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Professores da Unidade Curricular

Carga horária, Ementas, Bibliografia

Plano de Ensino

Dados Importantes

Professor: Jorge Henrique B. Casagrande
Email: casagrande@ifsc.edu.br
Atendimento paralelo: 5as e 6as das 11:35h às 12:30h (Sala de Desenvolvimento de TELE II ou COTEL)
Link alternativo para Material de Apoio da disciplina: http://www.sj.ifsc.edu.br/~casagrande/RED

Avaliações

Resultados das Avaliações

Matrícula Aluno A1 A2 A3 P REC A1 REC A2 REC A3 REC P MÉDIA NF
Allex 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0
Ana Paula 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0
TuTui 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0
Paulo 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0
Renan 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0
Theodor 100/0/0/0-0 0/0/0/0-0 0/0/0/0-0

LEGENDA E DETALHES

An = Avaliação n
A média das An é 70% da Avaliação final (n=1,2 e 3);
Cada An é composta por:
* 70% de uma atividade principal como artigo, resenha, seminário, experimento entre outros;
* 30% de Avaliação Individual da avaliação n correspondente (AIn) - que é a média de notas de atividades extras e nota final atribuída pelo professor (não informada no quadro de notas) a qual reflete os méritos do aluno no desempenho, assiduidade, cumprimento de tarefas, trabalho em equipe e em sala ou de listas de exercícios ou ainda tarefas para casa. Assim o penúltimo valor da sequencia desses componentes resulta no valor final de AIn;
Componentes da A1
Redes de acesso (aula 27/07)/Questões sobre UART(aula 03/08)/xxx(aula xx/xx)/AI1 final com outros méritos - Final A1
Componentes da A2
xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/AI2 final com outros méritos - Final A2
Componentes da A3
xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/AI3 final com outros méritos - Final A3
P = PROVÃO final
Prova escrita, teórica com peso de 30% da Avaliação Final; Contempla todo conteúdo abordado na disciplina;
REC An e P = Recuperação da Avaliação An e P
A recuperação de todas An serão em data específica marcada com a turma e o aluno só tem a obrigação de recuperar (An ou PF)<60;
np = não publicado aqui.
NF = Nota Final com critério de arredondamento de +/-5 pontos considerando a fórmula abaixo
NF = 0,175(soma{MaiorNota{An,REC An}}) + 0,3(MaiorNota{P,REC P}})

Se NF < 60 --> Reprovado
Se >=60 --> Aprovado


Componentes da A1
xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/AI1 final com outros méritos - Final A1
Componentes da A2
xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/AI2 final com outros méritos - Final A2
Componentes da A3
xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/xxx(aula xx/xx)/AI3 final com outros méritos - Final A3


Toda vez que voce encontrar a marcação ao lado de alguma atividade, significa que essa atividade estará sendo computada na avaliação como AIn de An. O prazo estabelecido para entrega estará destacado ao lado da atividade. Portanto, não perca o prazo limite para entrega. Atividades entregues fora do prazo terão seu valor máximo de nota debitado de 10 pontos ao dia.

Recados Importantes


Uso da Wiki: Todo o repositório de material de apoio e referências de nossas aulas passam a usar a Wiki de tele. Para interação fora da sala de aula, acessem nosso grupo no whatsapp.


ATENÇÃO: Uma avaliação poderá ser recuperada somente se existir justificativa reconhecida pela coordenação. Desse modo, deve-se protocolar a justificativa no prazo de 48 horas, contando da data e horário da avaliação, e aguardar o parecer da coordenação. O não cumprimento desse procedimento implica a impossibilidade de fazer a recuperação, e assim a reprovação na disciplina.

Material de Apoio

Tabela de leitura básica das Bibliografias recomendadas (PARA O PROVÃO FINAL)
Referência Tópicos Observações
Kurose 5ª edição 1.1, 1.2, 1.3
Forouzan 4ª edição cap 3, 4.3, 6.1, 8.3 e 18.1
Tanenbaum 4ª edição cap 4


Atividades extra sala de aula
  • LISTA1 de exercícios para a avaliação A1
  • LISTA2 de exercícios para a avaliação A2
  • LISTA3 de exercícios para a avaliação A3
  • LISTA4 de exercícios para a avaliação A4


Slides utilizados durante algumas aulas


Manuais e outros

Bibliografia Básica

  • Redes de Computadores e a Internet, 5a edição, de James Kurose.
  • Redes de Computadores, 4a edição, de Andrew Tanenbaum.
  • Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4a edição, de Behrouz Forouzan.

Para pesquisar o acervo das bibliotecas do IFSC:

Softwares

  • Netkit: possibilita criar experimentos com redes compostas por máquinas virtuais Linux
  • IPKIT: um simulador de encaminhamento IP em java (roda direto no navegador)

Diário de aulas RED29005 - 2017-2 - Prof. Jorge H. B. Casagrande

27/07 - Redes de Acesso

27/07 - Redes de Acesso

  • Apresentação da disciplina e plano de ensino;
  • Componentes de uma infra-estrutura de telecomunicações - níveis de ISP, PoP e Last mile;
  • Visão geral de uma WAN e uma rede de acesso - meios de transmissão;
  • Tarefa pra casa: Fazer uma leitura das seções 1.1 à 1.3 (inclusive) do livro do Kurose, 5a edição e além das explicações básicas sobre as redes de acesso colocadas em sala. Descreva brevemente as principais tecnologias de redes de acesso (Dial-up, xDSL, HFC, FTTH e Wireless) em termos de: Alcance, complexidade da rede, banda passante (Mbps) e serviços possíveis ao cliente, sempre no ponto de vista do PROVEDOR DE SERVIÇOS (ISP). Para completar algumas informações de seu resumo use as outras bibliografias indicadas de nossa disciplina, a revista RTI (www.rtionline.com.br - edição julho/15) ou mesmo a googlelândia... ;)

Dial-up Aluno: Allex Magno
Internet discada, ou simplesmente Dial-up, utiliza a rede pública de telefonia comutada.
Como é realizada este tipo de conexão?
O usuário disca um numero de telefone ISP(Internet Service Provider - ou, simplesmente, Provedores) e realiza uma ligação telefônica tradicional.
O modem da residência converte o sinal digital em sinal analógico para transmitir na linha telefônica e, do outro lado, na central telefônica, o modem do ISP converte o sinal analógico em digital para inserir dados no roteador.
A internet discada possui duas grandes desvantagens:

  • Taxa máxima de 56kbps; e
  • Bloqueia o acesso a linha telefônica comum.

Apesar de ser extremamente lenta, a internet discada ainda é utilizada em locais remotos ou em áreas rurais onde outras formas de conexão ainda são muito caras.


XDSL – Digital Subscriber Line Aluno: Paulo

Normalmente uma residência obtém acesso DSL à Internet da mesma empresa que fornece acesso telefônico local com fio. Assim, quando a DSL é utilizada, uma operadora do cliente também é seu provedor de serviços de Internet. A linha telefônica transmite, simultaneamente, dados e sinais telefônicos, que são codificados em diferentes frequências:

- canal de downstream : 50kHz a 1MHz
- canal de upstream : 4kHz a 50kHz
- canal de telefone comum: 0 a 4kHz

Em termos de complexidade, é necessário um modem DSL no endereço do cliente para trocar dados com o DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), que nada mais é um equipamento que separa as informações de dados e os sinais telefônicos, e dá o devido fim aos mesmos.

A tecnologia DSL provê normalmente uma banda de 1 a 2 Mbps de download e até 1 Mbps de upload. Algumas vertentes da tecnologia DSL, como a VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line) provê um download de até 55 Mbps e até 20 Mbps de upload. Tudo isso com uma distância de até 15 Km da operadora até o cliente.


HFC – Hybrid Fiber Coax

Aluna: Ana Paula

  • Hfc.gif

A rede de HFC (Hybrid Fiber Coax) é uma estrutura de TV a cabo, responsável pela transmissão de canais de TV e que também disponibiliza o acesso à internet para os seus assinantes através do mesmo cabo.

Essa estrutura requer 4 partes importantes para o seu funcionamento, sendo elas o centro de operações, seguido pela rede tronco (ou nós ópticos), depois a rede de transmissão e por último a rede do usuário.

O centro de operações(headend) é responsável pelo controle de tráfego de seus assinantes, monitoramento da rede, comunicação com os satélites para os serviços de TV, receptores terrestre de sinal de TV e comunicação com os demais centros de operações. É através do centro de operações que o assinante recebe o sinal da TV, uma vez que o sinal chega no centro de operações, o mesmo sinal será multiplexado para ser enviado até o assinante. Dentro do centro de operações existe o CMTS (Cable Modem Termination System), um conjunto de dispositivos responsáveis pelo roteamentos dos pacotes IP dos clientes para a internet e telefonia. Estes pacotes que são originados nos assinantes chegam ao CMTS através de frames (camada de enlace), no qual o CMTS irá extrair os pacotes IP e efetuar o roteamento. Se os pacotes recebidos forem de dados do usuário, os mesmos serão encaminhados até o roteador de borda que trabalhará como gateway. Mas se os pacotes forem de telefonia com destino a rede de telefonia convencional, será realizada a conversão do sinal e transmitida ao destino. O CMTS não gerencia a transmissão e recepção de canais de TV e sim apenas o tráfego de dados de internet e telefonia. Outra função que o CMTS é responsável é o gerenciamento dos dados na rede DOCSIS através de EMTA’s, utilizando os protocolos e versões do DOCSIS. Cada versão do protocolo define os parâmetros das transmissões de dados até o assinante, desde o canal utilizado até às taxas de transmissões. A partir desse centro de operações, é utilizado o cabo de fibra óptica até a rede tronco.

O tronco é responsável pela conversão do sinal óptico para elétrico e assim este sinal será enviado através de cabo coaxial. Dentro do tronco existem estruturas redundantes de fibra óptica em forma de anéis, nos quais se unem a conjuntos de nós primários. Estes nós primários são responsáveis pela alimentação dos nós secundários, que podem ser em estruturas de anéis ou barramento de fibra óptica. É no nó secundário que o sinal óptico será convertido para sinal elétrico e em seguida utilizado com o cabo coaxial para enviar as informações até os assinantes. Cada nó poderá atender cerca de 500 a 2000 pontos de assinantes,dependendo da largura de banda e se faz necessário amplificadores de sinal para que não ocorra perda de sinal ou ruído até o assinante.

A rede de transmissão utiliza o cabo coaxial como meio físico até o modem do assinante. Este meio pode sofrer grandes atenuações, devido a distância até o cliente, sendo assim se faz necessário o uso de amplificadores de sinais. Além disso, é necessário a utilização de TAP, um dispositivo que é responsável pela distribuição e combinação dos sinais RF. Logo após o TAP, temos a instalação do DROP, que nada mais é que um cabo coaxial que não ultrapassa de 200m, responsável pela transmissão do sinal até o assinante.


A banda passante disponível pelo cabo coaxial é de 750MHz, no qual é dividida em 3 partes: de 5MHz até 42 MHz: Reservado para o envio de dados do assinante para o CMTS. de 54MHz até 550MHz: Faixa reservada para a recepção dos canais de TV. de 550 até 750MHz: Faixa reservada para o recebimento dos pacotes IP.

Por último temos o cable modem, um equipamento responsável pela modulação e demodulação do sinal RF para bits. Este modem recebe e transmite as informações entre a CMTS e o assinante, seja downstream, upstream e os canais de TV.


FTTH – Fiber-To-The -Home

Aluno: Maria Fernanda Tutui

O FTTH é uma tecnologia que visa levar a fibra óptica até o usuário final. A fibra óptica apresenta taxas de transmissão mais significativamente altas que a de par de cobre trançado ou de cabo coaxial. A tecnologia FTTH pode prover taxas de acesso à Internet na faixa de gigabits por segundo, porém os provedores FTTH oferecem diferentes taxas, a maioria dos clientes preferem taxas de download de 10 a 20 Mbps e de upload na faixa de 2 a 10 Mbps.

Quanto a complexidade da rede, geralmente cada fibra que sai da central telefônica é compartilhada por diversas residências, sendo dividida em fibras para cada cliente conforme ela se aproxima das mesmas. Existem duas arquiteturas concorrentes para essa rede de distribuição óptica: redes ópticas ativas (AONs) e redes ópticas passivas (PONs).


WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)

Aluno: Renan A rede WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) popularmente conhecida como WiMax (Padrão IEEE 802.16), é uma rede local sem fio, que consegue cobrir uma distância de até 50 km, oferecendo uma taxa de transmissão de até 75 Mbps. O seu funcionamento é semelhante a qualquer tecnologia celular convencional, utiliza uma estação de base para estabelecer uma conexão sem fio com o cliente, podendo essa ser uma conexão ponto a ponto(visada direta) ou multiponto (Uma base para vários clientes), o que possibilita por exemplo, conectar diversos escritórios regionais, ou setores de alguma instituição, sem ser necessário uma grande estrutura cabeada, tendo um menor custo.


Wireless – Wireless Network

Aluno: Theodor Konrad Wojcikiewicz

A rede wireless (ou rede sem-fio) é um tipo de tecnologia que permite a troca de dados e informações sem a utilização de quaisquer tipo de cabeamento. Esta tecnologia permite o uso de aparelhos móveis com uma liberdade limitada apenas pelo alcance do transmissor.
Esta liberdade é concedida graças a equipamentos diferentes tecnologias que, graças a uma transmissão que utiliza o ar como meio, transmite os dados entre o usuário em um dispositivo móvel a um dispositivo fixo, que os envia pelo cabeamento para a rede.
Apesar de considerarmos o wireless como uma única tecnologia sem fio, ele possui diversas abordagens diferentes que variam de acordo com a necessidade. Entre essas tecnologias temos o Bluetooth, Wi-fi, RONJA, WiMAX, Mesh, WiGig, Irda, entre tantas outras.
O alcance máximo destas tecnologias variam de acordo com a proposta, variando desde 10 metros com o Bluetooth até 130 metros no Wi-fi (em ambientes abertos). Devido a esta diferença, irei descrever um pouco sobre as duas mais comunalmente utilizadas, o Bluetooth e o Wi-fi.
O bluetooth é uma tecnologia que utiliza uma banda passante de 2.4Ghz a uma taxa de 1Mbps e permite que um usuário transmita um arquivo até no máximo sete. Seu alcance máximo é limitado a 10 metros. O usuário que envia os arquivos é chamado de mestre e os que recebem, escravos. O bluetooth não permite uma alta complexidade na rede por esta limitação na quantidade de usuários escravos.
O wi-fi possui uma banda passante e velocidades que variam de acordo com a tecnologia, de 2.4Ghz até 5.7Ghz, e velocidades de 2Mbps (802.11a) até 1300Mbps(802.11ac, em teoria, segundo o fabricante). O wi-fi permite um alcance de 30 metros dentro de locais fechados até no máximo 130 metros em locais abertos. A complexidade vai variar de acordo com a quantidade de roteadores e repetidores presentes em uma rede. Quanto maior a quantidade, maior o alcance e abordagem desta rede, facilitando a utilização pelos usuários.
Por fim, o provedor de serviços pode utilizar-se desta tecnologia wireless através de hotspots pagos ou financiados de acordo com o marketing em diferentes locais da cidade. O provedor oferece o serviço em troca de marketing quando o usuário utilizar o serviço em locais e ambientes  credenciados. Este tipo de marketing inclui publicações em redes sociais, propagandas no navegador iniciadas ao logar ou até mesmo os emails promocionais, vulgarmente conhecidos como SPAMS.



31/07 - O modelo básico de Comunicação de Dados

31/07 - O modelo básico de Comunicação de Dados

  • Discussão sobre a aula anterior;
    • As redes de acesso versus redes de transporte;
    • As redes LAN versus redes WAN e MAN.
  • A banda passante e os meios metálicos de transmissão;
  • O modelo básico de comunicação de dados.
03/08 - Comunicação Assíncrona e Interfaces Digitais

03/08 - Comunicação Assíncrona e Interfaces Digitais

Comunicação Assíncrona e Interfaces Digitais

ATENÇÃO: Para reforço dos assuntos tratados nesta aula e da aula anterior, faça uma leitura do capítulo 3 completo e da seção 4.3 do capítulo 4 do Forouzan

  • Comunicação Assíncrona - UART (veja seções correspondentes desta referência);
  • A Interface Digital - camada física;
  • O modelo básico de comunicação de dados sem DCEs (modens): comunicação cross-over;
  • O modelo básico de comunicação de dados com DCEs: comunicação pino-à-pino;Q3_redes2.jpg
Exemplo de circuito de Interface Digital (ID) duplex usando comunicação com Interface Digital RS232C.


  • Experimento: Comunicação entre Computadores via porta serial;

Questões sobre o modelo básico de comunicação serial

Cada aluno deve responder as questões abaixo e publicar as repostas na tabela à seguir até 07/08 às 15:40h.

1) Em nível de conexão elétrica entre os computadores (comunicação física), mesmo com a “salada” de cabos e adaptadores utilizados, efetivamente somente 3 fios fizeram parte na comunicação serial assíncrona entre os computadores. Use e ilustre um circuito básico de uma UART que tem como padrão de interface digital uma RS232C para explicar como os caracteres digitados entram e saem por este circuito na ID e na UART.

2) Em nosso experimento verificamos que existem erros na comunicação quando se configura um ou mais parâmetros diferentes entre PCs. Por outro lado, usando paridades diferentes, não ocorrem erros pois a conferência dela seria útil somente para as camadas superiores como a de enlace, não envolvida neste experimento. Em função dessas observações e de como é organizada a estrutura de uma comunicação assíncrona, responda porque não se observa erros quando os PCs são configurados com quantidades de stop bits diferentes. Poderiam ocorrer erros em alguma outra situação nesta condição de configuração?

3) Descreva uma sequência de bits (0 e 1) que representa a transmissão em modo assíncrono de seu primeiro nome com a primeira letra maiúscula. Considere a codificação ASCII serialmente transmitidos a partir do bit menos significativo (LSB) e com configuração do caractere assíncrono conforme a seguir: Ana: 8E1; Maria 7O2, Paulo 8N2, Renan 7E1 e Theodor 7N1.


Aluno Questões Respostas
Ana 1

Para iniciar uma comunicação entre dois dispositivos através do cabo RS232, é necessário realizar a conexão física entre os dois dispositivos. Nessa conexão,

serão utilizados o pino 5 (GND ou Terra), pino 2 (Recepção de dados) e o pino 3 (transmissão dos dados), conforme a imagem abaixo:

Modificado.jpg

Ambos os dispositivos estão inicialmente em estado repouso. A seguir, vamos supor que a comunicação começará do computador 1 para o computador 2. Em todas as

trocas de informações devem constar o bit de inicialização (start bit) que é o bit oposto do sinal atual do sistema, ou seja, se o computador estiver em nível

lógico 1, o start bit será 0. Logo após o start bit será transmitido os bits que compõem o dado, no qual usaremos 8 bits para representar um caractere e também

será transmitido o bit de paridade de acordo com a configuração (even, odd, ou none) responsáveis pela detecção de erro na transmissão dos dados. Por último

temos o stop bit, responsável por informar que aquele é o final da transmissão dos dados, sendo este também oposto ao sinal inicial do sistema. O estado repouso

do computador 1 é de -12V, sendo assim o primeiro bit de transmissão deverá ser o inverso, logo o start bit será 1. Após o start bit, vem uma sequência de 8 bits

que determina o caractere “A”. Para detecção de erro, é utilizada a paridade Even, no qual é representado pelo bit 0. Por último temos o stop bit, oposto ao sinal

de repouso do sistema, sendo este nível lógico 1.


Modificado2.jpg


2

O uso do stop bit tem como objetivo informar que aquela comunicação se encerra ali, ou seja, é um bit que indica a finalização da recepção da mensagem.

Com valores de stop bit diferentes, não ocorrerá erros ao ler a mensagem

3

A: 00000 1 10000010 0 1 00000

n: 00000 1 10000110 1 1 00000

a: 00000 1 01110110 1 1 00000

00000 1 10000010 0 1 0000000000 1 10000110 1 1 0000000000 1 01110110 1 1 00000

Maria 1

Para a transmissão UART usando um RS232C é necessário primeiramente que os dois dispositivos estejam conectados fisicamente.

A transmissão se dá efetivamente a partir de 3 cabos do RS232C, os quais estão representados na figura a seguir como: pino 2, para a recepção de dados, pino 3 para a transmissão de dados e pino 5 GND para terra.

ExercicioRedes2.png

Partindo do princípio que os dois dispositivos estão em estado de repouso, bit 0, por exemplo. A conexão é tem início por um bit de inicialização (start bit), neste caso bit 1.

Logo em seguida são transmitidos os dados em um bytes e para cada byte é enviado um bit de paridade para controle.

Assim que todos os bytes forem transmitidos a fim de encerrar a transmissão são transmitidos os stop bit/bits, cujo sinal é oposto ao de repouso, neste caso bit 1.

2

Nestas circunstâncias não percebemos erros pois quando falamos de stop bits falamos de frações de segundos.

Em um cenário onde digitamos caracteres, mesmo que digitássemos o mais rápido que pudéssemos não seria suficientemente rápido para que o computador não conseguisse interpretar cada um dos caracteres digitados. Esse erro ocorreria por exemplo se estivéssemos falado de troca de dados entre duas máquinas.

3
Repouso Start bit M Odd Stop bit Stop bit Start bit a Odd Stop bit Stop bit Start bit r Odd Stop bit Stop bit Start bit i Odd Stop bit Stop bit Start bit a Odd Stop bit Stop bit
...0000 1 1011001 1 0 0 1 1000011 0 0 0 1 0100111 1 0 0 1 1001011 1 0 0 1 1000011 0 0 0
Paulo 1

Utilizamos apenas 3 pinos para a nossa comunicação serial. O pino 3, por onde a informação é enviada. O pino 2, por onde a informação é recebida. E o pino 5, usado para igualar o nível de tensão nos dois computadores.
Uart bus.jpg

2

Os bits de parada não só indicam o fim da transmissão mas também dão aos computadores alguma margem de erro nas velocidades de clock. Quanto mais bits são usados para bits de parada, maior a leniência na sincronização de clocks diferentes, mas a taxa de transmissão fica mais lenta. Dessa forma não existe erro por configuração de stop bit diferente. Porem, caso a velocidade de transmissão esteja configurada de forma diferente entra os computadores, aí sim os erros irão aparecer.

3

P=0101 0000
a=0110 0001
u=0111 0101
l=0110 1100
o=0110 1111

Logo, a sequência de bits, sem paridade e com dois stop bits fica:

...00000 1 00001010 00 1 10000110 00 1 10101110 00 1 00110110 00 1 11110110 00 00000...

Renan 1
   Foram utilizados apenas 3 pinos do conector DB9 (fios de transmissão, recepção e GND). Os sinais trocados eram de transmissão (do TX) e recepção (do RX) de dados e o GND para ter o referencial do terra.

Questao1 renan.jpg

2
  O Stop bit define somente o intervalo de tempo entre a transmissão dos caracteres, não ocorrem erros pois os caracteres chegam adequadamente, podendo apenas ter um atraso entre a comunicação. Pois só irá ser enviado um novo caractere após a confirmação de chegada do anterior.Já com valores diferentes de baudrate, ocorrem erros, devido ao fato de influenciar diretamente na taxa de transmissão, fazendo com que se perca bits no processo.
3

R= 01010010
e= 01100101
n= 01101110
a= 01100001
n= 01101110

Pelo padrão de comunicação serial 7e1: 7 bits de dados, paridade par (Even), 1 bit de parada, a sequência é:

0000 1 0100101 1 0 1 1010011 0 0 1 0111011 1 0 1 1000011 1 0 1 0111011 1 0000

Q3 renan.jpg


Theodor 1

Redes 2 theodor.png

Antes de iniciar quaisquer transmissão de dados, é necessário conectar os dois computadores via cabo RS232C. Quando conectado, os dois computadores ficam no nível lógico 1 (em repouso), de acordo com a tensão recebida pela porta 5 GND. Um dos usuários, então, inicia a comunicação.
Um bit é então enviado (bit start) e em seguida os 8 bits seguintes correspondem a informação (caractere) digitados e um bit final (bit stop), correspondente ao final da mensagem. Todos estes bits foram carregados através da porta de comunicação 3 TX do computador A e recebidos pela porta 2 RX do computador B.
Vale lembrar que ao lançar o bit start ele muda o nível lógico para 0, significando que não está mais em repouso e que ao terminar, no bit stop ele o coloca novamente em nível lógico 1 (em repouso). 

 
2
Estes erros não ocorrem porque o stop bit em tempos diferentes só correspondem ao término da mensagem.
Um exemplo prático disso seria uma conversa entre duas pessoas. A primeira conta a piada mas não avisa que terminou, so espera a reação da outra. A outra fica esperando a primeira terminar e não ri. Quando a primeira revela que era isso a piada, a segunda começa a rir. Isto é um stop bit atrasado. Atrasa a comunicação, mas não estraga a mensagem. A piada foi toda recebida, só houve um pequeno problema na recepção pela segunda pessoa.
De acordo com a comunicação assíncrona só é possível receber uma nova mensagem se um star bit for recebido. Como o star bit é nivel lógico 1, o stop bit é nivel lógico 0 e a mensagem fica entre ambos, a possibilidade de esta informação for corrompida é nula.
3
11111 0 1010101 1 0 1101011 1 0 0110011 1 0 0000111 1 0 1010011 1 0 0000111 1 0 1100111 1 11111
Repouso Start Bit T Start Bit h Stop Bit Start Bit e Stop Bit Start Bit o Stop Bit Start Bit d Stop Bit Start Bit o Stop Bit Start Bit r Stop Bit Repouso


07/08 - Interfaces Digitais

07/08 - Interfaces Digitais

  • Circuitos diferenciais e não diferenciais;
  • Comunicação síncrona - USART;
  • Interfaces Digitais síncronas - RS232 - sinais de dados, controle e sincronismo.
  • Interfaces Digitais para apoiar o entendimento sobre o tema.


Abaixo uma tabela resumo sobre os principais circuitos contidos em variados tipos de Interface Digital. Observe que a coluna "origem" indica em que tipo de equipamento de um circuito (ou modelo) básico de comunicação de dados (CBCD) se encontra a fonte do sinal correspondente.

Sinais ID.png


PARA A PRÓXIMA AULA
  1. Pesquise e analise os detalhes de várias situações de aplicações e equipamentos DTE e DCE que utilizam a Interface Serial RS232 síncrona e assíncrona principalmente aquelas que envolvem o uso de sinais de controle e sincronismo. Encontre circuitos integrados comerciais que são usados como drivers dedicados para esse tipo de interface com seus vários tipos de encapsulamento.
  2. Da mesma forma faça a pesquisa sobre as interfaces V.35 e V.36 encontrando as diferenças entre elas e a RS232.


10/08 - Prática com Interfaces Digitais

10/08 - Prática com Interfaces Digitais

  • Montagem de um modelo básico de comunicação de dados com roteadores e modens SHDSL(NR2G central e Cisco 1750 remotos) e depois com CISCO 2514 central;
  • Interfaces Digitais síncronas - RS232, V35, V36;
  • Interfaces Digitais para apoiar o entendimento do que foi colocado em aula.
Links legais para vários pinouts de interfaces seriais da CISCO
Contribuição dos alunos da turma de 2016-2
TABELA COMPARATIVA de algumas interfaces digitais, revisado pelo professor:
Alunos/Tema Características Pinout Ilustração
Kauly e Angelo
RS232
Elétricas:
  • Tipos de sinal: GND ou SG (Terra), TD ou TX (Transmissão de dados), RD ou RX (Recepção de dados), DTR (Terminal de dados pronto), DSR (Conjunto de dados pronto), RTS (Pronto para enviar(computador)), CTS (Envie os dados (modem)), DCD, (Portadora detectada), RI (Indicador de telefone tocando) e FG (Frame Ground).
  • Sincronismo: O modo mais comum de transmissão de sinais e o assíncrono (em que não há necessidade do transmissor estar sincronizado com o receptor, pois ele é informado quando cada “pacote de dados” começa e termina) dispondo de bits de start e stop.
  • Tensões típicas:

-3V a -15V como Marca = 1 = OFF +3V a +15V como Espaço = 0 = ON (Pronto)

  • Impedâncias de entrada e saída:

3 a 7 kΩ

  • Faixas de bps:

10, 300, 600, 1200, 4800, 9600, 19200, 38400 bits/s

  • Código digital:
TabelaRS232.PNG
Conector DB9
Conector DB25
Mecânicas: Contem 25 pinos, e existem diversos padrões de utilização deles, alguns utilizam apenas 3 dos pinos, mas hoje em dia é utilizado os 25 pinos na grande maioria dos casos.
Funcionais: Ainda é muito utilizado para equipar DCE's, comunicação de periféricos com PC's, como impressoras matriciais, e em equipamentos de automação industrial.
Alfredo e Giovana
V.35
Elétricas:
  • O conector V.35, utiliza sinais balanceados e não balanceados. O tipo de transmissão de dados é síncrono. A impedância de entrada é de 80 a 120 Ω. Tensões típicas de 0,55V +/- 20% com 100Ω de carga. A faixa de velocidade é de 56 Kbps a 2Mbps (podendo chegar a 10Mpbs, dependendo dos equipamentos que estão envolvidos no enlace).
V.35
Tabela descritiva dos pinos da interface Digital V.35
Conectores V.35Tabela comparativa
Mecânicas:
  • Capacidade do contato 7A; Resistência de Contato máximo: 10mΩ; Resistência de Isolação: 1000MΩ min @ 500VCC; Rigidez dielétrica:1200 VAC (1 minuto); Temperatura de operação: -55º a 105º C; ;Material do isolador: PBT UL94V-0; Material de contato: Macho = latão, Femea = Bronze Fósforo; Acabamento terminal: Flash ouro; Fios aplicáveis: AWG: 22-28; Capa: Capa metálica totalmente blindada em EMI/RFI; Material da capa: Liga de alumínio com parafusos de aço niquelado.
  • A conexão mecânica da V.35 é realizada através de um conector retangular de 34 pinos do tipo fêmea. As dimensões físicas deste conector obedecem o padrão ISO-2593. Opcionalmente pode ser utilizado a conexão mecânica com conectores DB25 com pinagem padrão ISO2110 ou TELEBRÁS (225-540-736).
Funcionais:
  • Aplicações em equipamentos DCE (modem) e DTE(computador).
Luísa, Natália, Jessica
V.36
Elétricas: A interface V36 possui sua aplicação semelhante à interface V35, porém para cenários onde pode haver ruídos ou interferências em seu percurso. As características elétricas da interface V36 se resumem em:
  • tipo de sinal: Utiliza todos os grupos incluindo o de controle com sinais diferenciais, usa recomendação V.11 para sinais de dados e relógios, e utiliza a recomendação V.10 e V.11 para sinais de controle.
  • sincronismo: aplicação síncrona.
  • código digital.
  • tensões típicas: Tensão de modo comum: +7 a -7 V.
  • impedância de entrada: 120 - 126 ohms. (Porém informa que deve ser menos que 100 ohms, os valores mais altos servem para evitar offset de acordo com o autor).
  • impedância de saída: o autor menciona uma impedância de terminação, e sugere que deve ser inferior a 100 ohms. Outro dado que o autor menciona é uma impedância de 33 ohms na saída em série com o fio para diminuir os problemas com offset.
  • faixas de bps: de 48 Kbps a 72 Kbps (típico) e pode chegar até 2 Mbps.

(Fonte: TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR OF ITU: Recommendation V.36, Recommendation V.11).

Pinout.jpgCablesa2.gif Db37.jpg
Mecânicas: O conector padrão é o DB37 (ISO:IS4902) que possui 37 pinos.
Funcionais:
  • usado na comunicação serial em ambientes ruidosos.
  • assim como o V.35, é aplicado em equipamentos DTE e DCE.
Pedro e Vitor
RS485
Elétricas:
  • Modo de operação: Diferencial;
  • Número de TX e RX: 32 TX e 32 RX;
  • Comprimento máximo: 1200 metros (taxa de transmissão de 100Kbps);
  • Taxa máxima de comunicação: 10Mbps (distância de 12 metros);
  • Tensão máxima em modo comum: 12 à -7V;
  • Tensão mínima de transmissão (carga): ± 1,5 V;
  • Tensão mínima de transmissão (sem carga): ± 6 V;
  • Limite da corrente mínima da saída em curto circuito (mA): 150 para terra e 250 para -7 até 12 V;
  • Impedância mínima de carga: 60Ω;
  • Impedância de entrada do RX: 12KΩ;
  • Sensibilidade do RX: ± 200 mV.

(Fonte: http://olaria.ucpel.tche.br/autubi/lib/exe/fetch.php?media=padrao_rs485.pdf)

Pinout RS485 VITOR PEDRO CABO RS485.jpg
VITOR PEDRO DB9.jpg
Mecânicas: A RS485 não possui um conector e pinout padrão. Podem ser utilizados os conectores do tipo DB, terminal parafuso ou outros tipos de conectores.
Funcionais: Utilizado para sistemas de automação, redes de computadores, entre outros.
Schaiana
G.703/G.704
Elétricas:
  • Modo de operação: Diferencial;
  • Tensão de operação: 1,5 V (para cabo coaxial) ou 1,9 V (para cabo por par trançado);
  • Taxa máxima de comunicação: 2,048Mbps para o G.703 e até 2,048 Mbps para o G.704 (com 32 frames de 64Kbps, sendo o primeiro para sincronização, ou menos frames, sendo esses múltiplos de 64Kbps);
  • A impedância de entrada é de 120 Ω utilizando o cabo por par trançado ou 75 Ω utilizando cabo coaxial.


Pinout RS485 Schaiana rj-48c.jpg
Schaiana bnc.jpg
Mecânicas: Existem dois tipos de conexão:
  • Dois cabos coaxiais com conectores BNC;
  • Cabo por par trançado com conector RJ-48C.
Funcionais: é aplicada em equipamentos DTE e DCE.
Fontes:
http://www.farsite.com/cable_standards/G.703_E1-T1_if_popup.shtml, Acesso em 02/03/2017 às 21h00;
https://www.black-box.de/en-de/page/24571/Resources/Technical-Resources/Black-Box-Explains/wan/introduction-to-g703, Acesso em 02/03/2017 às 21h00.


14/08 - Equipamentos de Comunicação de Dados - Modens

14/08 - Modens Analógicos

Uma classificação genérica de aplicações entre modens analógicos e modens banda base (digitais):

Aplicações modens.png

Abaixo uma Arquitetura interna básica de um modem analógico:

Arquitetura modem analogico.png
Veja em Dial-up Internet access um exemplo de handshake em linha comutada e o áudio típico de modens "negociando".
Contribuição da turma de 2016-2
Tabela Resumo sobre os padrões internacionais de modens analógicos (narrowband) que foram ou ainda são amplamente utilizados pelas prestadoras de serviços de telecomunicações em linha privativa e linha discada (comutada)

Autor Tecnologia (padrão) Descrição
Angelo

V.22

  • Uma das versões pioneiras no desenvolvimento de modens de alta velocidade para linhas discadas.
  • Transmite dados de forma síncrona e assíncrona, -duplex.
  • Taxas de transferência de 600bps e 1200bps.
  • Frequências de 1200Hz para 600bps e 2400Hz para 1200bps.
  • Modulação DPSK.
  • Tipo de linha LP/LD(fixo).
  • Modo e meio de comunicação FDX 2 F.


Kauly

V.23

  • Modem de baixa velocidade.
  • Transmite dados de forma síncrona ou assíncrona, half-duplex.
  • Taxas de transferência de 600bps e 1200bps.
  • Frequências de 1500Hz para 600bps e 1700Hz para 1200bps.
  • Modulação AFSK.
  • Possui um canal reverso de 75 bps para o controle de erros, usando freqüência de 390 Hz para representar o bit 1 e 450 Hz para representar o bit 0.
  • Uma das aplicações mais comuns do V-23 é o vídeo-texto onde o canal reverso é utilizado para seleção de tela na casa do usuário.


Giovana

V.92

  • Em Junho de 2000, um novo padrão definido pelo ITU, introduziu no mercado,

o V.92, padrão em modens de 56K. Com isto, o padrão V.90 ganhou três novas funções: QuickConnect, Moden-on-Hold e PCM Upstream. Em conjunto com o novo algoritmo de compressão V.44, apresentam um avanço significativo em conexões analógicas por modem.

  • Em adição aos melhoramentos gerais da tecnologia V90,para

utilizar destas novas funções, tanto o modem do usuário como do ISP (provedor), precisam ser atualizados para a tecnologia V.92.

Modem on Hold

  • Sistema chamado modem em espera (MOH, Modem On Hold). Através desse sistema, o computador avisa quando

alguém está tentando ligar para você enquanto você estiver conectado na Internet, permitindo que você atenda a ligação. A conexão com o seu provedor de acesso não cai, ela permanece ativa, porém pausada. Assim que você terminar a sua conversa telefônica, você poderá continuar navegando normalmente. Para esse serviço funcionar, é preciso habilitar o serviço de chamada em espera junto à sua companhia telefônica.

Maior velocidade de Upload

  • Nos modems 56 Kbps v.90, a taxa de download (transferências no sentido provedor/usuário) máxima é de 56 Kbps,

porém a velocidade máxima de upload (transferências no sentido usuário/provedor) é de 33.600 bps. Nos modems v.92, a taxa máxima de upload foi aumentada para 48.000 bps, agilizando o envio de e-mails, upload de arquivos e videoconferência.

Quick Connect

  • Conexão rápida (quick connect)

Modens v.90 demoram cerca de 20 segundos para fazer a conexão, modems v.92, "aprende" as condições da linha telefônica onde ele está instalado na primeira vez que conecta ao provedor. Da segunda vez em diante, ele não executará novamente suas rotinas de verificação da linha, pois ele já a "conhece". Assim, o tempo de hand-shaking cai pela metade, demorando apenas cerca de 10 segundos.

  • 56 Kbps, são modems assimétricos em velocidades acima de 33,6 Kbps.

Assimétrica significa que a velocidade de upstream (os dados que envia) é diferente do que a velocidade de downstream (os dados recebidos).

Normas reconhecidas de modulação 56Kbps

  • K56Flex por Conexant - (anteriormente Rockwell)
  • V.90 padronizado pela ITU-T (ex-CCITT)
  • V.92 padronizado pela ITU-T (idem)
  • K56Flex por Conexant <Rockwell> K56Flex é praticamente obsoleto
  • X2 pela 3Com - (anteriormente USR: US Robotics) X2 é praticamente obsoleto.

Referência Referência Referência

Jessica

V.34

  • Este modem é destinado para uso em conexões em geral redes telefónicas comutadas (PSTNs ou POTs) e ponto-a-ponto.
  • Sua principais características são:
 - Modo de operação duplex e half-duplex na rede geral de telefonia fixa comutada.
 - Separação de canais por técnicas de cancelamento de eco.
 - Utiliza modulação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) para cada canal com transmissão por linha síncrona. A taxa de símbolo pode ser selecionada (variam de 2400 a 3200 símbolos por segundo).
 - Taxas de transmissão variam de 2400 bit/s até 33600 bits/s.
 - Possui um canal auxiliar opcional com um conjunto de dados síncronos taxa de 200 bit/s de sinalização
 - Envia 9 bits por símbolo.
 - Requer uma relação sinal-ruído de 32~34 dB para manter a sua taxa de 28800 bps.
  • A tabela abaixo mostra outros dados:

V34.png

Referência Referência2


Pedro Hames

V.32bis

  • Frequência: opera com 3 sinais de 200Hz de largura de banda e frequências centrais em 600Hz, 1800Hz e 3000Hz com tolerância de ±7Hz;
  • Comunicação duplex com um par de fios;
  • Taxas de transmissão de 14400bits/p, 12000bits/p, 9600bits/p, 7200bits/p e 4800bits/p;
  • Taxa de modulação de 2400 símbolos por segundo;

Referência V.32bis

Vitor

V.90

  • Desenvolvido entre Março de 1998 e Fevereiro de 1999;
  • Comunicação duplex;
  • Taxas de transmissão de 56k bits/s (Downstream) e 33,6k bits/s (Upstream);
  • Utiliza modulação PCM (Pulse-Code Modulation) para Downstream e modulação V.34 para Upstream;
  • Taxa de modulação de 8000 símbolos por segundo;
  • Um modem V.90 tenta uma conexão V.34 quando o computador remoto não fornece suporte ao protocolo V.90.

Referência Referência

Natália V.22 BIS

É uma recomendação ITU-T V.22 que se estende com uma taxa mais rápida usando QAM para transportar dados digitais.

  • Ligação ponto-a-ponto com linhas dedicadas e operação em modo duplex em linha telefônica comutada;
  • Separação de canais por divisão de freqüência;
  • Inclusão de equalização adaptativa;
  • Inclusão de facilidades de teste;
  • Compatibilidade com o modem V.22 a 1200 bit/s com detecção automática de taxa de transmissão;
  • Modulação QAM para transmissão síncrona com cada canal a 600 bps;
  • Interface de conexão V.24;
  • Taxas de transmissão: 2400 ou 1200 bit/s

Referência Referência

Luísa V.32

Este tipo de modem destina-se no uso em ligação com a rede telefônica de comutação geral (GSTN) e em circuitos alugados do tipo telefone ponto-a-ponto. Características:

  • Modo de funcionamento duplex em GSTN e nos circuitos alugados de dois fios ponto-a-ponto;
  • Separação de canais por técnicas de cancelamento de eco;
  • Transmissão e recepção síncrona;
  • Modulação de amplitude em quadratura para cada canal com transmissão por linha síncrona em 2400 bauds;
  • Taxas de transmissão: 9600 bit/s; 4800 bit/s; 2400 bit/s;
  • Disposição opcional de um modo assíncrono de operação de acordo com recomendações V.14 ou V.42.

Referência

17/08 - Modens Banda Base (Digitais) e Práticas com modens - Enlaces de Teste

Modens Banda Base ou Modens Digitais e Práticas com modens - Enlaces de Teste

Abaixo uma arquitetura básica de um modem digital de baixas taxas de transmissão (<256Kbps).

Arquitetura modem digital.png


Contribuição da turma de 2016-2


Tabela Resumo sobre os padrões internacionais de modens digitais (broadband) que foram ou ainda são amplamente utilizados pelas prestadoras de serviços de telecomunicações em linha privativa, ou em redes de acesso (last mile)

Autor Tecnologia (padrão) Descrição
Angelo ADSL
  • Se diferencia das outras DSLs pelo fato dos dados serem transmitidos de forma mais rapida para uma direção do que para outra.
  • Padrão ITU G.992.1 (G.DMT).
  • Suas principais características incluem downstream de até 8 Mb/s (megabits por segundo) e upstream de até 1 Mb/s.
  • Existem outras versões de ADSL, em que os valores de Download e Upload são maiores, EX: ADSL2 e ADSL2+.
  • Existe uma grande variedade de técnicas de modulação, mas no Brasil a mais usada é a DMT.
  • É atualmente o Padrão mais utilizado no Brasil..
Kauly G.Lite
  • Também conhecido como ADSL Lite.
  • Padrão ITU G.992.2.
  • Taxas de download e upload são de até 1,5 Mb/s e 512 Kb/s, respectivamente.
  • Teoricamente não é necessário splitters, porém funciona melhor com eles.
  • Modulação OFDM.
  • Por sua baixa taca de transmissão e problemas técnicos como, interferências, alto índice de erros na transmissão de dados, é pouco utilizado atualmente.
Pedro Hames SHDSL(Single-pair high-speed digital subscriber line)
  • Frequência: de 100 kHz até 350 kHz;
  • Distância máxima de 4322 metros;
  • Taxa de transmissão de até 2304kbits/s
  • Modulação pode ser 16-TCPAM ou 2-PAM

Referência SHDSL

Alfredo

VDSL2

VDSL2(Very-High-Bit-Rate Digital Subscriber Line 2 - padrão ITU-T G.993.2) é um padrao tecnologico de acesso que explora a rede existente de uma operadora(par de fios de cobre), oferencendo uma taxa de downstream de até 250Mbps(cliente ao lado do DSLAN). Seu objetivo é oferecer estrutura para serviços triple play(voz, video, dados, televisão de alta definição e jogos interativos). O padrão ITU-T G.993.2 é uma atualização do G.993.1, que permite a transmissão de taxas de dados na forma assimétrica e simétrica(full-duplex) em até 200 Mbit/s em pares métaĺicos, usando uma BW de até 30Mhz.

        Tabela 
  • Taxa de dados vs Distancia


  • 200Mbit/s - cliente próximo do DSLAM("na fonte")
  • 100Mbit/s - 500 metros do DSLAM
  • 50Mbit/s - 1000 metros do DSLAM
  • acima de 1600 metros(01 milha)não viável; convém usar o ADSL como acesso a rede por ter um menor custo e oferecer uma distância maior.

" Referencia VDSL2"

Jessica

VDSL

VDSL, do termo Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line é um dos diversos tipos de conexão DSL existentes. Pertence a recomendação ITU G.993.1. Abaixo algumas características que melhor descrevem o VDSL:

  • Sua taxa de transmissão é mais alta que a ADSL.
  • Pode transmitir sinais de TV (podendo competir com os sistemas de TV a cabo).
  • Utiliza fibras ópticas no cabeamento externo vindo do provedor de serviços. A GVT é uma empresa que utiliza VDSL.
  • A tecnologia VDSL utiliza nós ópticos para trazer o sinal à casa do usuário, reduzindo a distância do cabo que conecta a fibra com a residência do usuário e assim, resolvendo o problema de velocidade (permitindo taxas mais altas de transmissão e recepção).
  • O alcance de frequência vai de 0 a 12 MHz.
  • A modulação que o VDSL utiliza é a QAM.
  • Velocidades de upload e download são cerca de 15 Mbps e 55 Mbps, respectivamente.

Referência

Referência2

Referência3

Referência4

Vitor

ADSL2+ (

  • Taxa de transmissão de 24mbps;
  • Frequência: de 26k Hz até 2200 kHz;
  • Faixa de frequência de Upstream é a mesma utilizada para o ASDL e ASDL2, o que limita a taxa de transmissão de Upstream em apenas 1 mbps;
  • A taxa de 24 mbps é obtida a até 1,5 km e decai para até 4 megabits em distâncias superiores a 3.6 km;

Referência

Natália HDSL

A Tecnologia HDSL (High bit rate Digital Subscriber Line) foi a primeira tecnologia DSL a ser desenvolvida, no final da década de 80, como alternativa às linhas T1 (E1 na Europa). Estas linhas, apesar de oferecerem uma velocidade satisfatória T1 (1,544 Mbit/s) e E1 (2 Mbit/s). As linhas de HDSL são simétricas, o download e o upload possuem a mesma velocidade, e aproveita a infraestrutura utilizada pelos telefones comuns. O canal de conexão HDSL usa dois pares trançados para implementar o modo de transmissão full-duplex (TOLEDO; PEREIRA, 2001). Referência

Outra vantagem da tecnologia HDSL é que ela permite transmissões full-duplex, ou seja, transmissão nos dois sentidos simultaneamente, enquanto que a tecnologia T1 é half-duplex, ou seja, só permite transmissões em um sentido de cada vez. As linhas HDSL oferecem taxas de transferência de 1,544 Mbps para transmissões half-duplex e 784 kbps em cada sentido para transmissões full-duplex. Esta comparação entre as linhas HDSL e T1 é mostrada na figura abaixo:
Hdsl.jpg
Referência

Luísa SDSL

Linha Digital Simétrica de Assinante (Symmetric Digital Subscriber Line - SDSL) refere-se a tecnologias de transmissão de dados digitais ao longo dos fios de cobre da rede de telefonia onde a largura de banda na direção downstream é idêntica à largura de banda no direção upstream, é uma variante do HDSL. Esta largura de banda simétrica pode ser considerado como sendo o inverso da largura de banda assimétrica oferecido pela tecnologia ADSL, em que a largura de banda de upstream é mais baixa do que a largura de banda de downstream. A taxa de transmissão varia entre 72 Kbps e 2320 Kbps, em uma distância máxima de até 3,4Km. SDSL é geralmente comercializada para clientes empresariais. ReferênciaReferência