Planificación y istración de redes
(Parte I) ASPECTOS FÍSICOS EN LA TRANSMISIÓN DE DATOS
IES Clara del Rey 2014-2015. Federico Banda Sierra
Planificación y istración de redes 2013/2014
Aspectos físicos en la transmisión de datos
Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
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Introducción al medio físico Conjunto de capas que proporciona el modelo OSI:
-Es la encargada de regular la interfaz física -Debe especificar las características: 7
Aplicación
6
Presentación
5
Sesión
4
Transporte
3
Red
2
Enlace de datos
1. Mecánicas: son las propiedades físicas del medio de transmisión: tipo de cable, conectores.
2. Eléctricas: establece qué niveles de tensión representan los bits a transmitir y su velocidad de transmisión.
3. Funcionales: establece las funciones que realizan cada uno de los circuitos entre dispositivos (por ejemplo qué transmite cada cable). 4. Procedimentales: establece la secuencia de eventos en el intercambio de bits (por ejemplo si primero van los bits de información y luego los de control o
viceversa). 1
Física 3
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Introducción al medio físico Nomenclatura de señales utilizadas en una transmisión Mensaje de salida: Es la información que llega al destino receptor
Mensaje de entrada: Es la información tal y como se genera en la fuente de la comunicación
Señal transmitida: Señal que se pone en emisión en el canal
Señal de entrada: Señal sobre la que viaja el mensaje de entrada una vez transducido
ETD Emisor
ECD Transduce y transmite
Señal recibida: Señal que se recoge del canal
Red de teléfono pública
Medio de comunicación
Señal de salida: Información que llega al destino receptor
ECD Recibe y transduce
ETD Destino
Transductor: es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente de salida. Transmisor: el equipo que transmite la señal al canal. 4
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Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Tipos de transmisión: Señales Señal analógica: Es una función continua, en la que varía en función del tiempo
Analógicas y Digitales Señal digital: Utiliza valores discretos, predefinidos, funciona por pulsos
→ Amplitud → Período x(t)
t
Desventaja señales analógicas respecto a las señales digitales: 1.- cualquier variación en la información en una señal analógica es de difícil recuperación
2.- esta pérdida afecta al correcto funcionamiento y rendimiento de el dispositivo analógico. 6
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Tipos de transmisión: Señales
Analógicas y Digitales
Las señales se transmiten por: CANAL ANALÓGICO (señales analógicas), puede transmitir: → Datos Analógicos
→ Datos Digitales
CANAL DIGITAL (señales digitales), puede transmitir: → Datos Analógicos → Datos Digitales
CODEC
CODEC
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
El proceso de adaptación al medio de la señal se realiza mediante: Módem (MODulador-DEModulador), en transmisiones ANALÓGICAS: → MODULADOR: convierte de digital a analógico
→ DEMODULADOR: convierte de analógico a digital
Códec (Codificador-DECodificador), en transmisiones DIGITALES: → CODIFICADOR: convierte de analógico a digital → DECODIFICADOR: convierte de digital a analógico
CODEC
CODEC
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Adaptación al medio: CANAL ANALÓGICO, → Datos analógicos Señales analógicas Datos analógicos
– Se modula la señal
Señal analógica TELEFONO
– Se comparte el medio mediante multiplexación de frecuencia → Datos digitales Señales analógicas
– Se modula (MODEM) la señal por uno de los siguientes métodos: » ASK – Modulación en amplitud» FSK – Modulación en frecuencia » PSK – Modulación en fase Datos digitales
Señal analógica MÓDEM
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Adaptación al medio: CANAL DIGITAL, se transmiten → Datos analógicos Señal Digital – Modulación por Codificación Impulsos (PCM) – Modulación DELTA
Señal analógica
Señal digital
Códec Ejemplo: RDSI
→ Datos Digitales Señal Digital
– Sufre una codificación: » NRZ
Datos digitales
Señal digital
- no-retorno a cero
» NRZI
Transmisor digital Ejemplo: tarjeta Ethernet
- no-retorno para poner a cero invertido
» Binario multimodo » Bifase » Manchester
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
→ Ejemplo : codificación datos digitales señal digital
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Técnicas de codificación: RZ, NRZ, NRZI RZ(Return to Zero): Nunca se emplea, pero es la base de los que siguen Para 1, transición de uno a cero en la mitad del intervalo de duración del bit. Para 0, no hay transición.
NRZ(Nonreturn to Zero): Dos niveles diferentes de tensión para 0 y 1. El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit. “Señal unipolar”(NRZ): ausencia de tensión para 0, nivel positivo de tensión para 1. “Señal bipolar”(NRZ-L, Nonreturn to Zero-Level): nivel de tensión negativo para 1, nivel de
tensión positivo para 0.
NRZI (Nonreturn to Zero, Invert on ones): El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit. Codificación mediante la presencia o ausencia de una transición de la señal al principio del intervalo de duración del bit (codificación “diferencial”): La transición (bajo-alto o alto-bajo) codifica un 1. Un 0 se representa por la ausencia de transición.
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Ejemplo de funcionamiento:
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Técnicas de codificación: RZ, NRZ, NRZI Ventajas: Fáciles de implementar. Utilización eficaz del ancho de banda.
Inconvenientes: Presencia de una componente en continua.
Ausencia de capacidad de sincronización (cuando se produce una cadena muy larga de ceros o unos se pierde la sincronización).
No se suelen utilizar en la transmisión de señales. 15
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Técnicas bifase: Manchester: Transición en mitad del intervalo de duración del bit (por eso es bifase). La transición sirve como procedimiento de sincronización y de transmisión de datos. Una transición de bajo a alto representa un 1. Una transición de alto a bajo representa un 0. IEEE 802.3 (redes LAN con bus CSMA/CD y coaxial banda base o par trenzado).
Manchester diferencial: La transición a mitad del intervalo se utiliza tan sólo para proporcionar sincronización. La transición al principio del intervalo del bit representa un 0. La ausencia de transición al principio representa un 1. Técnica de codificación “diferencial”. IEEE 802.5 (redes LAN en anillo con paso de testigo y par trenzado STP).
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Técnicas bifase: Inconvenientes: Al menos una transición por cada bit, pudiendo tener hasta dos en ese mismo periodo. Eficiencia pequeña: → La frecuencia de funcionamiento máxima es el doble que en los NRZ, para la misma velocidad de transmisión en bps.
→ El ancho de banda necesario es, por tanto, mayor
Ventajas: Sincronización, debido a que la transición ocurre durante el intervalo de duración de un bit (códigos “auto-sincronizados”).
Detección de errores sencilla (si se produce ausencia de la transición esperada). 17
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Técnicas bifase:
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Tipos de transmisión: Señales Analógicas y Digitales.
Adaptación al medio
Adaptación al medio ONDAS RADIOFÓNICAS. Se transforman: → Señales digitales ondas radiofónicas – DSSS - Espectro ensanchado por secuencia directa – FHSS - Espectro ensanchado por salto de frecuencia → Este tipo de conversión se emplea en las redes 802.11 para redes de área local inalámbricas WLAN.
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Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Tipos de transmisión: Sincronismo
entre receptor y emisor
Según el sincronismo entre el receptor y el emisor: Transmisión síncrona : → Para emitir un bloque configura una serie de BITS DE SINCRONISMO y finaliza con
BITS DE FIN DE BLOQUE. → Los bits de sincronismo sincronizan los relojes del emisor y del receptor.
SYN
caracter caracter caracter
caracter
ETB
Transmisión asíncrona: → No se emiten bloques sino palabra a palabra.
0 caracter 1
0 caracter 1
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Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Tipos de transmisión: Según
Aspectos físicos en la transmisión de datos
secuencia de bits
Según la secuencia de bits: Transmisión SERIE → La información es transmitida secuencialmente por un mismo cable
Transmisión PARALELO → Varios bits son transmitidos a la vez cada uno por distinto cable
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Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Tipos de transmisión: Según
secuencia de bits
Según el sentido de la transmisión: SIMPLEX : → Los datos van en un sentido solamente.
ETD
ETD
FULL-DUPLEX → Los datos van en los dos sentidos y simultáneamente ETD
ETD
SEMI-DUPLEX – half duplex – → Los datos van en los dos sentidos pero no simultáneamente – Primero van en un sentido – Cuando acaba un sentido comienza la comunicación en el contrario
ETD
ETD
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Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Multiplexación Multiplexación Es una técnica que hace convivir en un canal a varias señales procedentes de emisores distintos y con destinos distintos. Se comparte el canal físico => establece varios canales lógicos. Se utilizan diferentes técnicas: → Multiplexación en frecuencia → Multiplexación en el tiempo → Combinación de multiplexación en frecuencia y en el tiempo
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Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión Los medios de transmisión se pueden clasificar en: Medios guiados (ondas electromagnéticas) → Cables metálicos (normalmente de cobre) – Coaxiales
– De pares trenzados (apantallados o sin apantallar) → Cables de fibra óptica – Multimodo – Monomodo
Medios no guiados (ondas electromagnéticas) → Enlaces vía radio → Enlaces vía satélite → Microondas → Infrarrojo → Ondas electromagnéticas (wireless)
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Limitaciones a los medios físicos de transmisión Hay una serie de factores que intervienen en el proceso de transmisión de señales y deforman o alteran la señal. Estas deformaciones pueden contribuir a: Pérdidas de la información Que los mensajes no lleguen a sus destino con integridad (es decir, sin modificaciones)
Los efectos a tener en cuenta son: Velocidad de propagación Atenuación Distorsión Interferencia
Ruido Colisiones 30
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta Velocidad de propagación En redes, los bits tienen que propagarse, la velocidad de propagación depende del: → material que se usa en el medio → estructura del medio
Medio
Velocidad (Km/s)
Vacío o aire
300.000
Cobre
200.000 (aprox.)
Fibra Óptica
180.000 (aprox.)
→ frecuencia de los pulsos
El tiempo que tarda un bit en desplazarse y volver al emisor es el RTT (Round-Trip Delay Time) → ésta impone un retardo mínimo en la transmisión de información (RTT/2) y además hay que contar el que introducen los equipos
La falta de conocimiento del tiempo de propagación representa un problema, ya que uno puede suponer que el bit llega a un destino demasiado rápido o demasiado tarde Si tiempo de propagación es demasiado largo, → se debe reexaminar cómo manejará esta demora el resto de la red.
Si el tiempo de propagación es demasiado corto, → es posible que se deba reducir la velocidad de los bits o que se deban guardar temporalmente (esto se denomina buffering), para que el resto del equipamiento de la red pueda alcanzar al bit.
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta Atenuación. Medios Guiados Es un efecto producido por el debilitamiento de la señal → Ej: se produce esto cuando los cables superan una determinada longitud
La señal se reduce con la distancia debido a: → Calor (resistencia eléctrica del cable y los elementos de la transmisión) → Emisión electromagnética al ambiente
Puede darse el caso de que la debilitación sea tanta que se pierda el mensaje. → Mayor grosor del cable => menor pérdida de calor (menor atenuación) → Mayor apantallamiento => menor atenuación
Señal inicial
Señal Atenuada
Atenuación. Medios NO GUIADOS La atenuación también se produce con las ondas de radio y las microondas, ya que éstas son absorbidas y dispersadas por moléculas específicas de la atmósfera.
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta Atenuación en función de la frecuencia en algunos cables típicos
Atenuación (dB/Km)
30 Cable de pares trenzados galga AWG 24 ( 0,95 cm)
10 Cable coaxial grueso ( 0,95 cm)
3
1
1 Fibra óptica
0,3
0,1 1 KHz
1 MHz
1 GHz
Frecuencia
1 THz
1 PHz 33
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Atenuación. Soluciones Posibles soluciones a la debilitación de una señal son: 1
cambiar el medio.
2
utilizar un repetidor a partir de una distancia determinada. → Existen repetidores para bits eléctricos, ópticos e inalámbricos.
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Distorsión Deformación de la señal porque el canal se comporta de distinto modo a cada frecuencia. Problema de la linealidad del canal. La dispersión es cuando la señal se ensancha con el tiempo. Esto se produce debido a los tipos de medios involucrados Si es muy grave, un bit puede comenzar a interferir con el bit siguiente y confundirlo con los bits que se encuentran antes y después de él
Señal inicial
Señal distorsionada
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Distorsión. Solución En el caso de medios guiados, cable metálico: → La dispersión se puede controlar:
– con el diseño de cables adecuado – limitando las longitudes de los cables – detectando cuál es la impedancia adecuada.
En el caso de medios guiados, fibra óptica: → la dispersión se puede controlar usando luz láser con una longitud de onda muy específica
En el caso de las comunicaciones inalámbricas: → la dispersión se puede reducir al mínimo mediante las frecuencias que se usan para realizar la transmisión.
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Interferencia Electromagnética Es la adición de una señal conocida y no deseada a la señal que se transmite → Externa (motores, emisiones de radio y TV, etc.). – Sólo es importante en cable no apantallado → Diafonía o crosstalk: cuando la interferencia tiene origen en señales de otros alambres del cable . La diafonía se puede producir: – En el extremo emisor o NEXT (Near End Crosstalk) – En el extremo receptor o FEXT (Far End Crosstalk) – La diafonía aumenta con la frecuencia
Señal Digital
Interferencia Eléctrica
Señal digital e Interferencia Eléctrica
Lo que lee el ordenador
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Interferencia Electromagnética. Soluciones Posibles soluciones son: → 1 Aumentar el tamaño (grosor) de los cables conductores
→ 2 Mejorar el tipo de material aislante empleado. Sin embargo, estos métodos aumentan el tamaño y el costo de los cables, sin
mejorar demasiado la calidad.
SOLUCIÓN ADOPTADA: → es más común que los diseñadores de redes especifiquen: – Cable de buena calidad
– Especificaciones para la longitud máxima recomendada para los cables que conectan los nodos. 38
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Ruido Es suma de múltiples interferencias, de origen desconocido y naturaleza aleatoria Los propios componentes físicos de cualquier canal generan ruido eléctrico
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Colisiones Una colisión se produce cuando dos bits de dos ordenadores distintos que intentan comunicarse se encuentran simultáneamente en un medio compartido. → Ejemplo: En medios de cobre, se suman los voltajes de los dos dígitos binarios y provocan un tercer nivel de voltaje. Esto no está permitido en el sistema binario, que sólo entiende dos niveles de voltaje. Los bits se "destruyen".
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Colisiones Las tecnologías de red suelen encargarse de un determinado número de colisiones, por eso en algunos casos, las colisiones son parte normal del funcionamiento de una red. Un exceso de colisiones puede hacer que: → la red sea más lenta → o pueden detenerla por completo.
Una gran parte del diseño de una red se refiere a la forma de reducir al mínimo y localizar las colisiones.
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Limitaciones a los medios físicos de transmisión. Efectos a tener en cuenta
Colisiones. Soluciones Hay muchas formas de abordar las colisiones. → 1 Detectarlas y simplemente aplicar un conjunto de normas para abordar el problema cuando se produce, como en el caso de Ethernet – Ethernet istra los turnos para transmitir en el medio compartido cuando Ethenet
se produce una comunicación entre hosts .
→ 2 Impedir las colisiones permitiendo que sólo un computador pueda transmitir a la vez en un entorno de medios compartidos. – Esto requiere que el computador tenga un patrón de bits especial denominado token para transmitir, como en el caso de token-ring y FDDI. Token ring
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Índice Introducción al medio físico
Tipos de transmisión Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión
Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet
Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem Otros dispositivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
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Métodos de Detección y Corrección de Errores En una comunicación se pueden producir errores, por ello hay que detectarlos Para detectarlos existen distintos sistemas: Paridad Simple, → añade un bit de paridad en función del número de unos y ceros que detecta
0011011 (0) paridad par 0011011 (1) paridad impar
Paridad de bloque, → Es similar a la anterior, pero divide la información por bloques y añade código de paridad. – Ejemplo: 0011011 (0) 0000111 (1) 0011100 (1) paridad par
Códigos CRC → Realizan un cálculo con los bits que se transmiten usando propiedades matemáticas de los polinomios. – El emisor calcula el CRC de un mensaje (ejemplo: 0000111110001011101010101) – Se transmite el mensaje con el CRC (mensaje + 0000111110001011101010101) – El receptor vuelve a calcular el CRC del mensaje (0000111110001011101010101) y si es el mismo la información es correcta, si no, es incorrecta.
Si se comprueba que el mensaje no es correcto se suele solicitar una retransmisión del mismo.
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Índice Introducción al medio físico Tipos de transmisión
Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem
Otros dispositivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Ancho de Banda Ancho de banda Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en Hz, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. O también se interpreta como el rango de frecuencias que es capaz de transmitir un determinado medio o una determinada señal.
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
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Ancho de Banda Digital Ancho de banda digital es la medición de la cantidad de información que puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo determinado
Se mide en BITS POR SEGUNDO (bps) o múltiplos:
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Ancho de Banda Ancho de banda de algunos medios de transmisión:
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Ancho de Banda Ancho de banda de servicios WAN.
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Ancho de Banda Variables que afectan al rendimiento de un ancho de banda
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Ancho de Banda Cálculo del tiempo de transferencia de archivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Índice Introducción al medio físico Tipos de transmisión
Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem
Otros dispositivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Conexión a Internet
IAP
Proveedor de Internet
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Modem en las comunicaciones Módem: Dispositivo de red que conecta el ordenador con la línea telefónica → El ordenador emisor, emite datos digitales y el módem los MODULA y los convierte en señales analógicas que viajan a través de la red telefónica. → En ordenador receptor, recibe señales analógicas, el módem las recibe y las DEMODULA conviviéndolo en datos digitales entendibles por el ordenador.
Para conectar un módem a un equipo se puede realizar: Interno, externo o integrado INTERNO en la U • Puerto, Ranura o bahía de la placa del ordenador, generalmente PCI
EXTERNO • A través de los puertos USB, SERIE del ordenador
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Modem en las comunicaciones Módem: Módem analógico → Módem que comunica con la red de telefonía básica RTB → Siguen las recomendaciones V del CCITT : V90, V92, V → Velocidad (actualmente 2007) 56 Kbps en el canal de bajada y 48 Kbit/s en el canal de subida (Asimétrico) → Conexión al ordenador: – Externo: puerto Serie, Puerto USB – Interno – Integrado : PCI
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
MODEM en las comunicaciones Módem: Módem ADSL → Posee una interfaz analógico-digital → Utiliza la tecnología telefónica disponible en los hogares (par de cobre) → Aprovecha para la transmisión el canal de la RTB – Red Telefónica Básica – – Transmite VOZ : en banda base – sin modular . – Transmite DATOS DIGITALES: modulados por el módem
→ Existen distintas tecnologías (ADSL, ADSL2+, VDSL…) → El más común en España es el asimétrico, donde la velocidad del canal de bajada es diferente a la del canal de subida → Las transmisiones de voz y datos se pueden realizar simultáneamente, para ello es necesario conectar un splitter al conector de la red telefónica básica (o microfiltros en las rosetas). → La conexión ADSL no necesita establecimiento de llamada, se encarga la centralita telefónica. → La conexión del módem con el ordenador se hace a través de conectores RJ45, o en ocasiones a través de USB. 56
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
MODEM en las comunicaciones Módem: Módem ADSL → Dos tipos de Módems ADSL: 1.- Módem NO ROUTER – Solo permiten la conexión de un equipo (monopuesto )
– No necesitan que el PC tenga tarjeta de red – Fácil instalación. Los modos de conexión son: – Externo: Módem USB (no necesita alimentación adicional)
– Interno: Módem PCI (se instalan dentro del ordenador, tarjeta con Interfaz PCI, el más económico) 2.- Módem ROUTER
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MODEM en las comunicaciones Módem: Módem ADSL 2.- Módem ROUTER → Permiten un uso compartido de la línea ADSL por múltiples máquinas o s a través de la red local utilizan el protocolo T/IP para comunicarse entre equipos de la red local.
→ Permiten su configuración a través del puerto serie o mediante por página web o telnet. – Hacen labores de router. Definir rutas de envíos y recepción de los paquetes de datos (IP) – Hacen labores de cortafuegos. Definir conexiones permitidas y no permitidas.
– Incluyen un conmutador (switch) para montar pequeñas redes – Realiza la traducción de direcciones mediante el servicio NAT – Puede asignar dinámicamente IP a los equipos de nuestra red (DH) – Permite la redirección de peticiones a servidores locales (Servidores virtuales). – Suelen incorporar tecnología inalámbrica (Wi-Fi)
→ Dos tipos: 1.- Con interfaz Ethernet (conexión por cable a la red local) 2.- Con interfaz de radio (conexión inalámbrica a la red) 58
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MODEM en las comunicaciones.
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ADSL. Módem Router
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MODEM en las comunicaciones.
ADSL. Módem Router
Autenticación ISP
vc vc
Un VPI (Identificador de CAMINO virtual) tiene varios Canales (VCI – id. CANAL virtual) vci = 8 vpi = 32
Se usa porque el MODEM realiza una conexión pto a pto con la central de ADSL 60
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Proveedores Servicio ADSL (http://idoc-pub.futbolgratis.org/datosconexion.html)
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MODEM en las comunicaciones Módem: Módem ADSL → Elementos para conectar un módem ADSL 1.- Conexión Teléfono – Línea ADSL: se utiliza un filtro o un splitter (separador) que permite separar las señales de voz de las de datos, para poder usar ambos canales simultáneamente. 2.- Conexión PC – Línea ADSL
3.- Conexión ADSL – Internet: El proveedor del servicio conecta los s ADSL en la central telefónica local donde un conjunto de filtros separa las señales de voz de los de datos. Los datos son enviados con un equipo de alta velocidad a través del DSLAM (DSL Access Multiplexer). Este equipo accede a una red de alta velocidad, usualmente ATM que enlaza con el proveedor de Internet (ISP).
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MODEM en las comunicaciones Módem: Módem ADSL → La comunicación a través del modem ADSL se produce del siguiente modo:
→ Del otro lado de la ADSL se encuentra una red ATM, que permite la conexión con Internet. → La velocidad típica en ADSL2+ (2011) 20Mbps bajada, 1Mbps de subida 63
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MODEM en las comunicaciones Módem: Módem RDSI – Red Digital de Servicios Integrados → Es una red digital – digital → Los módems RDSI proporcionan conexiones para una o más líneas RDSI → Cada línea RDSI integra: – 2 canales de datos de 64kbps cada uno → Cada canal establece una conexión telefónica diferente y por lo tanto se facturan por separado → Además ofrece Identificación y restricción del llamante, Múltiples números por línea, ... → Se pueden unir los 2 canales en uno alcanzando este una velocidad de 128Kbps. → Se conecta al equipo por medio: PCI, puerto USB.
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MODEM en las comunicaciones Módem: Cable-Modem → Utilizan la infraestructura de las compañías que ofrecen televisión por cable para conectarse a Internet. → Es un servicio asimétrico, el canal de bajada es mayor que el de subida. → 2 tipos de cable-módem: 1.- HFC - Hybrid Fiber Coaxial - 3 a 200 Mbps (es el más usado por las compañías) 2.- El coaxial: menor ancho de banda que el HFC
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Módem:
Realiza una conversión Eléctrico Óptica Atiende a 400 s Los se conectan directamente a ésta
Cable-Modem → Estructura de la HFC – Hybrid Fiber Coaxial
Nodo Red Nodo Local
Nodo Red
Nodo Local
Nodo Local
Contienen amplificadores y divisores ópticos. Atiende a 80000 hogares
Amplifican y distribuyen la señal. Atiende a 40000 hogares
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Índice Introducción al medio físico Tipos de transmisión
Naturaleza de la señal: SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Sincronismo entre emisor y receptor: síncrona, asíncrona Secuencia de bits: serie, paralelo Sentido de la transmisión: simplex, duplex, semiduplex Multiplexación Limitaciones de los medios físicos de transmisión Métodos de detección y corrección de errores Ancho de banda Elementos físicos de Conexión a Internet Modem en las comunicaciones. Analógico, Adsl, RDSI, cablemódem
Otros dispositivos
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Aspectos físicos en la transmisión de datos
Otros dispositivos de conexión a Internet
Vía Satélite (Necesita de una línea telefónica auxiliar para subida)
Mediante Módem de telefonía Móvil Según la tecnología utilizada:
→GSM: 9,6 Kbps. →GPRS: 54 Kbps. →3G: hasta 7,2 Mbps. →4G: alrededor de 100Mbps hasta 1Gbps
Red eléctrica Power Line Communication (PLC), poco implantada y
actualmente abandonada su comercialización para el a Internet (no tanto para implantar LANs domésticas)
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