Camada Física1 Arquitetura de Redes de Computadores Luiz Paulo Maia Camada Física

Camada Física 1

Arquitetura de Redes de Arquitetura de Redes de ComputadoresComputadores

Luiz Paulo MaiaLuiz Paulo Maia

Camada FísicaCamada Física

Camada Física 2

Processo de transmissão

Canal decomunicação

Dado

Transmisorou origem

Receptorou destino

Codificação Sinal Decodificação Dado

Interface Interface

Camada Física 3

Sinais analógico e digital

Tempo

Tempo

(a)

(b)

Camada Física 4

Camada física

Camadafísica

Camadafísica

Canal de comunicação

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

PDU-F0101010101

PDU-F0101010101

Origem Destino

Camada Física 5

Sinal periódico

Tempo0 1 2 3

Am

plitu

de

Máx.

Mín.

Tempo0 1 2 3

Am

plitu

de

Máx.

Mín.

(a)

(b)

Camada Física 6

Freqüência de um sinal analógico

Tempo0

Tempo0

Tempo0

1 2 3

1 2 3

1 2 3

Ciclo

Camada Física 7

Fase de um sinal analógico

Tempo0 1 2 3

Tempo0 1 2 3

Tempo0 1 2 3

Camada Física 8

Comprimento de onda

Tempo0 1 2 3

Camada Física 9

Exemplo de efeito do ruído

Dadostransmitidos

0 1 0 0 0 0 01 1 1 1

Sinal

Ruído

Dadosrecebidos

0 1 0 1 0 0 01 1 0 1

Camada Física 10

Atenuação de um sinal digital

Distância

Am

plitu

de

Camada Física 11

Regeneração de um sinal digital

Regenerador

Camada Física 12

Sinalização multinível

TempoAm

plitu

de

3

4

2

1

11

10

01

00

Camada Física 13

Meios de transmissão

Camada Física 14

Tipos de sinalização

Camada Física 15

Espectro de freqüências

em metros

ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF

102 103

SHF EHF

104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 Hz

TelefoneMúsica

Par trançado

Cabo coaxial

Rádio AM Rádio FMTV

MicroondasSatélite

InfravermelhoLaser

Fibraótica

Luzvisível

RádioTelefone celular

106 105 104 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5100 10-6

Camada Física 16

Categorias de cabos UTP

Camada Física 17

Cabo UTP e conector RJ-45

(a) (b)

Camada Física 18

Cabo coaxial

Proteção plástica Condutor externo Isolante Condutor interno

Camada Física 19

Refração e reflexão da luz

(a) (b)

Camada Física 20

Fibra ótica

Proteção plástica Revestimento Núcleo

Camada Física 21

Sistema de transmissão ótico

Fontede luz

Detectorótico

Camada Física 22

Refração do sinal na ionosfera

Ionosfera

Camada Física 23

Conexão ponto a ponto utilizando microondas

Camada Física 24

Comunicação via satélite

Estação B

Satélite

Estação A Estação D

Satélite

Estação AEstação C Estação B

(a) (b)

UplinkDownlink

Camada Física 25

Processo de digitalização

CODEC 010101110 InterfaceSinal digital

Sinal analógicoDado digitalDado analógico

Camada Física 26

Codificação PCM

Sinalanalógico

SinalPAM

CódigoPCM

1 20 3 4 5 6 7 8 9 10

2

4

6

1

3

5

7

Tempo

Níveis dequantização

Nível Código

0 0001 0012 0103 0114 1005 1016 1107 111

Tempo

100 110 111 001 001 101 111 011 001 000 010

4

67 7

1 1 1

5

32

0

Camada Física 27

Sinalização digital

010101110

Sinal digital

Digitalização Codificação

Dado analógico Dado digital

Camada Física 28

Codificação NRZ-L

0 1 0 0 0 0 01 1 1 1

Camada Física 29

Codificação NRZ-I

0 1 0 0 0 0 01 1 1 1

Camada Física 30

Codificação Manchester

0 1 0 0 0 0 01 1 1 1

Camada Física 31

Modulação e demodulação

010101110

Sinal analógico

010101110

Dado digital Dado digital

Modem Modem

Camada Física 32

Chaveamento por deslocamento de amplitude

0 0 0 0 0 001 1 11

Camada Física 33

Chaveamento por deslocamento de freqüência

0 0 0 0 0 001 1 11

Camada Física 34

Chaveamento por deslocamento de fase

0 0 0 0 0 001 1 11

Camada Física 35

Sinalização digital dibit A

mpl

itude

00

0110

11

Camada Física 36

Sinalização analógica dibit

TempoAm

plitu

de

3

4

2

1

11

10

01

00

Camada Física 37

Subutilização do meio

Ocioso

Ocioso

Dados

Tempo(a)

Largurade

bandaOcioso Dados

Tempo(b)

Camada Física 38

Multiplexação por divisão de freqüência

Canal 1

Canal 2

Canal 3

Canal 4

Canal 5

Tempo

Freqüência

Camada Física 39

Exemplo de FDM

Áudio

Vídeo

Dados

Tempo

Largurade

banda

Camada Física 40

FDM e ADSL

0 20 25 200 250 1000 KHz

DownloadUploadTel.

Camada Física 41

FDM e TV a cabo

Upload

Download

Tempo

Largurade

bandaCanais

Camada Física 42

Multiplexação por divisão de tempo

Canal 1

Canal 2

Canal 3

Canal 4

Canal 5

Canal 1

Canal 2

Canal 3

Canal 4

Canal 5

Tempo

Freqüência

Camada Física 43

Transmissão simplex

DadosTransmissor Receptor

Camada Física 44

Transmissão half-duplex

DadosTransmissor Receptor

TransmissorReceptorDados

TurnaroundTurnaround

Camada Física 45

Transmissão full-duplex

DadosTransmissor Receptor

Camada Física 46

Transmissão serial

11101010Transmissor Receptor

Camada Física 47

Transmissão paralela

0Transmissor Receptor

0

1

1

1

1

0

1

Camada Física 48

Transmissão assíncrona

Transmissor ReceptorA1 1B1 1

Bit deinício

Bit detérmino

Intervalo de tempo

Bit deinício

Bit detérmino

Camada Física 49

Transmissão Síncrona

Transmissor ReceptorBloco de

caracteres

SYN

Caractere desincronismo

Bloco decaracteres

SYN

Caractere desincronismo

Camada Física 50

Topologias ponto a ponto e multiponto

F

B

A

D E

C

‘

F

BA D

E

C

(b)(a)

Camada Física 51

Topologias de rede

Camada Física 52

Topologia totalmente ligada

E

A

BF

C

D

Camada Física 53

Topologia em estrela

A

C

B

DE

F

Camada Física 54

Topologia em estrela utilizando hub ou switch

Estação Estação Estação

Hub ou switch

Estação

Camada Física 55

Topologia hierárquica ou em árvore

C

B

DA

F

GE

H

Camada Física 56

Topologia hierárquica utilizando hub ou switch

Hub ou switch

Camada Física 57

Topologia distribuída

F

B

A

D E

C

Camada Física 58

Topologia em barra

F

BA D

E

C

Camada Física 59

Topologia em anel

A

C

D

E

F B