Tarefa 4 - Ligações síncronas/assíncronas; codificação

Ligações síncronas/ assíncronas; codificação

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Ligações síncronas

O emissor e o receptor precisam de se sincronizar para a transmissão se iniciar e continuar. Para isso acontecer, é enviado informações, e estas são conhecidas por ambos (emissor e receptor). Existe um mecanismo de transmissão chamado “o relógio”. O sincronismo, permite ao receptor saber quando deve deve começar ou parar de ler os dados.

Vantagens Desvantagens Para que serve ?

Ligações assíncronas

Ao contrário da ligação síncrona, a ligação assíncrona não precisa de estar sincronizada. Esta ligação, obriga a que cada pacote de dados se identifique o seu início e o seu fim. Usam-se estas ligações entre dois computadores através de um cabo de série. Não usa relógio. A informação enviada está codificada dentro dos seus próprios. Um dos aspectos mais positivos é a sua taxa de transferência ser variável.

Vantagens Desvantagens Para que serve ?

Codificação NRZ

O Que é a Codificação NRZ?

• Em NRZ, cada bit (0 ou 1) é transmitido como um nível de tensão constante durante todo o intervalo de tempo do bit.
• Non-Return to Zero significa que o sinal não volta para zero entre os bits; ou seja, a linha de transmissão mantém o nível de tensão até que o próximo bit seja enviado.

Como Funciona?

1. Bit 1 é representado por um nível de tensão alto (por exemplo, +5V).
2. Bit 0 é representado por um nível de tensão baixo (por exemplo, 0V).
3. A linha não muda de nível a menos que o próximo bit seja diferente.

Vantagens Desvantagens Quando Usar NRZ?

Codificação RZ

Como Funciona a Codificação RZ: Cada bit (0 ou 1) é representado por um pulso elétrico. No caso da codificação RZ, o sinal sempre "volta a zero" (ou seja, para um nível neutro) antes de o próximo bit ser transmitido. Isto significa que, mesmo que um bit seja "1", o sinal não fica alto durante o período inteiro. Em vez disso, vai para 1 na primeira metade do período e depois volta a 0 na segunda metade.

Exemplo: Bit "1": O sinal sobe para um nível alto (1) e depois retorna a zero. Bit "0": O sinal fica em zero durante todo o período.

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Vantagens

Flexibilidade: Dispositivos não precisam estar sincronizados para se comunicar, o que permite uma maior variedade de equipamentos e configurações. Eficiência: Em muitos casos, a comunicação assíncrona pode ser mais eficiente, pois os dispositivos podem trabalhar em outras tarefas enquanto aguardam uma resposta. Menor complexidade: A implementação de protocolos assíncronos costuma ser mais simples, pois não exige a sincronização precisa dos relógios dos dispositivos. Maior tolerância a erros: Erros de transmissão podem ser mais facilmente detectados e corrigidos em sistemas assíncronos.

Por que elas são tão importantes?

• Flexibilidade: Você pode trabalhar no seu ritmo, sem se preocupar em estar disponível em um horário específico.
• Conveniência: Permite que você se comunique com pessoas em diferentes fusos horários, sem interrupções.

• Produtividade: Você pode se concentrar em outras tarefas enquanto espera uma resposta.
• Redução de interrupções: Evita interrupções constantes e permite que você organize melhor seu tempo.

Exemplos

• E-mail: A forma mais comum de comunicação assíncrona.
• Mensagens de texto: Você pode enviar e receber mensagens a qualquer hora.
• Fóruns online: As discussões acontecem em tempo real, mas as respostas podem ser dadas mais tarde.
• Redes sociais: A maioria das interações nas redes sociais é assíncrona.

Vantagens

1. Simplicidade

• É fácil de implementar, pois não requer técnicas complexas para codificar e decodificar os sinais.
• Utiliza menos circuitos eletrónicos, o que a torna mais económica.

2. Eficiência de Largura de Banda

• A NRZ não requer mais largura de banda adicional além daquela necessária para transmitir os dados originais.
• É eficiente em termos de utilização da largura de banda, pois não há sinais adicionais (como pulsos de sincronização).

3. Baixo Consumo de Energia

• Por manter um nível de tensão constante para cada bit, a NRZ pode ser mais eficiente em termos de consumo de energia.

Desvantagens

Complexidade: A implementação de uma ligação síncrona pode ser mais complexa do que uma assíncrona, pois exige uma sincronização precisa entre o emissor e o receptor. Sensibilidade a erros: Um pequeno erro de sincronização pode causar a perda de dados, o que exige mecanismos de detecção e correção de erros mais robustos. Custo: Os equipamentos utilizados em ligações síncronas podem ser mais caros do que os utilizados em ligações assíncronas. Menor flexibilidade: As ligações síncronas são menos flexíveis para lidar com variações na taxa de transmissão de dados.

Desvantagens

1. Problemas de Sincronização

• Se houver sequências longas de 1s ou 0s, o sinal pode permanecer constante durante muito tempo, fazendo com que o recetor perca a sincronização. Isso pode levar a erros de interpretação dos dados.

2. Falta de Transições no Sinal

• Em NRZ, não há transições de tensão em bits consecutivos iguais. Sem mudanças no sinal, é difícil para o recetor perceber onde começa e acaba cada bit, especialmente em transmissões longas.
• Isto pode ser problemático em ambientes onde é necessário recalibrar o relógio frequentemente.

3. Propenso a Ruído

• A NRZ é mais sensível a interferências e ruído em comparação com outras técnicas de codificação, uma vez que as alterações subtis de tensão podem ser confundidas como mudanças de bits.
• A ausência de transições regulares pode dificultar a correção de erros.

Quando Usar NRZ?

• A codificação NRZ é ideal para comunicações simples e de curta distância, onde as condições do canal são boas e os problemas de sincronização não são uma grande preocupação.
• No entanto, em redes de longa distância ou em ambientes ruidosos, técnicas de codificação mais avançadas (como NRZI, Manchester, ou 8b/10b) são preferíveis, pois ajudam a melhorar a sincronização e a resistência ao ruído.

Desvantagens

Latência: A comunicação assíncrona geralmente apresenta maior latência, ou seja, o tempo entre o envio e o recebimento da mensagem pode ser maior. Menor taxa de transferência: Em algumas situações, a taxa de transferência de dados pode ser menor em comparação com as ligações síncronas. Complexidade em aplicações em tempo real: Para aplicações que exigem respostas imediatas, como jogos online ou videoconferências, a latência da comunicação assíncrona pode ser um problema.

Por que as ligações síncronas são importantes?

Chamadas de voz: As ligações telefônicas tradicionais também são um exemplo de comunicação síncrona, pois a conversa acontece ao vivo. Transmissões ao vivo: Quando você assiste a um show ou a uma partida de futebol pela internet, as ligações síncronas garantem que você veja tudo acontecendo ao mesmo tempo que as outras pessoas. Redes sociais em tempo real: Plataformas como o Discord e o Twitch utilizam as ligações síncronas para permitir que as pessoas interajam umas com as outras em tempo real, através de chat de voz e vídeo.

Vantagens

Interação instantânea: Permite que as pessoas se comuniquem de forma rápida e direta, sem atrasos. É como se todos estivessem na mesma sala, podendo trocar ideias e informações imediatamente.Resolução rápida de problemas: Quando surge um problema urgente, a comunicação síncrona permite que as pessoas se reúnam rapidamente para encontrar uma solução.