PADRONIZAÇÃO, TRANSMISSÃO E CODIFICAÇÃO DE DADOS
1. Entidades de Padronização.
ISO (International Standards Organization).
• Criado em 1947,
• Responsável por todos os tipos de padrões,
• Aceita uma organização por país,
• Exemplo: RM OSI-ISO, ISO 2110 ( conector DB-25 ).
ITU-T ( International Telecommunications Union ).
• Antigo CCITT(Comitê Consultivo Internacional de Telegrafia e Telefonia),
• Iniciou em 1992,
• Formula e propõe recomendações para telecomunicações,
• Exemplo: Padrões da RDSI Faixa Larga (I.121- Aspectos da RDSI-FL, I.211- Aspectos de Serviços, I.327- Arquitetura Funcional ).
EIA (Electronic Industries Association).
• Formula padronizações técnicas dentro dos EUA,
• Faz contribuições para o CCITT/ITU,
• Exemplo: EIA RS 232, RS 449.
ANSI (American National Standards).
• Desenvolve e publica padrões internacionais,
• Inclui área de sistemas de comunicação digital,
• Faz contribuições para a ISO,
• Exemplo: Padrão ANSI X3T9.5 ( FDDI )
IEEE ( Institute of Electrical and Electronic Engineers ).
• Órgão internacional formado por engenheiros para formular normas nas áreas de engenharia,
Exemplo: Padrão IEEE 802 ( Redes Locais e Metropolitanas ).
FÓRUNS: Frame Relay Fórum (FRF), ATM Fórum, DSL Fórum, etc.
2. Padrão ITU-T.
2.1. Dividido nas seguintes Séries:
A Organização da CCITT
B Significado das expressões
C Estatísticas gerais em telecomunicações
D Princípios gerais de tarifação
E Operação telefônica, qualidade de serviço e tarifas
F Operação telegráfica e tarifas
G,H,J Transmissão em linha
K,L Proteção
M,N Manutenção da linha e medições
O Especificação dos equipamentos de medição
P Qualidade da transmissão telefônica e aparelhos telefônicos
Q Recomendações para sinal e chaveamento telefônico
R1,R2 Sistema de sinalização utilizado entre centrais telefônicas.
R,S,T,U Técnica telegráfica
V Transmissão de dados sobre a rede telefônica
X Rede pública de dados
Z Linguagem de programação para chaveamento programado
2.2. Série V (resumo)
Recomendações para redes analógicas.
• V.1: Equivalência entre símbolo, binário e condições codificadas em dois estados.
• V.2: Nível de potência para transmissão de dados em linha telefônica.
• V.3: Alfabeto internacional nº 5.
• V.10: Características elétricas para circuitos não balanceados para dados.
• V.11: Idem V.10 para circuitos balanceados.
• V.21: Modem 300 bps para linha telefônica discada.
• V.22: Modem 1200 bps FDX 2 fios para linha telefônica discada.
• V.22 Bis: Modem 2400 bps FDX 2 fios para linha telefônica discada.
• V.23: Modem 600/1200 bps para linha telefônica discada.
• V.25:Equipamento de chamada e/ou resposta automática em linha discada.
• ...
• V.90:Modem 56 kbps/33,6kbps para linha discada.
• V.92:Modem 56 kbps/48kbps para linha discada, não derruba a conexão com o tom da chamada em espera.
2.3. Série X (resumo)
Recomendações para rede de dados.
X.3: Dispositivo montador/desmontador de pacotes (PAD).
X.4: Estrutura de sinal no código alfabeto intern. nº 5 para transmissão de dados.
X.21:Interface DTE/DCE para operação síncrona.
X.21 Bis:Uso de DTE com interface para modems da série "V" síncrona.
X.25:Interface entre DTE/DCE para terminais em rede de pacotes
X.28:Interface DTE/DCE assíncrona acessando via PAD.
X.29: Procedimento para troca das informações de controle entre PAD e DTE tipo pacotes.
X.32:Interface DTE/DCE síncrona para acesso a uma rede de pacotes via linha telefônica comutada.
X.75:Interface para interconexão entre redes de pacotes diferentes.
X.121: Plano Internacional de Numeração.
X.400: MHS ( Sistemas de Controle de Mensagens, Correio Eletrônico).
X.500: Padrão de diretórios internacional ( Ex. NDS-Novell ).
3. Transmissão de dados
3.1. Sinal Analógico.
Características:
• Apresenta valores possíveis de amplitude.
• Apresenta um número infinito de valores.
• Representação: amplitude, freqüência e fase.
• A Regeneração do sinal é complexa e feita por amplificadores.
3.2. Sinal Digital.
Um sinal é denominado digital se apresentar quantidade finita de níveis de amplitude
(normalmente 2), são valores discretos, como demonstra a figura.2.
Características:
• O sinal possui variação discreta de amplitude no tempo.
• Finitos valores de amplitude.
• A Regeneração do sinal é fácil e feita por repetidores.
Outros tipos de sinais digitais com mais de dois níveis existem, tais como: ternários (4B3T ), quaternários ( 2B1Q ), etc.
3.3. Transmissão de sinais.
Em relação à transmissão de sinais, podemos classificá-la como: analógica ou digital, serial ou paralela, síncrona ou assíncrona.
• Transmissão Série: também chamada de transmissão serial, consiste na transmissão de um bit por vez na unidade de tempo sobre a linha de dados. São as comunicações através dos modens e interfaces seriais (porta WAN ) de modo geral. Este tipo de comunicação possui esta forma devido à economia de recursos.
• Transmissão Paralela: consiste no envio simultâneo de um conjunto de bits na unidade de tempo. Utilizada nas interfaces paralelas ( ex. impressoras paralelas )..
3.4. Modos de transmissão
A comunicação entre equipamentos de dados pode ser realizada em duas modalidades de
transmissão: Assíncrona e síncrona, que diferem entre si pela maneira como é
estabelecida o sincronismo entre as estações transmissora e receptora.
3.4.1. Transmissão Assíncrona.
Na Transmissão Assíncrona, ou Start/Stop, não existe um ritmo contínuo de sinais entre
origem e destino, desta forma a sincronia é estabelecida individualmente para cada caractere.
Com auxílio dos bits start/stop.
• Start bit → bit de partida adicionado antes do caractere, para indicar início.
• Stop bit → bit de parada adicionado após o caractere, para indicar fim.
Características da transmissão Assíncrona ou Start/Stop:
• bits de início e fim (Start/Stop) para cada caractere.
• bit de partida tem duração de 1 bit e o bit de parada pode ter duração de 1, 1.5 ou 2 bits.
• transmissão normalmente não excedem 19.200 bps em linhas dedicadas e chegam até 56.000 bps em linhas discadas.
• taxa de erro é relativamente alta devido a fragilidade do sincronismo em velocidades mais altas e baixa qualidade das linhas.
• equipamentos que operam com assíncrono são mais simples e baratos,
• alto overhead, em torno de 30%.
• aplicações: Antigo Telex ( código Baudot ), Maioria dos programas de comunicação dos computadores pessoais (Telix, ProComm, HiperTerminal, etc.), Acessos discados à Internet ( assíncrono com PPP ).
3.4.2. Transmissão Síncrona.
Na Transmissão Síncrona., o sincronismo é enviado junto na transmissão. A sincronia é estabelecida no início de cada mensagem e em caso de mensagens longas, são inseridos sinais de sincronização durante a transmissão. A Figura 4 ilustra a Transmissão Síncrona.
Características:
• transmissão de dados em blocos de caracteres.
• caracteres de sincronização são transmitidos antes e durante os dados.
• não há intervalo entre os caracteres.
• os terminais devem ter “buffers” para acompanhar o ritmo de transmissão.
• as transmissões suportam qualquer velocidade, baixas e altas.
• transmissões com baixa taxa de erros, sem problemas de sincronismo.
• baixo overhead, menor que 1% nos protocolos usuais ( HDLC, PPP, etc. ).
3.4.3. Modos de operação.
Modos que ocorrem a transmissão entre equipamentos de dados: simples, semi duplex (half-duplex) e duplex (full-dulex).
• Operação Simplex.
A transmissão da informação se dá sempre no mesmo sentido. Como exemplos: o rádio,
TV, terminal de coleta de dados, algumas impressoras seriais simples, etc.
• Operação Half-Duplex.
Na operação Half Duplex (HDX) a transmissão da informação se dá em ambos os
sentidos, porém não simultaneamente. Como exemplo: Rádio Amador, em comunicação de
dados podemos citar a comunicação entre equipamentos que utilizam protocolos HDX ( BSC por
exemplo ) que necessitam de confirmações e respostas às informações transmitidas.
• Operação Full-Duplex.
Na operação Full Duplex (FDX) o intercâmbio da informação se dá em ambos os sentidos suportando a ocorrência de transmissões e recepções simultâneas. Como exemplos: o telefone, Redes Modernas de Comunicação ( Internet).
Na figura 5 estão representados os modos de operação:
Figura 5 - Modos de Operação: Simplex, HDX e FDX.
4. Códigos digitais
As máquinas digitais trabalham códigos digitais para representar a diversidade de símbolos ( números, letras e símbolos especiais ) existentes. Normalmente utiliza o sistema binário ( 0 e 1 ), temos os seguintes conceitos na representação de símbolos:
• BIT ( Binary Digit ) → menor quantidade de informação (0 e 1)
• CARACTERE → conjunto de bits cuja quantidade depende do código ( 5,7 ou 8 bits ).
• BYTE → caractere composto de oito bits.
• BLOCO → conjunto de caracteres.
Os códigos digitais mais comuns são:
• Código ASCII (American Standart Code Information Interchange): utiliza sete bits por caractere, usado para transmissão de dados e internamente nas máquinas digitais, ver Figura 06.
• Código EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code): utiliza oito bits por caractere, usado freqüentemente em equipamentos IBM, ver Quadro 2.
• Código BRASCII: é um código estendido do ASCII a ser padronizado no Brasil, utiliza oito bits por caractere.
• Código UNICODE. Padrão universal para todos os idiomas. Possui 16 bits.
Como exemplo dos códigos ( mais antigos ), podemos citar:
• Código Morse: Samuel Morse, século 19, código para transmissão telegráfica ( código de ponto e traço )
• Código Baudot: Emile Baudot, código de teletipos que utiliza cinco bits por caractere, usado nas máquinas de Telex e Teleimpressoras.
EXERCÍCIOS
1) Representar os caracteres "A", "B" e o comando "SYN" nos códigos ASCII.
2) Quais as diferenças entre sinal analógico e digital ?
3) O que são o IEEE e o ITU-T ?
4) Na sua opinião, porque atualmente os sistemas devem ser, necessariamente, digitais ?
5) Quais os tipos de transmissão são mais eficientes ?
6) Calcule e overhead de uma transmissão assíncrona com caractere de 8 bits, paridade e 1 bit de
parada.
Referências:
Soares, Luiz F.. Redes de Computadores. 2ª ed. Rio de Janeiro. Campus. 1997.
Sousa, Lindeberg Barros de. Redes: Transmissão de dados, voz e imagem. São Paulo. Érica. 1996.
Torres, Gabriel. Redes de Computadores: Curso completo. Ed. Axcel Books. 2001.
Tanenbaum, Andrew S. Redes de Computadores. Ed. Campus, 4ª ed. Rio de Janeiro. 2003.
