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Redes

• sistema de comunicação --> tudo que possibilita a informação sair de uma fonte para um destino

componentes de um sistema de informação

• mídia de transporte --> meio fisico
• técnicas de codificação dos sinais --> maneiras de transformar a informação em sinais analógicos para serem transmitidos
• protocolos de comunicação --> regras de como as mensagens devem ser enviadas, recebidas e interpretadas
• equipamento de acesso à mídia --> equipamentos encarregados de seguir as etapas do protocolo usado (como um roteador, placa de rede, etc)

tipos de transmissão

• analogico
  • usado como meio de transmissão via cabos ou ar
  • pode variar, amplitude, fase e frequência
  • limitado
  • distorção de sinal a longas distância
  • baixa velocidade
  • baixo custo
• digital
  • comum em sistemas de transmissão de dados
  • geralmente dois sinais (0, 1) (amplitudes quando ondas e tensões discretas quando à cabos)
  • curto alcance
  • pode requerer uma sincronização com o tempo (clock)

onda portadora --> onda que possue as informações

modulação --> processo do qual uma onda analógica passa para deixa-la de uma maneira mais uniforme (com menos ruidos e interferências)

as antenas para receberem sinais devem possuir no minino 1/10 do comprimento da onda (λ)

por isso a modulação é importante, quando menor a frequência maior deveria ser o tamanho das antenas necessárias, já com a modulação para frequências maiores, podemos ter antenas menores

tipos de modulação

• ask (amplitude shift keying) --> amplitude se modifica conforme o sinal modulado
• fsk (frequence shift keying) --> frequência se modifica conforme o sinal modulado
• psk (phase shift keying) --> fase se modifica conforme o sinal modulado
• pcm (pulse code modulation) --> sinais enviados por pulsos (conhecidos como PAM) em intervalos de tempo. O sinal é transformado em digital e são enviados pequenos pacotes contendo um pedaço da informação que representa uma parte da amplitude da onda.

codificação --> usado em sinais digitais para deixa-los com o padrão necessário para a transmissão e para incluir o sinal de clock (usado em trasmissões síncronas)

Degeneração dos sinais --> fenômenos que afetam as ondas transmitidas

• atenuação --> perda da intensidade do sinal
• distorção --> alteração no sinal devido a problemas no sistema de transmissão
• interferência --> contaminação do sinal enviado por outros sinais
• ruído --> sinal com comportamento irregular

para garantir que a informação que chega do outro lado está correta, podem ser usadas algumas técnicas de detecção de erros, como:

• verificação de paridade
• CRC
• códigos de hamming
• FEC

modos de transmissão

• simplex --> quando acontece apenas em um sentido (quando um só recebe e o outro só envia)
• half duplex --> quando pode acontecer comunicação dos dois sentidos, mas apenas uma de cada vez (como os walkie-talkies)
• full duplex --> quando as informações podem trafegar em ambos os sentidos simultaneamente

tipos de transmissão

• síncrona --> mais eficiente, mas necessita de um clock e de um meio de comunicação mais confiável, uma vez que o dados são transmitidos em blocos (caso ocorra um erro no bloco é necessário retransmiti-lo)
• assíncrono --> mais adaptável à velocidade e qualidade da linha, menos eficiente (devido ao overhead de caracteres de controle)

  • são enviados byte a byte

    • o primeiro bit é conhecido como start bit --> indica que os dados estão sendo enviados
    • o último bit é o stop bit --> indica que o byte acabou
    • bits de dados --> o byte em si
    • bit de paridade --> usado para detecção e correção de erros

    0 (start bit) 0 1 1 1 1 0 1 0 (byte) 1 (bit de paridade) 1 (stop bit)

    devido ao aumento de bits enviados, a transmissão assíncrona se torna menos eficiente, já que a cada byte entorno de 3 bits a mais serão enviados, causando um overhead

    https://www.lsi.usp.br/~ramc/protocolos_arquivos/ENTRADAS_E_SAIDAS.pdf

capacidade de largura de banda --> velocidade da transmissão dos dados

• frequência --> quando maior a frequência permitida maior a velocidade
• taxa de erro --> quanto maior a taxa de erros menor a velocidade
• overhead --> quanto maior o overhead menor a velocidade

classificação dos canais pela largura de banda

• voice band --> 4KHz assíncrona (56Kbps)
• narrow band --> baixa velocidade, síncrona, até 64Kbps
• broad band --> acima de 64Kbps, alta velocidadem, síncrona

Multiplexação --> a multiplexação é feito por um equipamento, denominado de multiplexador, que basicamente possuem a capacidade de concentrar varios canais de usuários em um único canal de comunicação. Além disso esses aparelhos podem fazer o caminho inverso, demultiplexação, recebendo sinais de um único local e aumentando isso para vários canais.

técnicas de multiplexação:

• FDM --> divisão por frequencia
• TDM --> divisão por tempo
• STDM --> divisão de tempo estatico

Mídias de transmissão

meios físicos que permitem a transmissão de dados

• par de cobre trançado --> redes locais
• cabos coaxiais --> links de comunicação de dados E1/E3 e redes locais baseadas em barramentos
• fibra óptica --> redes de longa distância e em certas circunstâncias em redes locais
• radiodifusão --> ondas de rádio
• enlaces de micro-ondas --> para locais onde não é possível o uso de cabos
• infravermelho --> usado para conexões próxima (distância máxima de 50m)
• via satélite --> para ambientes remotos

os sistemas de comunicação podem possuir uma combinação desses meios, sendo classificados como heterogêneos.