Faculdade Integrada do Ceará FIC Graduação em Redes de Computadores

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1 Faculdade Integrada do Ceará FIC Graduação em Redes de Computadores Disciplina Redes de Banda Larga Prof. Andrey Halysson Lima Barbosa Aula 1 Conceitos básicos de comunicação

2 Sumário Técnicas de transmissão de dados; Modos de transmissão de dados; Métodos de transmissão de dados; Sinais analógicos e digitais.

3 Técnicas de transmissão de dados Técnicas de Transmissão de Dados Comunicação Serial Comunicação Paralela Síncrona Assíncrona

4 Técnicas de transmissão de dados Comunicação Paralela transmissão simultânea, por diferentes canais, dos bits representando um caracter: Canal de comunicação mais complexo; Utilizada entre sistemas próximos;

5 Técnicas de transmissão de dados Comunicações Serial método de transmissão de dados em que os bits representando um caracter são transmitidos em sequência, por um canal de comunicações Um bit por vez, consequentemente mais lenta; Limitada pela velocidade da linha; Novas tecnologias de comunicação serial: USB e Firewire.

6 Técnicas de transmissão de dados Comunicação Síncrona os nós envolvidos na transmissão (emissor e receptor) são sincronizados para que o receptor sempre saiba quando um novo caracter estiver sendo enviado: Transmissão passa a ser monitorada pelos dois nós; Taxas e tamanhos ordenados de dados; As linhas de comunicação ficam ociosas até que o sistema esteja pronto para transmitir.

7 Técnicas de transmissão de dados Comunicação Assíncrona os dados envolvidos na transmissão recebem um bit especial de início e fim de transmissão: O receptor não precisa saber quando uma sequência de dados será enviada, nem o tamanho da mensagem; Também denominada transmissão início-parada; O sistema precisa estar sempre pronto.

8 Técnicas de transmissão de dados Analogia: Cena de suspense em um programa de televisão. Se a cena é assíncrona, você sabe que a personagem será atacada e se prepara para isso, mas você não sabe quando irá ocorrer. Se a cena é síncrona, você não apenas sabe que a personagem será atacada, mas também quando, e assim você novamente está preparado para isso.

9 Técnicas de transmissão de dados Cenário: De um emissor para um receptor ocorre a transmissão de um caractere E e logo em seguida ocorre a transmissão de outro caractere, A, por exemplo, como o receptor vai identificar onde termina E e começa A? (bits)

10 Técnicas de transmissão de dados Resolução 1: Comunicação Síncrona: Sincronismo de transmissão entre o ponto de envio e o ponto de recepção baseado em um tempo na rede e em taxas e tamanhos ordenados de dados. Resolução 2: Comunicação Assíncrona: Uso de bits especiais que demarcam o início e o fim de um caractere (encapsulamento).

11 Modos de transmissão de dados Modos de Transmissão de Dados Simplex Half-Duplex Full-Duplex

12 Modos de transmissão de dados Comunicação Simplex os dados fluem em apenas uma direção, um dispositivo assume o papel de transmissor e o outro de receptor. Esses papéis não podem ser invertidos. Ex1: Transmissão televisiva, há um envio de sinal sem aguardo de resposta; Ex2: Radio difusão. Somente Transmissor Somente Receptor

13 Modos de transmissão de dados Comunicação Half-Duplex os dados podem fluir em ambas as direções, mas somente uma unidade pode enviar dados de cada vez. Quando um nó está em modo de envio, o outro fica em modo de recepção. Ex: Rádio amador, os usuários podem ser transmissores ou receptores, mas nunca os dois ao mesmo tempo. Ex2:? Transmissor ou Receptor Um sentido por vez Receptor ou Transmissor

14 Modos de transmissão de dados Comunicação Full-Duplex ocorre em uma ligação com envio e recepção simultâneos de dados em ambas as direções. Ex: Imagine duas pessoas falando ao telefone, ao mesmo tempo, mas uma entendendo a outra perfeitamente. Acrescente a essa ideia o benefício de não precisar falar do mesmo assunto. Transmissor e Receptor Simultaneamente Receptor e Transmissor

15 Multiplexação possibilita que dados de múltiplos canais de transmissão compartilhem uma ligação comum. Na sua forma mais simples, a multiplexação combina dados de diversos canais de entrada de baixa velocidade e os transmite através de um circuito de alta velocidade.

16 Multiplexador MUX Circuito único de Alta velocidade Demultiplexador DeMUX Circuitos independentes e separados de baixa velocidade Circuitos independentes e separados de baixa velocidade

17 Multiplexação Componentes Multiplexador (multiplexor, mux) Dispositivo ou mecanismo; Aceita dados de várias fontes; Envia os dados através de um canal compartilhado. Demultiplexador (demultiplexor, demux) Dispositivo ou mecanismo; Extrai dados do canal compartilhado; Envia para o destino correto.

18 Multiplexação Técnicas Divisão de Frequência (Frequency Division Multiplexing) FDM Divisão de Tempo (Time Division Multiplexing) TDM

19 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM Características: É a técnica de multiplexação mais antiga; É própria para sinais analógicos (broadband); Banda Passante dividida em vários canais de frequências distintas. Suporta distâncias geográficas

20 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM Desvantagem: Dificuldade de expansão; É caro e de difícil implementação; É pouco eficiente (exige muita banda de resguardo) Exige hardware (filtros) próprios para cada canal lógico. Ex. Telefonia cada canal faixa de 4 KHz.

21 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM Funcionamento Filtrar sinal somente deixar faixa relativa; Multiplexador deslocar faixa relativa para faixa de transmissão; Transmitir; Demultiplexador Deslocar faixa relativa da transmissão para frequência original; Filtrar sinal somente conter sinal original.

22 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM

23 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM

24 Métodos de transmissão de dados Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM

25 Multiplexação Técnicas Frequency Division Multiplexing FDM

26 Multiplexação Técnicas Time Division Multiplexing TDM Características: Técnica própria para sinais digitais (baseband); É eficiente, exige pouco ou nenhum tempo de resguardo; Pode ser implementado por software ou hardware; É simples e de fácil implementação.

27 Multiplexação Técnicas Time Division Multiplexing TDM

28 Multiplexação Técnicas Time Division Multiplexing TDM

29 Multiplexação Técnicas Time Division Multiplexing TDM

30 Comutação é um processo para estabelecer um caminho apropriado para uma mensagem seguir através da rede partindo de uma origem em direção a um destino.

31 Podem ser: Comutação por Circuito Um circuito físico dedicado deve ser estabelecido entre nós fonte e destino antes de ocorrer a transmissão de dados. Esse circuito precisa persistir durante toda a transmissão. Possui 3 fases: Estabelecimento do circuito, transferência de dados, desconexão do circuito Ex: Sistema de telefonia pública.

32 Podem ser: Comutação por Circuito

33 Vantagens e desvantagens

34 Podem ser: Comutação por Mensagem A mensagem é encaminhada em estágios. Cada parte do circuito a mensagem é transmitida para liberar a parte do canal; As mensagens são armazenadas em espaços temporários a cada transmissão e quanto maior a mensagem e/ou o número de saltos, maior o atraso.

35 Podem ser: Comutação por Pacotes É um caso especial da comutação por mensagem; Nesta os nós compartilham um canal de comunicação através de uma conexão não dedicada denominada circuito virtual. Um circuito virtual é criado pela multiplexação de uma ligação física para que ela possa ser compartilhada por múltiplos programas de rede ou transmissões de dados. Os pacotes são armazenados em memória a cada salto.

36 Podem ser: Comutação por Pacotes As mensagens são subdivididas em mensagens menores denominadas pacotes; Os pacotes podem conter centenas de bytes de dados, acompanhadas de informação sobre endereçamento e números de sequência; Os pacotes são enviados ao nó de destino um de cada vez, a qualquer momento, não obedecendo ordem específica;

37 Podem ser: Comutação por Pacotes Cabe ao nó de destino reorganizar os pacotes na ordem correta; As redes de comunicação de dados são em sua maioria comutadas por pacotes.

38 Podem ser: Comutação por Pacotes

39

40 Chaveamento por Circuitos 1. Largura de banda alocada a priori e garantida durante toda a transmissão 2. Uma vez estabelecido o circuito, a capacidade total dele fica disponível. A capacidade do circuito nunca diminui devido à atividade na rede. 3. Custos dos circuitos são independentes da quantidade de dados; transmitidos assim a largura de banda não utilizada é desperdiçada. Chaveamento por Pacotes 1. Largura de banda reservada e liberada dinamicamente de acordo com a necessidade. 2. Diversas comunicações podem ocorrer entre nós concorrentes usando as ligações virtuais através do mesmo canal físico. 3. Quando as redes chaveadas por pacotes ficam sobrecarregadas, com muito tráfego, surgem atrasos e congestionamentos. 4. São mais baratas e apresentam melhor desempenho que as redes chaveadas por circuitos.

41 Sinais analógicos e digitais Continua na aula 2... Boa noite!

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