Sistema De Comunicação De Dados

Sistema de Comunicação de Dados

Sistema de Comunicação de dados, ministrado pelo Professor Alexssander Carvalho Neves, da Faculdade UNEB, União Educacional de Brasília.

Brasília, Outubro de 2013.

Sumário

1. Introdução 2

2. Sistema de Comunicação de Dados 2

3. Teorema de Nyquist 5

4. Arquitetura de rede 6

5. Modelo de Referência OSI 7

6. A Comunicação Virtual 8

7. Cabeçalhos inseridos em cada camada 9

8. Princípios para Definição do Número de Camadas 10

9. Comutação de Circuitos, Pacotes e Células 11

10. Serviço Orientado a Conexão e Serviço Não Orientado a Conexão 13

11. Servoço Orientado a Conexão (TCP) 14

12. Servoço Não Orientado a Conexão (UDP) 14

13. Modelo Rm Osi 14

14. Funções das 7 camadas 15

15. TCP/IP 16

16. Camada de Aplicação 16

17. Camada de Transporte 17

18. Diferenças entre os protocolos de transporte (TCP e UDP) 17

19. UDP (User Datagram Protocol) 18

20. Camada Internet (IP) 18

21. Camada Rede (HardWare) 18

22. Protocolos de Acesso ao Meio Físico 18

23. Conclusão 19

24. Blibliografia 20

Introdução

A comunicação de dados começou com a invenção do telégrafo por Samuel F. Morse em 1838. As mensagens eram codificadas em cadeias de símbolos binários e então transmitidas manualmente por um operador através de um dispositivo gerador de pulsos elétricos. Foram implantadas cerca de 40 milhas de linha para telégrafo em 1844.

Usando as linhas de telégrafo, em 1860, realizou-se a transmissão de 15bits/s.

Dados de radar, codificados em binário, foram transmitidos via facilidades de telégrafo para computadores na década de 1940. Usavam a Bell System (linhas e troncos) “Common carries”.

“Teletypewriter” – As “common carries” tornaram disponíveis dispositivos de entrada/saída que poderiam ser usados para enviar informação escrita ou codificada sobre linhas telefônicas.

No final da década de 50 ocorreu a explosão de desenvolvimentos para facilitar o uso de computadores remotamente.

Sistema de Comunicação de Dados

Em um sistema de telecomunicações, como ilustrado na Figura 1, a informação é transformada em sinal elétrico para possibilitar a sua transmissão a longa distância. Essa informação é transmitida através de meios como fios, cabos coaxiais, fibra óptica ou irradiada através de ondas eletromagnéticas como em radiodifusão, infravermelho, micro-ondas e satélites.

Figura 1: Sistema de transmissão de dados

A comunicação de dados pode ser vista como um subconjunto de telecomunicações, envolvendo a transmissão de dados (informação na forma de voz, áudio, vídeo, texto ou imagem) em um sistema de comunicação que envolva hardware e software. A comunicação de dados se preocupa com a transmissão de dados digitais. Isto é, dados que apresentam valores discretos em um intervalo de tempo, por exemplo, textos e números inteiros.

Dados analógicos, ou seja, que apresentam valores contínuos em um intervalo de tempo, por exemplo, som e vídeo, sofrem uma conversão analógico–digital, a qual é composta pelos blocos apresentados na Figura 2 e descritos a seguir.

Figura 2: Conversão analógico–digital

Amostrador – Neste bloco o sinal passa a ser representado por uma seqüência de amostras tomadas uniformemente em instantes espaçados de tempo;

Quantizador– A amplitude de cada amostra é ajustada ao valor mais próximo escolhido dentre um número finito de níveis de amplitude discreta. Por exemplo, podemos representar cada amostra como um número binário de 8 bits, caso em que há 28 níveis de amplitude;

Codificador– Tem o propósito de representar cada amostra quantizada por meio de uma palavra de código composto de um número finito de símbolos. Por exemplo, em um código binário os símbolos podem ser 1’s e 0’s.

Conversão analógico-digital (A/D)

Figura 3: Sinal a ser amostrado

A conversão analógico–digital é o processo pelo qual um sinal analógico, Figura 3, é convertido em uma representação digital. Para realizar essa conversão é necessário amostrar o sinal, como ilustra a Figura 4, o resultado desse processo pode ser verificado na Figura 5.

Figura 4: Processo de Amostragem

Figura 5: Sinal Amostrado

O intervalo de tempo entre amostras é fixo, denominado período de amostragem, representado por Ta . O período de amostragem depende da freqüência de amostragem (fa), número de amostras por segundo.

Teorema de Nyquist

Sinais com largura de banda limitada podem ser reconstruídos exatamente do sinal amostrado desde que a frequência de amostragem seja o dobro da largura de banda do sinal.

Por exemplo, considerando o sinal de voz para telefonia com uma largura de banda de 4KHz, a frequência de amostragem será