Exercícios Resolvidos de Telecomunicações e Redes

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  1. Cite exemplos de sistemas de comunicações que não empreguem a eletricidade para transmissão.

    Resposta: Livro, sinais de fumaça, conversa pessoal por voz e quadro.

  2. Quais os componentes básicos de um sistema de comunicações?

    Resposta: Fonte, Transmissor, Mensagem, Meio de Transmissão, Receptor e Destinatário.

  3. Quais são os requisitos mínimos de um meio de transmissão, usado em sistemas de telecomunicações?

    Resposta:

    • Que a mensagem seja recebida corretamente pelo destinatário;
    • Que os componentes de transmissão sejam compatíveis com a mensagem e entre si;
    • Que o sistema de transmissão/recepção seja capaz de transformar o canal imperfeito (sujeito a ruídos e distorções) em um canal perfeito para o destinatário.
  4. Qual foi o primeiro tipo de sistema de telecomunicações (empregando a eletricidade) desenvolvido no mundo? Em que século ocorreu essa invenção?

    Resposta: O telégrafo, no século XIX.

  5. Como surgiu a Internet?

    Resposta: Surgiu de um projeto entre universidades e empresas particulares trabalhando para o Departamento de Defesa americano através da ARPA (Agência de Projetos de Pesquisa Avançada). O propósito era construir um sistema de comunicações mais confiável.

  6. O que você entende por WWW?

    Resposta: Trata-se de uma rede interligando infindáveis empresas, órgãos públicos e pessoas físicas que possuam informações a serem acessadas e/ou compartilhadas, por meio de interfaces gráficas e tendo como instrumento de transmissão a Internet.

  7. Qual é a principal característica conceitual que serviu de requisito básico para o desenvolvimento da rede conhecida como Arpanet?

    Resposta: A capacidade de a transmissão entre dois pontos (nós) possuir, pelo menos, dois caminhos alternativos (garantindo a confiabilidade).

  8. O que basicamente caracteriza a diferença entre um sinal da forma analógica e outro da forma digital?

    Resposta: Consiste na sua diferença de comportamento no tempo: um deles varia continuamente no tempo (analógico), enquanto o outro varia discretamente (digital).

  9. Há alguma igualdade entre essas duas formas de sinal?

    Resposta: Sim, eletricamente.

  10. Qual é a topologia de rede em que a transmissão direta de um nó só pode ser feita aos nós adjacentes?

    Resposta: Topologia em anel.

  11. Considerando um sinal analógico que opere na frequência de 60 MHz e que seja propagado com a velocidade de 240.000 km/s, calcule o valor do seu comprimento de onda.

    Resposta: λ = v / F, sendo v = 240.000.000 m/s e F = 60.000.000 Hz (ciclos/s).
    λ = 240.000.000 / 60.000.000 = 4 m.

  12. Considere um transmissor de sinais digitais que opere com a velocidade de transmissão de 5000 bps (bits por segundo). Calcule a duração de um bit.

    Resposta: Se são transmitidos 5000 bits em 1 segundo, então a duração de 1 bit é: 1 / 5000 = 0,2 × 10-3 s = 0,2 ms.

  13. Quais são as 7 camadas definidas para a arquitetura OSI/ISO?

    Resposta: 1 – Física; 2 – Enlace (controle de link); 3 – Rede; 4 – Transporte; 5 – Sessão; 6 – Apresentação; 7 – Aplicação.

  14. Quais são as características principais de um sinal do tipo analógico? Descreva cada uma delas.

    Resposta:

    • Amplitude: intensidade instantânea do sinal ao longo de seu ciclo;
    • Frequência: quantidade de ciclos que se repetem por segundo;
    • Fase: inclinação angular instantânea do sinal ao longo de um ciclo, sendo medida em graus ou radianos.
  15. Qual é a diferença entre velocidade de propagação e velocidade de transmissão?

    Resposta: A velocidade de propagação é a medida física do espaço percorrido pelo sinal na unidade de tempo durante sua propagação (medida em m/s ou km/s). A velocidade de transmissão (ou taxa de transmissão) é medida pela quantidade de bits que são transmitidos por segundo em um canal (medida em bps).

  16. Qual é a diferença conceitual entre “banda passante” e “largura de faixa” de um canal de transmissão?

    Resposta: A banda passante refere-se ao conjunto de frequências de sinais que podem se propagar em um canal com energia suficiente para atingirem determinadas distâncias, enquanto a largura de faixa é a medida física desta banda passante, obtida pela diferença entre a frequência superior e a frequência inferior da banda.

  17. O que são harmônicos de um sinal?

    Resposta: Todo sinal emitido em uma determinada frequência F e amplitude A gera também infinitos sinais de frequências múltiplas da frequência básica e amplitudes decrescentes, todos dentro do mesmo período do sinal fundamental. Estes sinais são chamados de harmônicos e são numerados de forma crescente: 1º harmônico (ou fundamental, de frequência F e amplitude A), 2º harmônico (de frequência 2F e amplitude A/2), 3º harmônico (de frequência 3F e amplitude A/3), e assim por diante.

  18. Considere dois canais para transmissão, C1 e C2. Pelo canal C1 podem passar as frequências entre 300 Hz e 4300 Hz e pelo canal C2 podem passar frequências entre 114000 Hz e 117000 Hz. Calcule o valor da largura de faixa, LF ou W, de cada um, indicando qual deles permite a passagem de maior quantidade de informação.

    Resposta:
    LF de C1 = 4300 Hz – 300 Hz = 4000 Hz (ou 4 kHz).
    LF de C2 = 117000 Hz – 114000 Hz = 3000 Hz (ou 3 kHz).
    O canal C1 possui maior largura de faixa (LF), permitindo a passagem de uma maior quantidade de informação.

  19. Explique sucintamente a razão da forma quadrada de um sinal digital.

    Resposta: O sinal digital, representado por uma onda quadrada, possui essa forma porque é constituído pelo somatório dos harmônicos ímpares do sinal fundamental que lhe dá origem. Quanto mais harmônicos ímpares entrarem na composição (o que depende da largura de faixa do canal), mais quadrada será a forma resultante.

  20. Qual é a topologia de rede que emprega o método de transmissão por difusão (todos recebem, usando um mesmo meio)?

    Resposta: Topologia em barramento.

  21. O que é um protocolo?

    Resposta: É um conjunto de regras que asseguram uma correta comunicação entre dois ou mais terminais, definindo como iniciar e terminar uma comunicação, o formato das mensagens, o tipo e formato de endereços, entre outras especificações.

  22. Considere um canal com largura de faixa, W, de 5 kHz. Supondo que este é um canal teórico, sem ruídos, qual deverá ser sua taxa de bits por segundo, se o equipamento transmissor envia 3 bits em cada sinalização? Qual é a velocidade do canal em bauds?

    Resposta: Pelo teorema de Nyquist, C = 2 × LF × n, sendo LF a largura de faixa do canal e n a quantidade de bits enviados em cada estado (ou símbolo/modulação). No caso, C = 2 × 5000 × 3 = 30.000 bps (ou 30 kbps). A taxa de bauds (quantidade de símbolos por segundo) é igual a 2 × LF = 10.000 bauds.

  23. Quais são os fatores que influenciam a determinação da máxima capacidade de transmissão de bits por segundo de um canal?

    Resposta: De acordo com o teorema de Shannon, T = LF × log2(1 + S/N). Portanto, a capacidade máxima de transmissão (T) depende da largura de faixa (LF) do canal (que por sua vez depende do meio físico, blindagem, etc.) e da relação sinal/ruído (S/N).

  24. Entre as arquiteturas em camada TCP/IP e OSI, qual delas foi desenvolvida pela ISO? E qual delas possui maior quantidade de camadas? Por que?

    Resposta: A ISO desenvolveu a arquitetura OSI. Ela possui a maior quantidade de camadas (7) em relação ao TCP/IP (5). A diferença ocorre porque as três últimas camadas do modelo OSI foram englobadas em uma única camada (a camada de Aplicação) no modelo TCP/IP.

  25. Qual a definição básica que expressa o teorema de amostragem estabelecido por Harry Nyquist?

    Resposta: Um sinal analógico poderá ser corretamente reconstruído no destino se o receptor realizar um número mínimo de amostragens periódicas do sinal, sendo este mínimo igual ao dobro da frequência superior da banda passante.

  26. Cite 3 vantagens da transmissão na forma digital sobre a de forma analógica.

    Resposta:

    1. Maior imunidade a ruídos e interferências;
    2. Capacidade de integração de mídias (som, vídeo, dados, voz) em um único canal físico, intercalados no tempo (TDM);
    3. Menor custo e tamanho dos equipamentos digitais;
    4. Maior facilidade de processamento e armazenamento da informação.
  27. No que se refere ao tipo de topologias de redes, considere as seguintes características de uma rede:

    I - As estações compartilham o mesmo meio de comunicação;
    II - As estações se conectam a um concentrador;
    III - As estações se conectam a apenas duas outras estações, quando todas estão ativas.
    Assinale a opção correta, considerando a característica correta para as topologias: anel, estrela e barramento, nesta ordem, respectivamente:

    A - III, I e II
    B - III, II e I
    C - II, III e I
    D - I, III e II
    E - I, II e III

    Resposta: Opção B

  28. Numa arquitetura de redes de computadores, qual das seguintes explicações expressa uma relação adequada entre camadas e suas funções?

    A - O controle do direito de fala entre cliente e servidor requer a coordenação entre as camadas de sessão e apresentação.
    B - A camada de transporte é fundamental para esconder detalhes dos meios físicos de transmissão da camada de apresentação.
    C - Os roteadores precisam implementar até a camada de rede para executar a sua função, porque o encaminhamento de pacotes requer conhecimento de cabeçalhos dessa camada.
    D - A arquitetura TCP/IP executa a função de controle de congestionamento na camada de rede, uma vez que a experiência com a arquitetura OSI/ISO mostrou as deficiências do uso dessa função na camada de transporte.
    E - A principal função da camada de enlace de dados é utilizar a multiplexação para permitir que o tráfego de várias aplicações possa ser transmitido por um único canal físico, através de portas lógicas.

    Resposta: Opção C

  29. Considere um sistema de comunicações que utiliza transmissão na forma analógica, efetuando transmissões com ondas de comprimento igual a 2m. Pode-se obter o dobro do valor original do comprimento de onda dos sinais de transmissão, mantendo-se inalterada a conexão entre as estações e sua velocidade de propagação, se:

    A – a frequência de transmissão for aumentada até o dobro de seu valor original;
    B – o sinal for convertido para la forma digital, reduzindo o intervalo de transmissão para a metade de seu valor original;
    C – a frequência de transmissão for diminuída até a metade de seu valor original;
    D – o sinal for convertido para o tipo composto com frequência igual à frequência original;
    E – o sinal for convertido para o tipo composto com frequência igual ao dobro da frequência original.

    Resposta: Opção C

  30. A sonda Phoenix foi enviada ao espaço pela agência espacial norte-americana em 4 de agosto de 2007 e, desde que pousou em Marte, no dia 25 de maio de 2008, envia fotos para a Terra. Uma foto transmitida tinha o tamanho de 8 MB e, quando enviada, a distância entre os dois planetas era de 60 bilhões de metros (60 × 109 m). Assumindo que o enlace de comunicação entre a sonda e a base da missão na Terra é de 128 kbps, que não há elementos intermediários, e que a velocidade de propagação do sinal é a velocidade da luz (3 × 108 m/s), quanto tempo, em segundos, se passou entre o início do envio da foto até ela ser recebida completamente na Terra?

    (A) 62,5
    (B) 264
    (C) 512
    (D) 712
    (E) 1.200

    Resposta: Opção D

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