da largura de banda: 
 espalhamento espectral por saltos de frequência (Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS) e 
 espalhamento espectral de sequência direta (Direct Sequence Spread Spectrum - DSSS).
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Resumo da Aula
Nesta aula, você:
 Identificou as formas de transmissão paralela e serial, bem como diferenciou a transmissão serial síncrona da assíncrona.
 Estudou detalhes técnicos da interface serial assíncrona RS-232.
Conheceu a necessidade de multiplexação de sinais na comunicação de dados.
 Diferenciou as técnicas de multiplexação por divisão de frequência, por divisão de comprimento de onda e por divisão de tempo.
 Caracterizou o processo de espalhamento da largura de banda.  
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Aula 06 - Comunica��es de Dados.ppt
Comunicação de Dados
Aula 6 A rede telefônica e a rede de TV a cabo
A rede telefônica e a rede de TV a cabo
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Conteúdo Programático desta aula
 Compreender a evolução da rede telefônica tradicional para transmissão de voz e dados.
 Identificar os componentes macro da estrutura das redes telefônicas e suas funcionalidades.
 Caracterizar a comutação por circuito usada nas redes telefônicas.
 Diferenciar os padrões de modems e as tecnologias para acesso residencial em alta velocidade.
 Identificar a estrutura da rede de TV a cabo necessária para acesso residencial à Internet.
 Ilustrar, em situações reais, componentes da comunicação de dados.
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A rede telefônica
 A rede de telefonia fixa, atualmente, é uma combinação de tecnologias para viabilizar a transmissão de voz e de dados. 
 Toda sua estrutura tem evoluído no sentido de atender às demandas para tráfego de voz e para tráfego de dados.  
 Hoje as linhas telefônicas disponibilizam uma largura de banda bem maior, o que possibilita a transmissão de dados em altas taxas. 
 Quanto aos meios de transmissão, são principalmente utilizados par trançado e fibra ótica.
A rede telefônica e a rede de TV a cabo
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Componentes da rede telefônica 
 Loops Locais: ligam o assinante à central telefônica mais próxima através de cabo par trançado.
 Troncos: implementam a interligação de centrais telefônicas usando multiplexação através de fibra óptica ou link de micro-ondas
 Centrais de Comutação: conectam os vários canais e troncos e permitem a comunicação entre os assinantes.
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Componentes da rede telefônica 
 Loops Locais
 Troncos
 Centrais de Comutação
A interligação entre as operadoras ocorre através de uma central de comutação chamada POP (point of presence).
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Componentes da rede telefônica 
 Loops Locais
 Troncos
 Centrais de Comutação
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Backbone Integração dos Sistemas Telefônicos
 As diversas operadoras de telefonia são integradas por canais WAN de natureza variada.
 O Backbone (espinha dorsal) é empregado para o estabelecimento de ligações particulares e públicas (internet)
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Redes de Telefonia Convencional
Na rede de telefonia convencional, os loops locais são analógicos, mas os troncos e suas interligações são digitais.
 
Para acesso à Internet utilizando a infraestrutura da rede telefônica, faz-se necessária a conversão analógico-digital e digital-analógico. 
Por isso, as linhas telefônicas usam modems para transmissão de dados.
Para os modems discados, muitos padrões são baseados na série V, publicada pela ITU-T. 
Alguns exemplos populares desse padrão são: V.32, V.32bis e V.90.
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Modem V-32
Os modems V. 32 usam a técnica QAM-32 (visto na Aula 3), mas adiciona 1 bit em cada grupo de 4 bits, para detecção de erros.  
Com uma taxa de sinal de 2.400 bauds, e como apenas 4 bits são de dados realmente, a taxa de dados resultante é de 4 x 2.400 = 9.600 bps.
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Modem V32 Bis
Os modems V. 32bis, usam a técnica QAM-128, mas adicionam 1 bit em cada grupo de 6 bits, para detecção de erros.  
Com uma taxa de sinal de 2.400 bauds, e apenas 6 bits são de dados, a taxa de dados resultante é de 6 x 2.400 = 14.400 bps.
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Modem V 90
Os modems V. 90 fazem amostragem a uma taxa de 8.000 vezes por segundo, com 8 bits por amostra, um dos quais é para fins de controle.
Portanto, a velocidade é de 7 x 8.000 = 56.000 bps (ou 56kbps). 
Eles são assimétricos, obtendo 56kbps no downstream (sentido provedor-usuário) e 33,6 kbps no upstream (nesse caso, a ocorrência de ruídos é maior por causa da quantização).
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Enlaces DSL
Dadas as limitações de transmissão dos modens tradicionais, foi desenvolvido o conjunto de tecnologias DSL (Digital Subscriber Line – linha digital do assinante)
Elas são usadas para suporte da comunicação digital em alta velocidade através das linhas telefônicas convencionais.
O destaque dessas tecnologias é o ADSL, linha digital do assinante assimétrica, que possibilita maior velocidade(taxa de bits) no sentido downstream no acesso residencial à Internet.
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Tipos de Enlaces xDSL
A letra "x" pode representar uma das seguintes implementações:
 "I", de ISDN, Integrated Service Digital Network;
 "S", de Symmetric ou, ainda, de Single-line-high-bit-rate;
 "H", de High-bit-rate;
 "A", de Asymmetric;
 "V", de Very high bit rate.
O termo DSL refere-se à abreviação de Digital Subscriber Line (linha digital de assinante). 
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Vantagem do Enlace xDSL
 A grande vantagem do x.DSL, em detrimento das demais tecnologias que atuam na conexão