Ligações Síncronas:
» Ocorre a intervalos regulares entre o emissor e o receptor;
» Existe uma linha comum entre ambos pela qual corre um sinal
de relógio digital, que assim coloca ambos em sintonia;
» É a norma para redes locais.
Ligações assíncronas:
» Não é sincronizada;
» Obriga a que cada pacote de dados se identifique e assinale o
seu início e fim;
» Usa-se nas ligações entre dois computadores através de um
cabo série ou na ligação a terminais.
quinta-feira, 18 de outubro de 2007
Compressão de dados
A compressão de dados é o ato de reduzir o espaço ocupado por dados num determinado dispositivo. Essa operação é realizada através de diversos algoritmos de compressão, reduzindo a quantidade de bits para representar um dado, sendo esse dado uma imagem, um texto, ou um arquivo (ficheiro) qualquer.
Comprimir dados destina-se também a retirar a redundância, baseando-se que muitos dados contém informações redundantes que podem ou precisam ser eliminadas de alguma forma. Essa forma é através de uma regra, chamada de código ou protocolo, que, quando seguida, elimina os bits redundantes de informações, de modo a diminuir seu tamanho nos ficheiros. Por exemplo, a seqüência "AAAAAA" que ocupa 6 bytes,poderia ser representada pela sequência "6A", que ocupa 2 bytes, economizando 67% de espaço.
Além da eliminação da redundância, os dados são comprimidos pelos mais diversos motivos. Entre os mais conhecidos estão economizar espaço em dispositivos de armazenamento, como discos rígidos , ou ganhar desempenho (diminuir tempo) em transmissões.
Embora possam parecer sinônimos, compressão e compactação de dados são processos distintos. A compressão, como visto, reduz a quantidade de bits para representar algum dado, enquanto a compactação tem a função de unir dados que não estejam unidos. Um exemplo clássico de compactação de dados é a desfragmentação de discos.
Comprimir dados destina-se também a retirar a redundância, baseando-se que muitos dados contém informações redundantes que podem ou precisam ser eliminadas de alguma forma. Essa forma é através de uma regra, chamada de código ou protocolo, que, quando seguida, elimina os bits redundantes de informações, de modo a diminuir seu tamanho nos ficheiros. Por exemplo, a seqüência "AAAAAA" que ocupa 6 bytes,poderia ser representada pela sequência "6A", que ocupa 2 bytes, economizando 67% de espaço.
Além da eliminação da redundância, os dados são comprimidos pelos mais diversos motivos. Entre os mais conhecidos estão economizar espaço em dispositivos de armazenamento, como discos rígidos , ou ganhar desempenho (diminuir tempo) em transmissões.
Embora possam parecer sinônimos, compressão e compactação de dados são processos distintos. A compressão, como visto, reduz a quantidade de bits para representar algum dado, enquanto a compactação tem a função de unir dados que não estejam unidos. Um exemplo clássico de compactação de dados é a desfragmentação de discos.
Detecção e Correcção de erros
Em matemática, ciências informáticas e telecomunicações detecção e correcção de erros é um assunto de grande importância e relevância na manutenção da integridades dos dados em canais com ruído ou em sistemas de armazenamento não imunes a falhas.
Definições:
Detecção de erros:
- Detecção de erros é a capacidade de detectar erros causados por ruído ou outras causas durante a transmissão de um emissor para um receptor.
Correcção de erros:
- Correcção de erros, para além da detecção do erro, permite a sua correcção.
quarta-feira, 3 de outubro de 2007
Multiplexação
É um sistema que permite a transmissão de 2 ou mais canais simultâneos por um mesmo meio de transmissão. Os sistemas mais conhecidos de multiplexação são os das estações FM (frequência modulada) e das estações de TV, onde os sinais de vídeo são transmitidos em AM (amplitude modulada) e os sinais de áudio em FM.
Em sistemas de transmissão por fibra óptica, permitem a transmissão de 2 ou mais canais de informação simultâneas por uma única fibra. Em sistema ópticos são usados basicamente 3 tipos de sistemas de multiplexação:
- FDM - Frequency Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Frequências.
- TDM - Time Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão do Tempo.
- WDM - Waveligth Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Onda de Luz.
Em sistemas de transmissão por fibra óptica, permitem a transmissão de 2 ou mais canais de informação simultâneas por uma única fibra. Em sistema ópticos são usados basicamente 3 tipos de sistemas de multiplexação:
- FDM - Frequency Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Frequências.
- TDM - Time Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão do Tempo.
- WDM - Waveligth Division Multiplexing - Multiplexação por Divisão de Onda de Luz.
Modulação e Desmodulação
Modulação - É o processo de variação de altura (amplitude), de intensidade, frequência, do comprimento e/ou da fase de onda numa onda de transporte, que deforma uma das características de um sinal portador (amplitude, fase ou frequência) que varia proporcionalmente ao sinal modulador.
Desmodulação - A desmodulação de sinais modulados em AM faz-se através da extração do envelope do sinal passabanda, podendo ser efectuada de forma não coerente, i.e., sem conhecer de forma exacta a frequência do sinal modulador. Já o mesmo não acontece para a desmodulação de fase que necessita ser feita em modo coerente com o emissor, já que a informação é transmitida exactamente na fase do sinal recebido. Existe um grande número de técnicas para efectuar a desmodulação seja de amplitude seja da fase. Na prática esta tarefa encontra-se grandemente simplificada se as componentes em fase e quadratura forem previamente extraídas utilizando o envelope complexo.
Desmodulação - A desmodulação de sinais modulados em AM faz-se através da extração do envelope do sinal passabanda, podendo ser efectuada de forma não coerente, i.e., sem conhecer de forma exacta a frequência do sinal modulador. Já o mesmo não acontece para a desmodulação de fase que necessita ser feita em modo coerente com o emissor, já que a informação é transmitida exactamente na fase do sinal recebido. Existe um grande número de técnicas para efectuar a desmodulação seja de amplitude seja da fase. Na prática esta tarefa encontra-se grandemente simplificada se as componentes em fase e quadratura forem previamente extraídas utilizando o envelope complexo.
Taxa de Transmissão e Largura de Banda
Taxa de Transmissão - A taxa de transmissão varia de acordo com as condições das linhas telefônicas utilizadas, podendo variar entre 300 a 115.000 bps. Considerando enlaces ponto a ponto, essas taxas são bem aceitáveis, porém, quando se trata de enlaces multiponto, a taxa de transmissão decresce significativamente.
Todo o meio físico de transmissão sofre influências do meio externo acarretando em perdas de desempenho nas taxas de transmissão. Essas perdas podem ser atenuadas limitando a distância entre os pontos a serem ligados.
A qualidade da linha de transmissão que utiliza o par de fios depende, basicamente, da qualidade dos condutores empregados, bitola dos fios (quanto maior a bitola, menor a resistência ôhmica por quilômetro), técnicas usadas para a transmissão dos dados através da linha e proteção dos componentes da linha para evitar a indução nos condutores.
A indução ocorre devido a alguma interferência elétrica externa ocasionada por centelhamentos, harmônicos, osciladores, motores ou geradores elétricos, mal conctato ou conctato acidental com outras linhas de transmissão que não estejam isoladas correctamente ou até mesmo tempestades elétricas ou proximidades com linhas de alta tensão.
A vantagem principal na utilização do par de fios é seu baixo custo de instalação e manutenção, considerando o grande número de bases instaladas.
Largura de Banda - é a medida da faixa de frequência, em hertz, de um sistema ou sinal. A largura de banda é um conceito central em diversos campos de conhecimento, incluindo teoria da informação, rádio, processamento de sinais, electrônica e espectroscopia. Em radio comunicação ela corresponde a faixa de freqüência ocupada pelo sinal modulado. Em eletrônica normalmente corresponde a faixa de freqüência na qual um sistema tem uma resposta em frequência aproximadamente plana (com variação inferior a 3dB).
A largura de banda também pode se referir a taxa de dados em uma comunicação digital sobre um certo meio. De acordo com o teorema de Shannon-Hartley a taxa de bits confiável em um sistema de comunicações é diretamente proporcional à faixa de freqüência usada pelo sinal na comunicação.
Todo o meio físico de transmissão sofre influências do meio externo acarretando em perdas de desempenho nas taxas de transmissão. Essas perdas podem ser atenuadas limitando a distância entre os pontos a serem ligados.
A qualidade da linha de transmissão que utiliza o par de fios depende, basicamente, da qualidade dos condutores empregados, bitola dos fios (quanto maior a bitola, menor a resistência ôhmica por quilômetro), técnicas usadas para a transmissão dos dados através da linha e proteção dos componentes da linha para evitar a indução nos condutores.
A indução ocorre devido a alguma interferência elétrica externa ocasionada por centelhamentos, harmônicos, osciladores, motores ou geradores elétricos, mal conctato ou conctato acidental com outras linhas de transmissão que não estejam isoladas correctamente ou até mesmo tempestades elétricas ou proximidades com linhas de alta tensão.
A vantagem principal na utilização do par de fios é seu baixo custo de instalação e manutenção, considerando o grande número de bases instaladas.
Largura de Banda - é a medida da faixa de frequência, em hertz, de um sistema ou sinal. A largura de banda é um conceito central em diversos campos de conhecimento, incluindo teoria da informação, rádio, processamento de sinais, electrônica e espectroscopia. Em radio comunicação ela corresponde a faixa de freqüência ocupada pelo sinal modulado. Em eletrônica normalmente corresponde a faixa de freqüência na qual um sistema tem uma resposta em frequência aproximadamente plana (com variação inferior a 3dB).
A largura de banda também pode se referir a taxa de dados em uma comunicação digital sobre um certo meio. De acordo com o teorema de Shannon-Hartley a taxa de bits confiável em um sistema de comunicações é diretamente proporcional à faixa de freqüência usada pelo sinal na comunicação.
segunda-feira, 1 de outubro de 2007
Dados e Sinais Analógicos e Digitais
Sinal Analógico - é um tipo de sinal contínuo que varia em função do tempo. Um velocímetro analógico de ponteiros, um termômetro analógico de mercúrio, uma balança analógica de molas, são exemplos de sinais lidos de forma direta sem passar por qualquer decodificação complexa, pois as variáveis são observadas diretamente. Para entender o termo analógico, é útil contrastá-lo com o termo digital.
Na eletrônica digital, a informação foi convertida para bits, enquanto na eletrônica analógica a informação é tratada sem essa conversão. Um exemplo de sinal analógico é o disco de vinil.
O instrumento analógico consiste num painel com uma escala e um ponteiro que desliza de forma a se verificar a posição deste sobre aquela. Num galvanômetro, por exemplo, a deflexão do ponteiro sobre uma escala fornece a leitura direta de grandezas físicas, como tensão eléctrica, ou força eletromotriz, intensidade de corrente elétrica, resistência elétrica, entre outras.
Sinal Digital - É um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e amplitude. Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo, e o conjunto de valores que podem assumir é finito.
A Digitalização de sinais analógicos é obtida com três processos:
1. Amostragem: Discretização do sinal analógico original no tempo.
2. Quantização: Discretização da amplitude do sinal amostrado.
3. Codificação: Atribuição de códigos (geralmente binários) às amplitudes do sinal quantizado.
Na eletrônica digital, a informação foi convertida para bits, enquanto na eletrônica analógica a informação é tratada sem essa conversão. Um exemplo de sinal analógico é o disco de vinil.
O instrumento analógico consiste num painel com uma escala e um ponteiro que desliza de forma a se verificar a posição deste sobre aquela. Num galvanômetro, por exemplo, a deflexão do ponteiro sobre uma escala fornece a leitura direta de grandezas físicas, como tensão eléctrica, ou força eletromotriz, intensidade de corrente elétrica, resistência elétrica, entre outras.
Sinal Digital - É um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e amplitude. Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo, e o conjunto de valores que podem assumir é finito.
A Digitalização de sinais analógicos é obtida com três processos:
1. Amostragem: Discretização do sinal analógico original no tempo.
2. Quantização: Discretização da amplitude do sinal amostrado.
3. Codificação: Atribuição de códigos (geralmente binários) às amplitudes do sinal quantizado.
Transmissões Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex
Quanto ao sentidos em que a informação pode ser transmitida através de um canal entre emissores e receptores, as transmissões de dados podem ser de 3 tipos:
Simplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores; é o que se passa, por exemplo, numa emissão de rádio ou televisão; em redes de computadores, normalmente, as transmissões não são desse tipo.
Half - Duplex - Nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois sentidos, mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo; este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente); ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores.
Full - Duplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo que pode também recebe-la; um exemplo típico destas transmissões são as comunicações telefónicas; também são possíveis entre computadores, desde que o meio de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido do fluxo dos dados.
Simplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores; é o que se passa, por exemplo, numa emissão de rádio ou televisão; em redes de computadores, normalmente, as transmissões não são desse tipo.
Half - Duplex - Nesta modalidade, uma transmissão pode ser feita nos dois sentidos, mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo; este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente); ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores.
Full - Duplex - Neste caso, as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo que pode também recebe-la; um exemplo típico destas transmissões são as comunicações telefónicas; também são possíveis entre computadores, desde que o meio de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido do fluxo dos dados.
Meios Físicos de transmissão
Um meio físico de transmissão, numa rede de computadores, é o canal de comunicação pelo qual os computadores enviam e recebem os sinais que codificam a informação. O mais usual é utilização de um entre vários tipos de cabos existentes para o efeito.
No entanto, também existem redes e sistemas de comunicação entre computadores que funcionam sem cabos, através da propagação de ondas no espaço - comunicações wireless ou sem fios.
Podemos subdividir os cabos utilizados em redes em dois grupos principais:
No entanto, também existem redes e sistemas de comunicação entre computadores que funcionam sem cabos, através da propagação de ondas no espaço - comunicações wireless ou sem fios.
Podemos subdividir os cabos utilizados em redes em dois grupos principais:
- cabos eléctricos são cabos de cobre (ou de um outro material condutor), que transmitem os dados através de sinais eléctricos.
- cabos ópticos são cabos de fibra óptica, que transmitem a informação através de sinais ópticos ou luminosos.
Sistemas de Comunicação
Um sistema de comunicação, o transmissor recebe uma mensagem, e a codifica em um sinal, que é transportado pelo sistema de comunicações até o receptor, que descodifica o sinal e solta uma mensagem.
Exemplos de sistemas de comunicação:
- Telefone Analógico — Em um telefone analógico, temos inicialmente um sinal de voz humana, criado pelo sistema formador de um usuário. Este sinal é uma onda sonora. Esta onda é transmitida pelo ar até um microfone, que gera um sinal eléctrico, que é transmitido por fios. Esta transmissão pode envolver filtragens, amplificações e modulações. Um sinal eléctrico é por fim recebido por outro aparelho, e é levado até um fone, que gera novamente um sinal acústico que é transmitido até os ouvidos do outro usuário.
- Telefone digital — Em um telefone digital, o sinal eléctrico é eventualmente convertido em um sinal de tempo discreto e digital. Este sinal binário é transmitido electricamente, e convertido por fim em um sinal eléctrico analógico, que pode ser descodificado pelos mesmos aparelhos do sistema acima.
- Disco de Vinil — Um disco de vinil é uma superfície circular plástica que possui uma ranhura que é varrida por uma pequena agulha. As vibrações mecânicas desta agulha dão origem a sinais eléctricos que são amplificados e transformados finalmente em ondas sonoros.
- CD — Um compact disc é uma superfície plástica que é varrida por um feixe de raios LASER, cujo reflexo possui sua intensidade variando no tempo. Este sinal contínuo é descodificado gerando um sinal binário. Este sinal binário por fim é descodificado dando origem a dois sinais digitais de tempo discreto, que são descodificados finalmente para dar origem a ondas acústicas.
Exemplos de sistemas de comunicação:
- Telefone Analógico — Em um telefone analógico, temos inicialmente um sinal de voz humana, criado pelo sistema formador de um usuário. Este sinal é uma onda sonora. Esta onda é transmitida pelo ar até um microfone, que gera um sinal eléctrico, que é transmitido por fios. Esta transmissão pode envolver filtragens, amplificações e modulações. Um sinal eléctrico é por fim recebido por outro aparelho, e é levado até um fone, que gera novamente um sinal acústico que é transmitido até os ouvidos do outro usuário.
- Telefone digital — Em um telefone digital, o sinal eléctrico é eventualmente convertido em um sinal de tempo discreto e digital. Este sinal binário é transmitido electricamente, e convertido por fim em um sinal eléctrico analógico, que pode ser descodificado pelos mesmos aparelhos do sistema acima.
- Disco de Vinil — Um disco de vinil é uma superfície circular plástica que possui uma ranhura que é varrida por uma pequena agulha. As vibrações mecânicas desta agulha dão origem a sinais eléctricos que são amplificados e transformados finalmente em ondas sonoros.
- CD — Um compact disc é uma superfície plástica que é varrida por um feixe de raios LASER, cujo reflexo possui sua intensidade variando no tempo. Este sinal contínuo é descodificado gerando um sinal binário. Este sinal binário por fim é descodificado dando origem a dois sinais digitais de tempo discreto, que são descodificados finalmente para dar origem a ondas acústicas.
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