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Tecnologia em Gestão da TI 1
Disciplina Redes de Dados e Comunicação
Plano de Aula: Semana 4
Tema: Camada Física: Componentes do sistema de comunicação
Bibliografia: Comunicação de Dados e Redes de Computadores
Autor: FOROUZAN, Behrouz A.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 2
Camada Física: Componentes do sistema de comunicação
Semana 4
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 3
Camada Física - Função
• Transportar dados na forma de sinais eletromagnéticos por um meio de transmissão.
• Transmitir dados pelas conexões de rede.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 4
Para serem transmitidos, os dados precisam ser transformados em
sinais eletromagnéticos.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 5
ANALÓGICO E DIGITAL
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 6Redes de Dados e Comunicação
Dados
Analógico Digital
Tecnologia em Gestão da TI 7
Dados analógicos são contínuos e assumem valores contínuos.
Dados digitais possuem estados discretos e assumem valores
discretos
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 8Redes de Dados e Comunicação
Sinais
Analógico Digital
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Sinais analógicos podem ter um número infinito de valores em um
período de tempo. Sinais digitais podem ter apenas um número limitado de valores.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 10
Sinal Analógico
Redes de Dados e Comunicação
Número infinito de valores em um período de tempo
Tecnologia em Gestão da TI 11
Sinal Digital
Redes de Dados e Comunicação
Número limitado de
valores
Tecnologia em Gestão da TI 12
Na comunicação de dados, usamos sinais analógicos periódicos e sinais digitais não periódicos.
Redes de Dados e Comunicação
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SINAIS ANALÓGICOS PERIÓDICOS
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 14Redes de Dados e Comunicação
Sinais analógicos periódicos
Simples Compostos
Tecnologia em Gestão da TI 15Redes de Dados e Comunicação
Onda Senoidal
Amplitude Máxima Frequência Fase
Tecnologia em Gestão da TI 16
Amplitude Máxima
• Valor absoluto da máxima intensidade, proporcional à energia que ela transporta.
• É medida em volts.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 17
Exemplo 1
• Residencial– Amplitude Máxima: 155 a 170V– Real: 110 a 127V– Valores RMS (Valor Médio Eficaz)
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 18
Exemplo 2
• O valor máximo de uma bateria AA é 1,5V
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 19
Período e Frequência
Redes de Dados e Comunicação
Conceito DefiniçãoPeríodo Quantidade de tempo em
segundos que um sinal precisa para completar 1 ciclo
Frequência Número de períodos em 1 s
F𝑇=1𝑓
Tecnologia em Gestão da TI 20
Frequência e Período são inversos entre si.
Período é representado em segundosFrequência é representada em Hertz
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 21Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 22Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 23
Exemplo 3
Redes de Dados e Comunicação
A energia elétrica das residências têm frequência de 60 Hz. O período da onda senoidal será:
Tecnologia em Gestão da TI 24
Largura de banda é a diferença entre a maior e a menor
frequências contidas nesse sinal.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 25
MEIOS DE TRANSMISSÃO
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 26
Meios de Transmissão
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 27
Tipos de Meios de Transmissão
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Tecnologia em Gestão da TI 28
Categorias de cabos de par trançadoCategoria Especificação Mbps Uso
1 Uso em telefonia < 0,1 Telefonia
2 Não blindado 2 Linhas T-1
3 Aperfeiçoamento da CAT 2 para uso em LANs 10 LANs
4 Aperfeiçoamento da CAT 3 para uso em Token Ring
20 LANs
5 Possui um invólucro e revestimento externo 100 LANs
5E Extensão da CAT 5 que inclui recursos adicionais para reduzir interferências eletromagnéticas e linha cruzada.
125 LANs
6 Categoria com componentes casados provenientes do mesmo fabricante.
200 LANs
7 Conhecido como SSTP. (Shielded screen twisted-pair)
600 LANs
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 29
RESUMO
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 30
• Os dados têm de ser transformados em sinais eletromagnéticos para serem transmitidos.
• Os dados podem ser analógicos ou digitais. Dados analógicos são contínuos e assumem valores contínuos. Dados digitais têm estados discretos e assumem valores discretos.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 31
• Os sinais podem ser analógicos ou digitais. Sinais analógicos podem ter um número infinito de valores em um intervalo; os sinais digitais podem ter apenas um número limitado de valores.
• Em comunicação de dados, normalmente usamos sinais analógicos periódicos e sinais digitais não periódicos.
Redes de Dados e Comunicação
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• Frequência e período são os inversos um do outro.
• Frequência é a taxa de mudança em relação ao tempo.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 33
• Fase descreve a posição da forma de onda em relação ao instante 0.
• Uma onda senoidal completa no domínio do tempo pode ser representada por um único pico no domínio da frequência.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 34
• Uma onda senoidal de frequência simples não é útil em comunicação de dados; precisamos enviar um sinal composto, um sinal formado de varias ondas senoidais simples.
• De acordo com a análise de Fourier, qualquer sinal composto é uma combinação de ondas senoidais com diferentes frequências, amplitudes e fases.
Redes de Dados e Comunicação
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• A largura da banda de um sinal composto é a diferença entre a maior e a menor frequências contidas no sinal.
• Um sinal digital é um sinal analógico composto com largura de banda infinita.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 36
• A transmissão banda-base de um sinal digital que preserve a forma do sinal é possível apenas se tivermos um canal passa-baixa de largura de banda infinita ou muito ampla.
• Se o canal disponível for um canal passa-faixa, não podemos enviar um sinal digital diretamente ao canal; temos de converter o sinal em analógico antes da transmissão.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 37
• Para um canal sem ruído, a fórmula de taxa de transferência de Nyquist define a taxa de transferência teórica máxima. Para um canal com ruído, precisamos usar a capacidade de Shannon para encontrar a taxa de transferência máxima.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 38
• Atenuação, distorção e ruído podem prejudicar um sinal.
• Atenuação é a perda da energia de um sinal em virtude da resistência de um meio.
Redes de Dados e Comunicação
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• Distorção é a alteração de um sinal devido às diferentes velocidades de propagação de cada uma das frequências que formam um sinal.
• Ruído é a energia externa que causa danos a um sinal.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 40
• O produto de banda-retardo define o número de bits capaz de preencher o enlace.
Redes de Dados e Comunicação
Tecnologia em Gestão da TI 41
Fim da Aula 4
Redes de Dados e Comunicação