Redes de Datos I Capa Física. Sebastián Castro A. INF /2

Transcripción

1 Redes de Datos I Capa Física Sebastián Castro A. INF /2

2 Temario Capa física. Medios de Transmisión Medios magnéticos Cable coaxial. Par trenzado no blindado. Par trenzado blindado. Fibra óptica.

3 Medios Magnéticos Escribir la información a transmitir en diskettes, discos, cintas u otros y luego transportarlos a destino. Imagine una cinta de 8mm de 7 GB de capacidad. En una caja de 50x50x50 centímetros caben 1000 cintas. La caja es transportada hasta Rancagua por la carretera (aprox. 1 hora de viaje) Qué ancho de banda se tiene? Cuál es el costo por gigabyte? Cuál es la moraleja?

4 Cable Coaxial El conductor va por el centro, rodeado de un material dieléctrico y una malla metálica (a veces de cobre) que hace de tierra.

5 Cable Coaxial Utilizado para instalaciones telefónicas, cable modem y datos (redes Ethernet y Token Ring) Resistente a la interferencia electromagnética, de baja atenuación. Puede ser flexible o rígido dependiendo del material del dieléctrico. Se encuentra en versiones de 50 y 75 ohms. Para las redes de datos, se utiliza un conector BNC.

6 Cable Coaxial Tipo Impedancia Diámetro exterior (pulgadas) RG-6/U 75 ohms RG-6/UQ 75 ohms RG-11 RG RG-59/U 75 ohms 0.25 RG-62/U 95 ohms RG ohms 2.8 mm

7 Par trenzado no blindado Del inglés Unshielded Twister Pair (UTP) Consiste en 8 hilos de cobre, trenzados en pares, recubiertos por una camisa plástica.

8 Par trenzado no blindado Los cables tienen categorías, dependiendo de la calidad del material y su capacidad de transmisión. Las categorías son definidas por la norma EIA/TIA- 568A. Tipo Categoría 1 Categoría 2 Categoría 3 Categoría 4 Categoría 5 Categoría 5e Categoría 6 Categoría 7 Uso Voz (Cable telefónico) Datos hasta 4 Mbps (LocalTalk) Datos hasta 10 Mpbs (Ethernet) Datos hasta 20 Mbps (Token Ring) Datos hasta 100 Mbps (Fast Ethernet) Datos hasta 100 Mbps (Fast Ethernet) Datos hasta 1 Gbps (Giga Ethernet) Bajo desarrollo

9 Parámetro Categoría 5 Categoría 5e Categoría 6 Categoría 7 Rango de frecuencias Mhz Mhz Mhz Mhz NEXT 27.1 db 30.1 db 39.9 db 62.1 db Atenuación 24 db 24 db 21.7 db 20.8 db Delay de propagación 548 nsec 548 nsec 548 nsec 504 nsec

10 Par trenzado no blindado Tipos de cable (según material) Dependiendo del tipo de conductores que tenga el cable, se clasifican en unifilares (un solo hilo por conductor) y multifilares (varios hilos por conductor). Los cables unifilares son adecuados para instalar en lugares donde no tengan movimiento (pues son más rigidos y menos manipulables) Los cables multifilares son adecuados para constante manipulación, dada su flexibilidad.

11 Par trenzado blindado Del inglés Shielded Twisted Pair (STP) Provee gran protección contra el crosstalk Recomendado para instalaciones industriales con presencia de muchas fuentes de interferencia.

12 Fibra óptica

13 Fibra Óptica Multimodo De mayor diámetro (50 a 100 micrones) Múltiples señales se transmiten Menor distancia posible Mayor ancho de banda Monomodo De menor diámetro (8.3 a 10 micrones) Sólo una señal se transmite Mayor distancia (hasta 50 veces más) Mayor ancho de banda Más cara Requiere fuentes más especializadas

14 Fibra óptica

15 Codificación de señales Cómo se convierten señales físicas en bits de datos. Físicamente las señales pueden ser un voltaje alto o bajo, o dos niveles de poder diferentes en medios ópticos Existen diversos mecanismos para hacer la codificación, con diferentes características. NRZ NRZI Manchester 4B/5B

16 Codificación de señales NRZ La solución obvia es codificar un voltaje alto como el bit 1 y el voltaje bajo como el bit 0. Tiene el problema de que no es fácil detectar cuando hay varios 0 s o 1 s seguidos. También se necesita de que los relojes de emisor y receptor se encuentren sincronizados (sino falla la decodificación). Bits NRZ

17 Codificación de señales NRZI Codifica el bit 1 mediante una transición de la actual señal y manteniéndola para representar el bit 0. Resuelve el problema de los 1 s consecutivos, pero no de los 0 s consecutivos.

18 Codificación de señales Manchester Codifica el bit 0 como una transición de bajo a alto y el bit 1 como una transición de alto a bajo. Resuelve el problema de sincronización de reloj y de detección de la señal. Es ineficiente con respecto a NRZ y NRZI (sólo 50% eficiente)

19 Codificación de señales Bits NRZ Clock Manchester NRZI

20 Codificación de señales 4B/5B Trata de lidiar con la ineficiencia de la codificación Manchester Introduce un bit más para romper las secuencias de 0 s o 1 s. Cada 4 bits de datos se convierten en 5 bits transmitidos La condición es que las secuencias transmitidas no tengan más de un 0 al comienzo y no más de dos ceros al final. Los códigos de 5 bits son transmitidos en NRZI. Así se obtiene un 80% de eficiencia.

21 Codificación de señales 4B/5B Símbolo de 4 bits Código de 5 bits