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Teleprocessamento Técnicas de Comunicação de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos

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Apresentação em tema: "Teleprocessamento Técnicas de Comunicação de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos"— Transcrição da apresentação:

1 Teleprocessamento Técnicas de Comunicação de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos

2 Teleprocessamento Contexto Até agora, estávamos focalizados nos atributos de uma transmissão de dados: –características dos sinais –meios de transmissão –codificação de sinais –desempenho da transmissão Passamos agora o nosso foco agora para a comunicação de dados

3 Teleprocessamento Comunicação de Dados Transmissão de um feixe de bits de um dispositivo para outro envolve alto nível de cooperação e acordo entre os elementos envolvidos: –sincronização –detecção de erros –correção de erros –interfaceamento

4 Teleprocessamento Sincronização O receptor deve saber a que taxa os bits estão sendo transmitidos de modo que ele possa amostrar a linha nos intervalos apropriados para determinar o valor de cada bit recebido Duas técnicas –Transmissão Assíncrona –Transmissão Síncrona

5 Teleprocessamento Detecção de Erros Essa função é realizada gerando-se um código de detecção de erros que é uma função dos bits que estão sendo transmitidos. O código é agregado aos bits transmitidos O receptor calcula o código baseado nos bits que chegam e compara-o com o código recebido

6 Teleprocessamento Correção de Erros Essa função é realizada gerando-se um código que possibilita a correção de erros nos bits transmitidos O código é uma função dos bits transmitidos. O receptor calcula o código baseado nos bits que chegam e compara-o com o código recebido e é capaz de corrigir certos erros Maior overhead e tempo de processamento do que os códigos de correção

7 Teleprocessamento Interfaceamento Um dispositivo que deseja se comunicar através de um meio de transmissão deve estar conectado através de alguma interface A interface define não somente as características elétricas do sinal, mas também os meios de conexão e os procedimentos para o envio e o recebimento de dados Ex: RS-232, V.35, V.36, etc..

8 Sincronismo

9 Teleprocessamento Transmissão Paralela: transmissão simultânea de todos os elementos de um dado código em um instante de tempo Utiliza várias vias de transmissão Altas velocidades em pequenas distâncias Inadequada para grandes distâncias em função do custo Ex: transmissão impressora, comunicação interna micro (bus) Tipos de transmissão

10 Teleprocessamento Transmissão Serial: Transmissão contínua e em sequência dos elementos (bits) em uma única via de transmissão –Adequada para grandes distâncias –Menor velocidade em relação à transmissão paralela –Economia (apenas uma via de transmissão) –Ex: conexão entre micro e roteador via console, conexão entre micro e modem via porta UART, linhas de transmissão Tipos de transmissão

11 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona e Síncrona Discussão: –O que aconteceria se um emissor emitisse simplesmente um fluxo de bits de dados? AB 1 Mbps 1 bit = 1us Relógio ARelógio B

12 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona Não existe sincronismo (sinal de clock) de tempo entre emissor e receptor Os dados são transmitidos um caractere por vez –De 5 até 8 bits A temporização somente necessita ser mantida dentro de cada caractere Resincronização ocorre entre cada caractere (bit de start)

13 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona Não existe sincronismo (sinal de clock) de tempo entre emissor e receptor –O emissor e o receptor devem estar de acordo com o tempo de cada bit transmitido (tempo de bit) Obs: taxa = 1/(tempo de bit) –O emissor e o receptor devem estar de acordo com os sinais que representam o início e o fim de cada elemento a ser transmitido (aumenta a ineficiência na transmissão) –Utilizada para comunicações em curtas distâncias e baixas velocidades AB sem sincronismo O sincronismo é obtido em cada caracter

14 Teleprocessamento Universal Asynchronous Receiver Transmiter (UART): CI que implementa a comunicação serial assíncrona RS232C em um PC: –UART kbps –UART kbps –UART kbps COM1/COM3 COM2/COM4 Transmissão Assíncrona UART

15 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona Delimitação dos caracteres Os caracteres são enviados dentro de quadros delimitados por elementos de início e fim (bits de start e stop) Existem formatos específicos (notação ao lado): –8N1 - 8 bits para o caractere / sem paridade / 1 bit de stop –8N2 - 8 bits para o caractere / sem paridade / 2 bits de stop –8E2 - 8 bits para o caractere / paridade par / 2 bits de stop –7N1 - 7 bits para o caractere / sem paridade / 1 bit de stop –8O1 - 8 bits para o caractere / paridade ímpar / 1 bit de stop

16 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona Delimitação dos caracteres Em uma transmissão assíncrona, devem-se definidos anteriormente: –taxa de transmissão (para a amostragem dentro do caractere) –formato da transmissão (Ex: 8N1) DTEaDTEb 115K2/8N1 Relógio ARelógio B

17 Teleprocessamento Transmissão Assíncrona Delimitação dos caracteres Em uma transmissão assíncrona, devem-se definidos anteriormente: –taxa de transmissão (para a amostragem dentro do caractere) –formato da transmissão (Ex: 8N1)

18 Teleprocessamento Transmisão Assíncrona NRZ-L

19 Teleprocessamento Transmisão Assíncrona

20 Teleprocessamento Transmisão Assíncrona Características Simples Custo baixo Overhead alto por caractere. –Ex: 8N1 - 20% de overhead (2 em cada 10 caracteres enviados são utilizados para controle) –Calcule o overhead de uma transmissão com os seguintes formatos: 7E2 8N2 Poderia-se aumentar o número de bits/caractere –acumulação de erros de amostragem (drifting)

21 Teleprocessamento Transmisão Assíncrona Exercício Verifique a configuração serial da porta COM1 do seu microcomputador através do programa Hyperterminal ( Iniciar->Programas->Acessórios->Hyperterminal) Pesquise na Internet os seguintes termos: –controle de fluxo por hardware (CTS/RTS) –controle de fluxo por software (XON/XOFF)

22 Teleprocessamento Transmisão Síncrona Envio de blocos de bits em um fluxo contínuo sem códigos de início e fim Os blocos podem possuir tamanhos variados de bits Os relógios do emissor e receptor devem estar sincronizados para evitar drifting: –clock separado entre emissor e receptor –colocação da informação de clock dentro do sinal a ser transmitido (Manchester) Outro nível de sincronização necessária: –códigos para delimitar o início e o fim de cada bloco (frame) DENTRO do fluxo contínuo (técnica de framing)

23 Teleprocessamento Transmisão Síncrona Permite a utilização de técnicas sofisticadas de detecção e correção de erros (CRC) Mais eficiente (mais informação útil enviada por unidade de tempo) Ex: E1, HDCL, SDH/SONET CRC preâmbulo

24 Teleprocessamento Transmisão Síncrona AB com sincronismo A cada 125us existe um quadro (sistema E1) A cada 125us existe um quadro (sistema E1) podem existir delimitadores de quadro (framing)

25 Teleprocessamento Transmisão Síncrona HDLC –48 bits de controle –bloco de 1000 caracteres –1000 x 8bits = 8000bits –overhead = (48/8000) = 0,006 (0,6%)

26 Teleprocessamento total de bits de dados transmitidos total de bits transmitidos = Eficiência total de bits de controle transmitidos total de bits transmitidos = Overhead Exercício: Calcule a eficiência e o overhead de uma célula ATM cujo tamanho é 53bytes e o header possui 5bytes. Eficiência x Overhead

27 Detecção de Erros

28 Teleprocessamento Tipos de Erros Um erro ocorre quando bits são alterados durante a transmissão –erros de um único bit um bit alterado bits adjacentes não alterados ruído branco (atrapalha o receptor na detecção) –erros em rajadas (bursts) Um erro de tamanho B é uma seqüência contígua de B bits na qual o primeiro e o último e qualquer número de bits intermediários estão errados Ruído impulsivo Maior em altas taxas

29 Teleprocessamento Processo de Detecão de Erros Bits adicionais para a detecção do erro

30 Teleprocessamento Verificação de Paridade Técnica mais simples de detecção de erros Um único bit é adicionado no final do bloco de dados O valor do bit de paridade é selecionado de tal forma que o número de bits 1 resultante é: –parparidade par –ímparparidade ímpar Ex: caractere G ( ) –transmissão com paridade par –transmissão com paridade ímpar

31 Teleprocessamento Verificação de Paridade Problema se dois (ou qualquer número par de bits é invertido) –Ex: Simule a emissão e recepção das seqüências abaixo com a inversão dos bits selecionados. O que acontece? – – Ineficaz em virtude de ruídos impulsivos (que afeta vários bits), especialmente em altas taxas de transmissão

32 Teleprocessamento Cálculo da Paridade xor not

33 Teleprocessamento Cálculo da Paridade Calcule a paridade par e ímpar das seguintes sequências binárias utilizando o operador XOR: – – – –

34 Teleprocessamento Técnicas de Comunicação de Dados Digitais Aula 12 Prof. Eduardo Leivas Bastos


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