Aula 3 – Transmissão Digital

Apresentação em tema: "Aula 3 – Transmissão Digital"— Transcrição da apresentação:

1 Aula 3 – Transmissão Digital
Comunicação de Dados Aula 3 – Transmissão Digital

2 Sumário Transmissão Digital Codificação de linha Codificação de Blocos
Características Esquema de codificação Unipolar Polar Bipolar Codificação de Blocos Etapas da seqüência de transformação Bloco de códigos

3 Transmissão digital É a forma pela qual transmitimos dados por um meio no formato digital Os dados podem ser colocados no meio através de técnicas de codificação de linha ou de codificação de blocos

4 Codificação de Linha É o processo de converter dados binários em uma seqüência de bits

5 Características Nível de sinal x Nível de codificação: Como se viu um sinal digital tem um número finito de estados, porém somente uma parte desses níveis pode ser utilizado para representar dados. A quantidade de níveis possíveis chamamos de níveis de sinal e o número de valores que podemos representar dados, chamamos de níveis de codificação de dados

6 Características

7 Características Relógio de Sincronismo x bits por segundo: o relógio de sincronismo define o número de pulsos por segundo, um pulso é a quantidade de tempo mínima requerida para transmitir um símbolo. Vimos que o número de bits por segundo é a quantidade de bits enviados em um segundo Se em um pulso é transportado apenas um bit, o número de bits por segundo será igual ao relógio de sincronismo Se em um pulso forem associados mais que um bit teremos a seguinte expressão: Nº de bits por segundo = nº de pulsos x Log2 L

8 Características Componentes DC: Alguns esquemas não eliminam a componente DC de corrente contínua residual da linha, isso gera problemas como distorção do sinal e erros de saída

9 Características Auto-sincronização: Para que os sinais oriundos do transmissor sejam interpretados de forma adequada pelo receptor, é importante que os intervalos gerados por ambos sejam iguais Se a cadência dos clocks forem diferentes os dados recebidos serão diferentes dos enviados Um sinal auto-sincronizado inclui a informação de sincronismo nos dados que estão sendo transmitidos. Ex: preâmbulo ethernet

10 Características

11 Esquemas de codificação
Podemos dividir o esquema de codificação em três grandes grupos: unipolar, polar e bipolar

12 Unipolar Método unipolar: nesse método um nível de tensão representa um binário Problema de Componente DC Problema de sincronismo para cadeias longas

13 Polar Usam-se 2 níveis de tensão para representar os dados, o que resolve o problema de componente DC, são exemplos de codificação polar os esquemas NRZ, RZ, Manchester e Manchester Diferencial

14 NRZ Na codificação NRZ o valor do sinal sempre é positivo ou negativo, existem 2 formas de codificação NRZ, no esquema NRZ-L o nível de sinal depende do bit que ele transporta, normalmente uma tensão positiva para o bit 0 e uma tensão negativa para o bit 1, o que gera um problema para seqüências muito longas (pois para o receptor haverá quase como uma tensão contínua no meio, para evitar esses problemas o receptor deverá confiar no clock.

15 NRZ No esquema NRZ-I, a representação do bit 1 é feita através de uma transição de estado Uma cadeia de de 0´s ainda é complicada porque pode fazer com que o sincronismo se perca com o tempo.

16 NRZ

17 RZ No esquema RZ usa-se 3 valores de tensão, positivo, zero e negativo
As transições não acontecem no meio do bit Como para cada bit a codificação usa uma transição a largura de banda necessária é maior Bit 1 – transição positivo-zero; Bit 0 – transição negativo-zero.

18 RZ

19 Manchester Usa uma inversão no meio de cada intervalo de sincronismo tanto para sincronização quanto para representação de um bit Uma transição positiva (do nível negativo para positivo representa o bit 1) e uma transição negativa ( no nível positivo para negativo representa um bit 0) Diferente do RZ só usa 2 níveis de tensão

20 Manchester

21 Manchester Diferencial
Nessa codificação a inversão no meio do intervalo é utilizada para sincronização, mas a presença ou ausência de uma transição no início do intervalo é usado para identificar o bit Transição no início representa 0 Falta de transição representa 1

22 Manchester Diferencial

23 Bipolar Usa 3 níveis, como o RZ, mas diferente do RZ o nível 0 representa o bit 0 e os valores negativos e positivos representam o bit 1 Exemplo codificação AMI

24 Bipolar

25 Codificação de Blocos Feita para melhorar o desempenho da codificação por linha Melhora a redundância e verifica erros

26 Fases da codificação de bloco
Divisão: a cadeia de bits é dividida em grupos de m bits de tamanho. Exemplo na codificação 4B/5B, a seqüência original é dividida em grupos de 4 bits Substituição: os grupos de m bits são substituídos por grupos de n bits Codificação de Linha: depois de substituir escolhe-se um esquema de codificação de linha para enviar o sinal.

27 Codificação de blocos - substituição

28 Blocos de Códigos 4B/5B: 4 bits para 5 bits
8B/6T: 8 bits para 6 símbolos ( requer menos largura de banda)

29 4B/5B - Codificação

30 Exercícios Cite o nível de sinal para os métodos de codificação de linha NRZ, RZ e Manchester O que é componente DC? Por que o sincronismo é um problema de de comunicação de dados? Explique a diferença entre NRZ-L e NRZ-I Quais as três fases da codificação em blocos? Qual codificação usa a transição no meio do ciclo para representar um bit?

31 Exercícios Diga qual a seqüência de bits para os seguintes valores:
NRZ-I

32 Exercícios Diga qual a seqüência de bits para os seguintes valores:
NRZ-L