Camada de Enlace. Prof. Leonardo Barreto Campos. 1/26

Transcrição

1 Camada de Enlace Prof. Leonardo Barreto Campos 1/26

2 Sumário Introdução Enlaces e Redes Sem Fio Erros de bits Terminal oculto e desvanecimento Detecção e Correção de Erros Leitura Complementar Bibliografia 2/26

3 Introdução Wi-Fi vs Ethernet: 3/26

4 Introdução Diferenças: Interface Ponto de acesso Portanto, Enlace 4/26

5 Introdução Semelhanças: Camada de rede para cima 5/26

6 Enlaces e Redes Sem Fio Redução da força do sinal: Radiações eletromagnéticas são atenuadas quando atravessam algum tipo de matéria (parede, por exemplo). O sinal se dispersará mesmo ao ar livre, resultando na redução de sua força à medida que aumenta a distância entre emissor e receptor. 6/26

7 Enlaces e Redes Sem Fio Redução da força do sinal: Posicionamento de roteador: 7/26

8 Enlaces e Redes Sem Fio Interferência de outras fontes: Várias fontes de rádio transmitindo na mesma banda de frequência sofrerão interferências umas das outras. 8/26

9 Enlaces e Redes Sem Fio Interferência de outras fontes: Por exemplo: telefone sem fio de 2,4 GHz e LANs sem fio b transmitem na mesma banda de frequência. O ruído eletromagnético também pode causar interferência. 9/26

10 Enlaces e Redes Sem Fio Interferência de outras fontes: Solução: alterar o canal 10/26

11 Enlaces e Redes Sem Fio Propagação multivias: Ocorre quando partes da onda eletromagnética se refletem em objetos e no solo e tomam caminhos de comprimentos diferentes entre um emissor e um receptor. Isso resulta no embaralhamento do sinal no destinatário. Objetos que se movimentam entre o emissor e o receptor podem fazer com que a propagação multivias mude ao longo do tempo. 11/26

12 Enlaces e Redes Sem Fio Portanto, quem está mais susceptível a erros na comunicação? 12/26

13 Erros de bits Dessa forma, vamos voltar nossa atenção para o hospedeiro que recebe o sinal sem fio. Relação sinal-ruído, SNR (signal-to-noise ratio): medida relativa da potência do sinal recebido e o ruído, normalmente calculada em unidades de decibéis (db). Uma SNR maior facilita ainda mais para o destinatário extrair o sinal transmitido de um ruído de fundo. 13/26

14 Erros de bits A partir da SNR é possível relacionar com a taxa de erro de bits, BER (bit error rate): a probabilidade de um bit transmitido ser recebido com erro no destinatário; Três técnicas de modulação: Quanto mais alta for a SNR, mais baixa será a BER: maior potência da transmissão, mais energia. Maior taxa de transmissão, maior a BER: perde e ganha. Seleção dinâmica da modulação: Wi-Fi e rede de celulares 3G, 4G, etc. 14/26

15 Erros de bits Taxa de erros de bits, taxa de transmissão e SNR 15/26

16 Terminal oculto e desvanecimento Problema do terminal oculto: obstruções físicas no ambiente, pode impedir que A e C escutem as transmissões um do outro. 16/26

17 Terminal oculto e desvanecimento Problema do desvanecimento é causado pela força de um sinal à medida que se propaga pelo meio sem fio. A e C não se detectam mas interferem na estação B 17/26

18 Correção de Erros O código de correção de erros mais simples é o código de Hamming. Vejamos a aplicação do algoritmo em palavras de 4 bits: 18/26

19 Correção de Erros Considerações: Cada bit de paridade é escolhido de modo que o número total de 1s em seu círculo seja par; A palavra síndrome são os bits de paridade gerados a cada comparação; Quantos bits são necessários na palavra síndrome para possibilitar a detecção de erros? 2 K 1 M + K Onde K é o total de bits; M são os bits de dados e K os bits de teste 19/26

20 Correção de Erros Aumento no tamanho de uma palavra com a correção de erros: 20/26

21 Correção de Erros O código de Hamming é bem aplicado em palavras cujo os dados superam 8 bits. Nesses casos o ideal para a palavra síndrome é que: Se todos os bits da palavras síndrome têm valor 0s, não ocorreu nenhum erro; Se a palavra síndrome contém apenas um bit com valor 1, ocorreu erro em um dos bits de teste; Se a palavra síndrome contém mais de um bit com valor 1, o valor numérico da palavra síndrome indica a posição do bit em que ocorreu erro; 21/26

22 Correção de Erros Para satisfazer essas características, os bits de dados e de teste são organizados em uma palavra de 12 bits; As posições de bits cujo número é uma potência de 2 são reservadas como bits de teste, vejamos: 22/26

23 Correção de Erros Dessa forma, o bit de correção é calculado efetuando a operação (ou-exclusivo) sobre os bits de dados que contém o bit de correção, vejamos C1 = D1 D2 D4 D5 D7 C2 = D1 D3 D4 D6 D7 C4 = D2 D3 D4 D8 C8= D5 D6 D7 D8 Analisemos a situação em que uma palavra de 8 bits dada como entrada é , com bit de dados M1 na posição mais à direita; 23/26

24 Correção de Erros Vejamos os cálculos: C1 = = 1 C2 = = 1 C4 = = 1 C8 = = 0 Supondo que o terceiro bit de dados (M3) foi alterado de 0 para 1. Os bits serão recalculados na leitura e a palavra síndrome indicará onde ocorreu o erro; 24/26

25 Leitura Complementar Link: 25/26

26 Bibliografia Kurose, James F., Keith W. Ross, and Wagner Luiz Zucchi. Redes de Computadores ea Internet: uma abordagem top-down. 6ª Ed., Pearson, /26