por Fernando Luís Dotti fldotti@inf.pucrs.br Comunicação de Dados por Fernando Luís Dotti fldotti@inf.pucrs.br

Nível Físico * Fontes: Stallings, W. Data and Computer Commmunications Transparências Stallings e Ana Benso

Terminologia Transmissor Receptor Meio Meio guiado Meio não guiado exemplo: par trançado, fibra ótica. Meio não guiado exemplo: ar, água, vácuo.

Ligações - Topologia Enlace Direto Enlace Ponto-a-Ponto Sem dispositivos intermediários Enlace Ponto-a-Ponto Enlace direto Somente 2 dispositivos compartilham o enlace Enlace Multiponto Mais de dois dispositivos compartilham o enlace

Modos de Transmissão Simplex Half duplex Full duplex Uma direção Em ambas direções, mas uma de cada vez Full duplex Em ambas as direções ao mesmo tempo

Domínio de Tempo Sinal Contínuo Sinal Discreto Sinal Periódico Varia num intervalo infinito de valores Sinal Discreto Varia de um nível constante para outro nível constante Sinal Periódico Padrão repete-se ao longo do tempo Sinal Aperiódico Padrão não repete-se ao longo do tempo

Sinal Contínuo x Discreto

Sinal Periódico

Características da Onda de Sinal Amplitude (A) altura da onda - energia do sinal medida em volts Freqüência (f) número de repetições de um período por segundo medida em Hertz (Hz) ou ciclos por segundo Período = tempo de uma repetição (T) T = 1/f Fase () relativa a posição no tempo

Domínio de Tempo Pode-se expressar o sinal em função do tempo como uma senóide a partir de s(t) = A sin(2¶f t + )

Exemplos de sinais

Comprimento de onda Distância ocupada por um ciclo  Velocidade do sinal v  = vT f = v c = 3*108 ms-1 (speed of light in free space)

Comprimento de onda Relação entre f,  e c (vácuo) f : freqüência c : velocidade da luz Exemplo: f = 300 MHz para  = 300 metros f = 30 GHz para  = 1 cm Velocidade da Luz vácuo = 300 m/ s fibra = 200 m/ s eletricidade = 250 m/ s

Domínio de Freqüência Série de Fourier Uma função periódica pode ser decomposta em um somatório de senos equivalentes à função dada O sinal é constituído por um conjunto de freqüências

Domínio de Freqüência Série de Fourier

Componentes Freqüência

Componentes Freqüência

Domínio de Freqüência Freqüência x pico da amplitude alcançada naquela freqüência - S(f)

Sinal com Componente DC DC: Direct Current

Espectro x Largura de Banda intervalo de freqüências contidos em um sinal Largura de banda absoluta largura do espectro Largura de banda efetiva freqüências mais baixas, que contém mais energia Componente DC componente de freqüências zero

Taxa de Dados e Largura de Banda Transmissão: associar variações da onda a valores 0 e 1 velocidade de variação da onda: freqüência fundamental Exemplo considere uma onda digital (quadrada) um pulso positivo representa o valor binário 1 um pulso negativo representa o valor binário 0 a duração de cada pulso é 1/2 f1 taxa de transmissão de dados é 2 f1 bps 1

Taxa de Dados e Largura de Banda Qual a largura de banda necessária para modelar a onda quadrada ?

Taxa de Dados e Largura de Banda

Taxa de Dados e Largura de Banda Pode-se transmitir 0s e 1s com menor largura de banda ?

Taxa de Dados e Largura de Banda E qual a taxa de sinalização nestes casos ?

Taxa de Dados e Largura de Banda E qual a taxa de sinalização nestes casos ? Depende da freqüência fundamental considerando a mesma: a duração de cada pulso é 1/2 f1 taxa de sinalização de dados é 2 f1 bps mesma taxa de sinalização ?!

Taxa de Dados e Largura de Banda Até onde pode-se “estreitar” a largura de banda e transmitir na mesma taxa ? Até onde pode-se retirar componentes de freqüência ?

Taxa de Dados e Largura de Banda Enquanto os sinais forem “entendíveis” no receptor influências de atenuação atrasos de algumas freqüências ruídos : impulsivo, térmico, linha cruzada depende do: meio de transmissão, local de instalação, distâncias utilizadas, etc ...