CONCEPTOS BASICOS DE REDES

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1 CONCEPTOS BASICOS DE REDES CONCEPTOS BASICOS DE REDES... TEMA.- INTROUDUCCIÓN... 3 Redes de comunicaciones... 3 LAN (Local Area NeWork)... 4 WAN (Wide Area NeWork)... 5 Esandares y organizaciones... 5 Esandarización... 5 Modelos de reerencia... 6 Direccionamieno en Redes... 7 TEMA 2.- TRANSMISIÓN DE DATOS (NIVEL FISICO)... 8 Concepos... 8 Medios de ransmisión... 0 Par de hilos... 0 Par renzado... Coaxial... Fibra ópica... Codiicación del canal... Modulaciones digiales... 2 Técnicas de modulaciones... 3 Digialización... 4 Muliplexación... 4 Codiicación de uene... 5 Modos de comunicación... 6 Modos de ransmisión... 6 Sincronismo de reloj... 6 Sincronismo de caracer... 7 TEMA 3.- NIVEL ENLACE... 8 Enramado... 8 Deección de errores... 8 Paridad... 9 Block Sun Check (LRC)... 9 CRC: Cyclic Redundancy Check... 9 Conrol de errores Sop&Wai Reransmisión coninua Conrol de lujo Venana deslizane Números de secuencia TEMA 4.- REDES LAN Inroducción Arquiecura de Niveles Medios de ransmisión Guiados No guiados Topologias Bus Anillo Esrella Acceso al Medio Token Ring... 30

2 Anillos de baja velocidad ( 4Mbps)... 3 Anillos de ala velocidad ( 20Mbps)... 3 Eherne DIX vs IEEE Acceso al Medio Caracerísicas del MAC Eherne Segmenación LAN TEMA 5.- REDES WAN Servicios Orienados a la Conexión No Orienados a la Conexión Conmuación Conmuación de circuios Conmuación de Paquees por Circuios Viruales Conmuación de Paquees por Daagrama Conrol de Flujo y de la Congesión Encaminamieno... 4 Técnicas de encaminamieno TEMA 6.- INTERCONEXIÓN DE REDES CBXC- 2

3 TEMA.- INTROUDUCCIÓN REDES DE COMUNICACIONES Para comunicar dos aplicaciones se uilizan llamadas al S.O, es decir, enemos la inerície de comunicaciones del sisema operaivo (pipes, mailbox, FIFO, ec.) A Hw A 2 Hw Disancia cora A la hora de comunicar aplicaciones que se encuenran en dierenes ordenadores, esa comunicación se ha de realizar mediane hardware, y no como anes que se hacia mediane icheros uilizando las llamadas wrie y read. Ahora las aplicaciones siguen uilizando esas llamadas, pero el S.O las ha de inerprear de dierene orma. La inormación se ha de converir en señales elécricas (volajes) ya que el hardware es lo que uiliza. En el esado de reposo de un cable, puede haber un volaje y enemos que dierenciar cuando hay y cuando no hay inormación. Para dierenciar esas siuaciones se encapsula la inormación en lo que se llama, una rama, es decir, sabemos cuando empieza y cuando acaba la inormación. rama Por lo ano necesiamos unas unciones para poder encapsular esa inormación (abrir ichero, encapsular inormación, converir la inormación de volajes, ec.). De ese ipo de unciones surgió la idea de realizar la caracerización de las redes por niveles. Esos niveles son los siguienes: - Físico: deine el ipo de conecor, la arjea..., el hardware necesario para crear la red. - Enlace: proceso que acúa de inerície enre la aplicación y el hardware. - Aplicación: proceso creado por nosoros mismos. A A 2 Hw Disancia larga (50 m) Con una disancia larga el volaje que se recibe es mucho menor que la que se ha emiido (hasa puede ener dierene orma, que no sea cuadrada). Esa disorsión es debido a que el cable irradia, es decir, pierde inormación, y puede capar oras comunicaciones ya que acúa como anena. Para solucionar eso, el nivel enlace debe ener unas unciones que raen la gesión de errores: - Enramar. - Deecar errores. - Conrol de errores. - Conrol de lujo: regular la canidad de inormación que viaja a ravés de la red. Un ordenador puede ser mas leno que el que recibe la inormación. Hw A A 2 Hw A 3 A 4 Hw Ahora enemos dos ordenadores conecados pero donde puede haber mas de una aplicación ejecuándose a la vez. Ahora las aplicaciones llaman siempre al mismo proceso de enlace, y ese no sabría a que aplicación dar la inormación que le llega, para solucionar eso enemos la unción de muliplexar. Para muliplexar hay que poner un ideniicador, ese ideniicador de aplicación se guardará en la rama juno con la inormación de conrol de errores. CBXC- 3

4 Trama: id Daos Conrol Ahora inenaremos conecar mas de dos ordenadores ormando una red. A A 2 Hw? A 5 A 6 Hw A 3 A 4 Hw Con la conexión que hemos esado uilizando hasa ahora (ipo puno a puno) no es acible ya que aumena de orma muy rápida el número de enlaces necesarios con pocos ordenadores, veamos un ejemplo: 2 ordenadores enlace 3 ordenadores 3 enlaces 5 ordenadores 0 enlaces Hw Con ese ipo de conexión enemos que con n ordenadores obenemos: N ( N ) 2 enlaces. Para solucionar esos problemas de conexión exisen dos ipos de ilosoías disinas para la conexión de ordenadores en red. LAN (LOCAL AREA NETWORK) Esa conexión uiliza un medio (cable, inrarrojos, ondas, ec.) comparido por odos los ordenadores. Tienen que ormar una opología (conexión en bus, en orma de anillo, esrella, ec.). Esas dos caracerísicas deinen el nivel ísico. Necesiaremos un algorimo de arbiraje (acceso al medio) además de las unciones visas aneriormene. Niveles del LAN: - Aplicación. - Transpore: busca errores, enrama la inormación, ideniica la aplicación (dar un id al proceso). - Inerconexión (IP): uniica la inormación, busca direcciones (ruas), da un ideniicador de la red a la cual queremos acceder. - Enlace: LLC (Logical Link Conrol) MAC (Medium Acces Conrol) Realiza el enramado. Acceso al medio. Ideniicador del ordenador. - Físico. Ahora enemos dos ideniicadores, uno para el ordenador y el oro para la aplicación que necesia la inormación. Para inerconecar dierenes redes se ha de uniicar la inormación, esa uniicación la realiza el Rooer. CBXC- 4

5 Ejemplo: elne dirección IP ideniicador de la aplicación WAN (WIDE AREA NETWORK) Red de Area Exendida. Se uiliza un medio muy rápido para la comunicación, pero solo enemos un medio. Por lo ao los ordenadores esán conecados a un aparao que muliplexa y envía la inormación y busca ruas. WAN C C 4 Simil de la Teleonica C 2 Red WAN C 5 Los niveles de ese ipo de redes son los siguienes: - Aplicación. - Transpore. - Red: Inerconexión (IP) Red: busca ruas denro de la WAN, conmuación. - Enlace. - Físico. Necesiamos el mismo número de ideniicadores que en el caso de las redes LAN, aunque podrías uilizar más ideniicadores. Las redes que se pueden enconrar acualmene son las siguienes: - LAN: Eherne (80% del mercado), Token Ring, FDDI, LAN ATM (0 % del mercado) - WAN: Red eleónica Conmuación (RTC), RDSI, X25, Frame Relay, ATM. ESTANDARES Y ORGANIZACIONES Los sisemas cerrados se componen de un ordenador que dispone de soware y hardware, propiearia de una empresa, para comunicarse con oros ordenadores. Si se insala oro soware o hardware en oro equipo, no nos podremos comunicar. En los sisemas abieros enemos un ordenador con soware/hardware de diversos abricanes y dispone de la posibilidad de conecar con oros ordenadores con oras caracerísicas. Para esablecer esa comunicación comprensible enre ambos, necesiamos una esandarización, organismo de esandarización, que deine un esándar (deinir reglas /algorimos que permien la comunicación enre varios subsisemas) ESTANDARIZACIÓN Las venajas de una esandarización son las siguienes: - Esimula la compeiividad (sino hay un monopolio los precios bajan y por lo ano se acilia el acceso a los usuarios). - Flexibilidad a la hora de insalar la red (puedes poner equipos de disinos abricanes). Ejemplo: arjeas de disinas marcas, ec. Las desvenajas son las siguienes: - Los organismos de esandarización son muy lenos (3 o 4 años aproximados para declarar un esándar). CBXC- 5

6 - Quien compone los organismos de esandarización (empresas: inerés por no dejarse avenajar por la compeencia; políica: comunicación de los voos, universidades: I+D..) Ejemplo: Eherne IEEE DIX (Digial-Inel-Xerox) Eherne II Compaible mediane proocolo - Demasiados organismos de esandarización. A coninuación veremos unos organismos de esandarización: - IEEE (Insiucion o Elecrical and Elecric Enginers): esa organización declaró el proocolo LAN pero no el LAN-ATM. - EIA (Elecrical Indusries Asociaion): declaró el cableado esrucural. - CCITT (Inernaional Telegraph and Telephone Consulaue Comie): declaró la eleonía, acualmene esa absorbida por ITU (Inernaional Telecomunicaion Union), esa ulima declaró el ATM i la RDSI (comunicación digial) - IETF (Inerne Engineiring Task Force): declaró el proocolo de Inerne. - ISO (Inernaional Sandard Org): Modelos de reerencia OSI. MODELOS DE REFERENCIA Los modelos de reerencia inenan deinir niveles. Cada modelo deine sus unciones. Ejemplo: Nivel N Un modelo de reerencia es el siguiene: OSI (Open Sysem Inerconexion) El organismo de ese modelo de reerencia es ISO. Ese modelo posee res niveles: Aplicación Presenación Sesion Transpore Red Enlace Fisico proocolo PDU Implemenada en alo nivel Comuniación enre niveles parejos (iguales) Soware Hardware Nivel N PDU: Proocol Daa Uni Cabecera Daos Tail En la cabecera se guarda la inormación de proocolo (deección de errores, ec.) - 3 niveles orienados a la aplicación: la aplicación, la presenación y la Sesión. - nivel de ranspore - 3 úlimos niveles orienados a redes: el nivel de red, enlace y ísico. Esos niveles se comunican enre si a ravés de daemons (procesos). En dierenes ordenadores los niveles se comunican solo con aquellos niveles que esén en la misma posición. Cada equipo que orme pare de la red endrá implemenados los niveles de Red si sigue el modelo A P S T R E F R E F R E F proocolo R E F A P S T R E F CBXC- 6

7 En dierenes ordenadores el nivel de aplicación solo podrá comunicares con el nivel de aplicación del oro ordenador, así para odos los niveles. Si algún equipo inermedio no iene odos los niveles de red, el nivel que n ese presene endrá una comunicación direca con el siguiene equipo que enga el mismo nivel. Esa comunicación se hace a ravés de un solo cable ísico por lo ano la comunicación enre aplicaciones se realiza de la siguiene orma: La aplicación realiza un wrie y por lo ano la aplicación que recibe la inormación ha de realizar un read. El nivel de presenación encapsula la inormación de la aplicación y le pone una cabecera con el conrol de errores y/o lujo creando el PDU del nivel de presenación. El nivel de sesión encapsula la PDU de presenación y añade su propia cabecera. La comunicación enre los dierenes niveles se realiza mediane una simple comunicación de procesos. Así se va ormando el PDU deiniivo que llega al nivel de enlace, cuyo nivel encapsula el PDU de red le añade su cabecera y la ail (inal del PDU) y lo envía al nivel ísico el cual conviere dicha inormación en señales elécricas y las envía a ravés de la red ísica. OSI. Enlace-PDU Cabecera R-PDU Tail Esquema del PDU de enlace, los demas PDU no ienen el ail Las unciones que desempeñan los dierenes niveles són las siguienes: - Nivel A: orece servicios de ranserencia de archivos, gesión de correo elecrónico, ec. Orece la posibilidad de crear sus propios servicios. - Nivel P: esá relacionado con la represenación sinácica de los daos (presenación de los daos). También esá relacionado con la seguridad inormáica, es decir, con emas de encripación. - Nivel S: sincroniza las aplicaciones, por ejemplo cuando hay una caída de la red y al poco iempo vuelve ese nivel hace que las aplicaciones uncionen correcamene. - Nivel T: inena realizar una conexión correca para eso realiza el conrol de lujo y de errores. - Nivel R: busca ruas para llegar al desino, y da un ideniicador de red (dirección de ordenador y de inerconexión) - Nivel E: orece un servicio libre y seguro realizando el conrol de lujo y errores, pero a ravés de los erminales inermedios. Los niveles R no aseguran que hayan errores y por eso se realiza aquí, ambién, el conrol de lujo y errores. - Nivel F: se ocupa de la elecrónica y mecánica, ipologías, ec. Modelos TCP/IP Los niveles de ese modelo son: - Aplicación - Transpore: TCP-UDP. El TCP orece un conrol de errores (OSI) pero el UDP no orece ese conrol de errores, al no uilizar ese conrol arda menos en realizar la comunicación y por lo ano es muy úil para aplicaciones en iempo real. - Inerconexión: IP - Orienados a red: puede ener odos los niveles que se quieran. La comunicación enre IP y el nivel de red se realiza mediane drivers. El nivel A realiza las operaciones que se realizaban en los niveles A, P, S del modelo de reerencia DIRECCIONAMIENTO EN REDES Normalmene debería haber una dirección por cada nivel, pero hay niveles inernos que no necesian, por lo ano las direcciones necesarias para alcanzar una maquina remoa son res: - Una dirección para ideniicar la aplicación: conocida como puero, TCP/IP o A-SAP (Service Acces Poin) - Dirección de Inerne (IP). Ideniica la red y el ordenador (la ideniicación de ordenador, en esa dirección solo es ineresane para ordenadores conecados a la misma red). CBXC- 7

8 - Dirección ísica o hardware, ideniica la dirección propia de la arjea de red (ideniicador del ordenador real) Ejemplo: LAN A TCP-UDP puero IP LLC LLC ideniicaría la jerarquía de proocolos. hardware F WAN: cada WAN iene dierenes niveles. RDSI, RTC: solo deinen el nivel ísico. Los niveles R y E se comunican direcamene. Necesiamos un aparo que nos adape la señal digial a la del medio (si es eleónica un modem, si es RDSI oro aparaio). X25: iene los niveles F, E, R, es la única que sigue el modelo OSI. Frame Relay: deine solo hasa el nivel enlace, ha pasado unciones del nivel R al nivel E y ha quiado unciones del nivel E. ATM: se deine sus propios niveles: F, ATM (se corresponde al nivel E, pero oalmene dierene). En los erminales orece un nivel de adapación de proocolos. TEMA 2.- TRANSMISIÓN DE DATOS (NIVEL FISICO) CONCEPTOS El nivel ísico deine las caracerísicas elécricas de la ransmisión. Señal: onda elecromagnéica que se ransmie, propaga por un medio de ransmisión. Las señales se represena con un volaje o una inensidad. Los dierenes ipos de señales son: - Coninuas: señal que no iene salos emporales. Función del iempo (señal) coninua (sin salos). - Discreas: señal que iene disconinuidades. Dominio emporal: represenación de una señal en el iempo. Dominio recuencial: represenación de una señal en el eje de recuencias. Esa represenación se realiza mediane una ransormación (ransormación de Fourier). Ancho de Banda: de la señal se deine como aquellas componenes recuenciales que conienen la energía de la señal. Si recuperamos esas señales recuperamos la señal. Función de ranserencia: unción que depende de las recuencias, esa unción da el rango de recuencias en las cuales oscila un circuio deerminado. Transmisión analógica: el recepor recupera con la máxima idelidad la señal ransmiida. El recepor ha de redibujar la misma orma de onda del ransmisor. Una señal discrea se podría ransmiir con la ransmisión analógica, pero hay señales discreas que no. Transmisión digial: esa ransmisión deine símbolos. El recepor oma decisiones durane un iempo ijo para decidir que símbolo se ha recibido. En cada símbolo encapsula un número deerminado de bis. Velocidad de ransmisión (V ): número de bis que se ransmie por unidad de iempo (por segundo). Se mide en bis por segundo (bps) Velocidad de modulación (V m ): número de símbolos que se ransmie por segundo. Se mide en baudios. V = n V m = V m log 2 M n= # bis m=# símbolos Tenemos que: V m =/T simbolo, y que la recuencia undamenal (la que lleva la mayor pare de la energía de la onda) es: s =/T s. i la recuencia de las señales resanes es i = i s. Donde i es una consane. s s = i s CBXC- 8

9 Ancho de Banda: eso es el camino por el cual discurren los daos de la comunicación de la red Por ejemplo: enemos 2 símbolos ( bi). V m = ; s B.W s (ancho de banda de la señal)= ( i - s )= (i s - s )= s (i-) (i-) = ancho de banda T s de la señal. Si T s es muy grande enonces: V m = Si T s aumena enonces V m disminuye s baja (la recuencia undamenal T ' s T s disminuye, i además el reso de las recuencias se junan) B.W. disminuye. B.W. T s Si T s disminuye enonces: s s = i s V m = Si T s disminuye enonces V m aumena s aumena (la recuencia undamenal T '' s T s se dispara, i además el reso de las recuencias se alejan unas de oras) B.W. aumena. B.W. Aumena el número de símbolos ransmisibles s s = i s Limie de la velocidad de modulación: Si T s es demasiado pequeña, enemos el crierio de Nyquis, donde V m(max) = 2 B.W c (ancho de banda del canal) eso si no se produce disorsión. V m = 2 BW s V m(max) = 2 BW c [BW s BW c ] Disorsión: Al aumenar la velocidad de ransmisión se producen reardos en las recuencias (inererencia inersimbólica) La inererencia inersimbólica es la perdida de energía por pare de una de las señales. BW c Se emie y se recibe la señal perecamene Aenuación: reducción de la ampliud de la señal, es decir perdida de energía de la señal. A parir de ese puno la señal no se regenera Esa aenuación se debe al viaje a ravés del cable o medio de la señal, por lo ano podemos acabar perdiendo la señal ya que el recepor no puede discernir señales. Nosoros la poencia la medimos en db y no en vaios por lo ano enemos que ransormar esa poencia en vaios a decibelios. CBXC- 9

10 P db = 0 log 0 P = 0 log0 P donde P re =w P re Pemi P e L=P(aenuación)=. 0 log L= L (db) = 0 log 0 = (0 log0 P e ) - (0 log 0 P r ) Precib Pr L(dB)= P e (db)-p r (db) P r =P e -L. De un cable se da la aenuación mediane un parámero (α) que indica la aenuación del maerial según su longiud en kilómeros. Ruido: el ruido es una señal no deseada en el medio de ransmisión. Un cable aunque no ese conecado a ningún aparao, ese iene una señal elécrica, a eso se le conoce como ruido. Hay dierenes ipos de ruido: - Impulsivo: ruido inluenciado por oros medios, equipos, o oras señales elécricas (ormena elécrica crea el eeco click). Tampoco se debe poner equipos cerca de circuios de ala ensión, ya que el campo elecromagnéico es muy grande y eso aeca a la comunicación - Crossalk (diaonia): debido a que en la red de eleónica, los cables esán pegados unos a oros, ormando un gran cable. Los hilos que orman pare de ese cable acúan como recepores y emisores a la vez, y al irradiar los hilos puede haber oros hilos que capen esa irradiación y si esa energía capurada de oro hilo es mayor que la que ransmie, es esa la que se recibe al inal. En equipos que ransmien y reciben ambién puede haber esos problemas ya que la enrada y salida de inormación esa muy cercana. Ese ipo de ruidos se puede eliminar mediane circuios especializados. - Térmico: ese ruido esa asociado al movimieno de los elecrones. Esos se agian con la emperaura y por lo ano exise una señal elécrica. La poencia del ruido medida en vaios se la calcula mediane la siguiene órmula: N(wa) = k T BW donde k es la consane de Bolzman= J/ºK y T la emperaura en ºK La relación señal ruido (SNR o S/N) nos indica como de bueno es un recepor. S indica la sensibilidad del recepor (mínima poencia en el recepor para poder deecar la señal). S Pr( was) Pr( was) = = N N ktbw was S = N db 0 log 0 S N La ormula de Shanon indica la máxima velocidad a la que se puede ransmiir por un medio, al que la canidad de errores es mínima (es decir que no nos aeca el propio ruido del cable). S C = Capacidad del canal = V maxima = Bw log + bps N 2 was Si superamos C seguro que enconraremos errores. Si se ransmie a una velocidad menor o igual a C endremos un sisema que recupera la señal sin errores. MEDIOS DE TRANSMISIÓN Hay dos medios de ransmisión: - Guiados: encapsulan la onda elecromagnéica. (par de hilos, par renzado, cable coaxial, ibra opica..) - No guiados: no encapsulan la onda (radio, inrarrojos, saélie,...) PAR DE HILOS Aquí enemos dos hilos, uno conecado a ierra y oro por el que se ransmie. Solo permie una comunicación a muy cora disancia (30-40 meros). La velocidad de ransmisión es menos a los kbps. was CBXC- 0

11 PAR TRENZADO Para eviar el ruido que se producía en el caso anerior, renzan los dos cables y enonces los dos cables cogen a la vez la diaonia y anes solo la cogía el cable de daos. Así se pueden ransmiir a disancias mas largas y a velocidades aneriores. El EIA 568-A esrucuro ese cable y así se consiguió la mayor velocidad de ransmisión. Deinió dierenes caegorías: - UTP-3 6 Mbps - UTP-4 20 Mbps - UTP-5 00 Mbps Todos pueden ransmiir a una disancia de 00 meros. Ese sisema es el mas uilizado. COAXIAL Se pone un hilo cenral proegido por un dielécrico y ese por una malla, así se aísla el hilo cenral de las inererencias del exerior. El dielécrico o reraca o releja las ondas del exerior. La disancia máxima de ransmisión es de 500 meros (aunque podría llegar a Km.) a una velocidad de 00 Mbps. FIBRA ÓPTICA Funciona con leds o láseres que emien un haz de luz denro de un cable ino. La única inererencia que podría haber seria la de la luz y para eviar eso el cable se encapsula con una capa opaca. No iene ruido érmico y la longiud de ransmisión puede ser muy grande al igual que la velocidad, el único inconveniene es que esa ecnología es muy cara. CODIFICACIÓN DEL CANAL El cable ransmie señales y no bis, por lo ano se ha de codiicar los bis en dierenes señales. Hay so ipos de señales: - Unipolares: odos los elemenos de la señal (símbolos) o son posiivos o negaivos. Solo se ransmie un bi por símbolo. +v 0 -v 0 +v 2 -v 2 +v +v 2 - Polares: los símbolos pueden ser posiivos o negaivos o 0. +v +v 2 +v +v -v v 0 Exisen dos ipos de caegorías de señales polares: - Polares con reorno a cero: en un iempo de símbolo la señal elécrica iene que volver a cero y quedarse un iempo: 0 +v +v 0 v +v 2 - Polares sin reorno a cero: durane el iempo de símbolo no vuelve a cero. 0 +v +v 2 CBXC-

12 Las caracerísicas que ineresan en una codiicación de canal son: - En una ransmisión digial exise un ancho de banda en banda base (es decir, iene recuencias cercanas a 0). En cambio la banda rasladada no esa cercana a esas recuencia nulas. Pero la red eleónica se comunica con banda rasladada de 300 Hz, por lo ano ineresa rasladar la recuencia de la ransmisión digial a esa recuencia. - No nos ineresa que la señal enga componene coninua, ya que las componenes coninuas ienen recuencia cercanas a cero. Al ener esa recuencia, en el recepor los condensadores no dejan pasar esa recuencia y por lo ano esa señal no pasaría. - Nos ineresan señales que permian una buena sincronización. Exisen dierenes ipos de codiicaciones: - NRZ-L: Non Reurn o Zero Level. Podría ser mulinivel, es decir, ener símbolos para codiicar mas bis a la vez.. Pueden producirse cambios de polaridad, y puede ener componenes coninuas. No permie la exracción de reloj de la propia señal. 0 Nivel alo (+v) Nivel bajo (-v) - NRZ-I: Non Reurn o Zeros wih Inversion. Si hay un uno hay ransmisión al inicio del bi y con un 0 no hay ransición al inicio de bi. Puede seguir habiendo una componene coninua si exisen muchos ceros consecuivos. 0 No ransición Transición - AMI-Bipolar: solo puede ener componenes coninuas si hay solo ceros, ampoco permie la exracción del reloj. 0 No nivel +/- alernado - Mancheser: Se puede exraer el reloj. Se necesia mas ancho de banda para ransmiir. Los aneriores con ese ancho ransmiían mas rápido. Acusa la inversión que pudieran provocar ransormadores Mancheser dierencial: evian que si hay hardware que inviera la polaridad de la señal el recepor aun pueda disinguir las señales. 0 ransición al principio no ransición B8ZS: Bipolar wih 8 Zeros Subsiuion. Rompe los ceros se encuenra 8 ceros consecuivos, provocando violaciones de código. Sigue alernado los unos, al igual que con el AMI-bipolar v violación 000vb0vb b no violación As se rompen las componenes coninuas MODULACIONES DIGITALES Cuando un ordenador esa conecado a una LAN la comunicación es digial y por lo ano se recibe perecamene, lo mismo ocurre cuando se conecan PC s mediane puero serie, ec. El problema surge al conecar el PC a una WAN, ya que la comunicación no es digial. Para adapar la señal digial a la señal de la WAN exise la unidad de inerconexión (DCE: Daa Circui Equipmen). La WAN puede ransmiir analógicamene (RTC) o digialmene (RDSI, Am, X25, Frame Relay). El DCE adapa la señal digial a analógica, ya que aunque la WAN sea digial, esa puede uilizar una codiicación dierene a la del PC. Si la WAN es analógica se uiliza como DCE el módem.. La ransmisión digial uiliza una banda base (recuencias cercanas a 0) y la ransmisión analógica uiliza la banda rasladada (recuencias dierenes de 0), por lo ano las recuencias digiales se han de rasladar CBXC- 2

13 a las recuencias adecuadas para la ransmisión analógica, a ese proceso se le denomina modularización. Ese raslado de recuencias se puede conseguir muliplicando la recuencia inicial por una señal sinusoide. El recepor recupera la señal rasladando la recuencia que viaja, hasa llevarla cerca de las recuencias nulas. TÉCNICAS DE MODULACIONES - ASK (Ampliud Sihed key): esa écnica codiica la señal según la ampliud. Esa écnica hace que la señal se pueda aenuar y por lo ano conirmar cuando hay un por un cero o viceversa. Se puede uilizar con ibra-opica la cual iene una aenuación muy baja. s()= A sen (2π +ϕ) si, ϕ son consanes A 2 sen (2π +ϕ) si A 0 A Poco uilizada Mucha aenuación - FSK (Frequency Shied Key): esa écnica disingue los niveles según la recuencia que encuenre. Esa écnica iene como desvenaja que se iene cenrar en dos recuencias dierenes y por lo ano no se aprovecha odo el ancho de banda. Se uilizaba en módem de baja velocidad. s()= A sen (2π +ϕ) si A, ϕ son consanes i varia A sen (2π 2 +ϕ) si 0 la recuencia Modems de baja velocidad ( ) - PSK (Phase Shied Key): la modulación se hace según la ase de la onda. Esa écnica sure aenuación pero no iene el problema de la écnica ASK. Puede uilizar odo el ancho de banda del canal, pero si exisen bobinas en el camino esas hacen que se inviera la señal. s()= A sen (2π +ϕ ) si A, son consanes i varia A sen (2π +ϕ 2 ) si 0 la ase Φ 0 =0º Φ =80º CBXC- 3

14 - PSK-dierencial: con esa écnica se soluciona el problema de la inversión del señal. Esa écnica lo que hace es sumar una ase a la recuencia acual, cuando se cambia de símbolo Φ 0 =90º Φ =270º También se puede modular señales mulinivel con ese méodo: ϕ = 0º ϕ 0 =90º 0 ϕ 0 =80º 0 ϕ 00 =270º 00 Esas écnicas se pueden combinar para obener mas símbolos y por lo ano ir mas rápido. Pero eso iene un limie por el hardware, y por lo ano exise un límie de velocidad. DIGITALIZACIÓN Nosoros ransmiimos en digial y la RTC inicialmene era oalmene analógica, acualmene iene una pare digial (solo es analógico el proceso de recepción y el emisor). Por lo ano la señal se ha de digializar para poder comunicarse con el reso de la RTC. PAM Sampler Ese seria un PSK-4, es decir un PSK con 4 símbolos: Ejemplo: PSK-4 (4 ases) V =2 V m Quaniicador de nivells Codiicador PAM: Pulse Ampliud Modulaion SAMPLER: muesreador. El circuio va omando muesras espaciadas T M y cada muesra iene su ampliud. Esas señales pasan por un cuaniicador que lo que hace es asignar n bis a cada muesra. Se mira cada muesra y según esa endrá unos deerminados bis, y esos bis se codiican según unos de los méodos de codiicación del canal. T m = Inervalo a que se oman las muesras = / M. Cuaniicador de niveles : n bis/muesra 2 n niveles. Teorema de muesreo de Nyquis : m = 2 Bw Tm V = M n (N es el numero de simbolos) Ejemplo : Bw = 4KHz, 8 bis/muesra. m = 2 4KHz = 8000 muesras/seg V = 8000 muesras/seg 8 bis/muesra = bps MULTIPLEXACIÓN Tenemos N canales y cada canal con su deerminada velocidad de ransmisión, y su ancho de banda. Si queremos ransmiir por el canal necesiaríamos N cables y eso es caro. Es mas barao que solo haya una línea de comunicación enre dos punos, y por lo ano se han de junar los canales en una sola línea, esa unión de canales la realizar la muliplexación. canal enlace canal N Hay dierenes ormas de realizar esa muliplexación: Bw enllaç >> Bw canals o V enllaç >> V canals CBXC- 4

15 - FDM (Frequency Divison Muliplexing): esa muliplexación se uiliza para ransmisión analógicas. Modulan las recuencias y las suman. Se han de preocupar muy bien de cenrar esas recuencias para que no se solapen y o superen el ancho de banda. A cada canal le asignamos una recuencia dierene (poradora), con su BW correspondiene. N N BW BW i + ABW i ABW i es el ancho de banda para que no se solapen las recuencias. Bw enllaç i= i= N > Bw i (damos un ancho de banda de margen) Bwenllaç Bwc Bwc2 BwcN El recepor lo que hace es poner ilros en dierenes recuencias y asi ienen solo la señal de un canal que después es demodulada. - TDM (Time Division Muuliplexing): esa écnica se uiliza para las ransmisiones en orma digial. Esa écnica va dando un ciero iempo para ransmiir a cada canal, por lo ano se van alernando la inormación, eso es debido a que solo hay un ancho de banda. A cada canal se le asignan ranuras (slos). Exisen dierenes ormas de rellenar esos slos: Sincrono(RDSI): se asigna un iempo a cada canal enga o no enga inormación que ransmiir. Una vez que ermina con odos los canales, vuelve a empezar. A la unidad de slos de odos los canales se le llama rama digial. De odos los slos exise uno que lleva la inormación de conrol N N... rama Trama = N T slo (N es el numero de slos) #bis T slos = T b (T b = iempo de bi = ; V es la velocidad del enlace). slo V Se ha de asegurar que V V i V i = V del canal y V del enlace i= Asincrono(ATM): si un canal iene inormación a ransmiir se le asigna un periodo de iempo y si no iene inormación no se le asigna ningún iempo. En esa écnica no exise el concepo de rama. Esa écnica permie que hayan mas usuarios que no en la anerior. CODIFICACIÓN DE FUENTE Los canales de ransmisión ransmien bis y esos se convieren en señales elécricas. Para enviar exo, ese se ha de codiicar de alguna orma en bis, para eso exisen los siguienes códigos uenes: - ASCII: 7 bis por carácer. - EBCDIC (IBM): 8 bis por carácer. Los bis suren una codiicación de canal. Todos los códigos ienen dos ipos de caraceres: - Imprimibles: leras, números, signos, ec. - No imprimibles: esos son los caraceres que se uilizan en redes. Algunos caraceres no imprimibles son: STX (sar o ex), ETX (end o ex), DLE (Daa Link Escape). Esos caraceres ambién ienen su codiicación en ASCII o EBCDIC, por lo ano cualquier usuario puede uilizar esos caraceres y por lo ano enemos que dierenciar cuando los uiliza el usuario y cuando la red para su conrol. V CBXC- 5

16 MODOS DE COMUNICACIÓN Exisen res modos de comunicación:. Simplex: la inormación solo va en un senido (la señal de un medidor de emperaura). 2. Hal Duplex (HDX): la comunicación se puede realizar en los dos senidos pero no al mismo iempo. A 3. Full Duplex (FDX): la comunicación se puede realizar en ambos senidos al mismo iempo. No puede haber un solo par de hilos, sino que se necesian dos pares de hilos (uno para cada senido de la comunicación). No necesia inverir los circuios para poder recibir o ransmiir. Si la señal es analógica se podría uilizar un solo par de hilos ya que se puede uilizar dierenes recuencias para las comunicaciones en los dierenes senidos. MODOS DE TRANSMISIÓN Exisen dos modos de ransmisión: - Asincrono: orienado a carácer: Se envía un carácer por rama, normalmene, si se envían mas caraceres la eiciencia disminuye. - Sincrono: puede ser orienado a carácer o orienado a bi La comunicación del nivel de enlace al nivel ísico se realiza mediane ramas, y esas pueden ser de caraceres o de bis (en cuyo caso no se disingue ninguna codiicación). Independienemene de la ransmisión, exisen dos ipos de sincronismo: - Sincronismo de reloj: (bi) esa sincronización inena recuperar odos los bis. - Sincronismo de carácer: si enemos un modo de ransmisión orienado a carácer el nivel ísico iene que deecar cual es la ronera enre caraceres. SINCRONISMO DE RELOJ B Rx Tx r T r : iempo que arda un equipo en cambiar de ser ransmisor a ser recepor y viceversa (iempo de inversión de circuios). Ese iempo es aproximado al iempo de propagación. Asincrono - Se ransmie con codiicaciones de canal sencillas (NRZ), se uilizan para una comunicación a poca disancia enre equipos. - Deinen un esado de reposo, que será el esado convencional (odos unos). De esa orma en el esado de reposo (cuando nadie ransmie) se ven V volios. - Tenemos que decidir cuando se oma una muesra de reloj. El sincronismo de reloj ha de dierenciar si enemos un uno o un cero, para ello oma una muesra de la inormación que se ransmie en medio del bi. En el sincronismo de reloj con una ransmisión asincrona los relojes de la ransmisión y de la recepción son independienes Tx Rx reloj eloj = N v T reloj =/ reloj =/V v v =/T b T reloj =T b /N T b =N T reloj T b = iempo de bi N = numero de pulsos del reloj por bi. El inicio de T b no iene porque coincidir con el T reloj. Lo que nos ineresa es que la N sea grande (mayor que 6). CBXC- 6

17 Tenemos que dierenciar cuando empieza y acaba el carácer, pero la línea cuando no ransmie esá en reposo, es decir, como si se indicara que enemos un uno, y si al comenzar una ransmisión el primer carácer empieza por un bi uno no se sabría cuando empieza el carácer ni la ransmisión. Para solucionar eso se añade el bi de sar. - Bi sar: acilia el sincronismo de carácer (un lanco de subida y además indica cuando empieza el sincronismo de bi. Bi de sar Bi de sar Esado de reposo Si la línea de reposo es cero el bi de sar endrá que ser uno, y si el esado de reposo es uno el bi de sar será cero. Cuando ermina el carácer (el ulimo bi del carácer) la línea se maniene un ciero iempo T en esado de reposo (,.5, 2 T b ) para disinguir cuando se ha llegado al inal del carácer. Esa sincronización no es buena ya que el reloj de recepción se puede ir desasando y llegar un momeno en conundir un uno por un cero o viceversa. Se puede observar en el siguiene ejemplo: V = 00 Kbps T b =/V = 00 µs Reloj Rx desplazamieno de 7% 8 bis por caracer sar Bi Bi 2 Bi Bi 4 Bi 5 Bi 6 Bi 7 Bi 8 Bi sop Dos muesras del mismo bi De eso se deduce que el sincronismo se ha de hacer por cada carácer, y por lo ano no es muy eiciene. Sincrono - Las codiicaciones de canal son mas complejas (Mancheser). - El reloj del recepor esá sincronizado con el de ransmisión. - La recuencia del reloj es 32 v (32 pulsos por bi) y uilizan un circuio DPLL (Digial Phase Lock Loop), que persigue la ase del reloj y inena manener el sincronismo. La codiicación Mancheser cambia siempre de esado (es decir siempre hay ransiciones). En cada ransición el reloj cuena 32 pulsos y si se pasa o se queda coro el circuio mencionado aneriormene oaliza el numero de pulsos hasa 32. SINCRONISMO DE CARACTER Si el modo de ransmisión es orienado a carácer se necesia el sincronismo de carácer. Ese sincronismo consise en que el ransisor inroduce dos caraceres al principio del carácer que nos ineresa. Transmisor SYN SYN es un carácer de sincronismo. La écnica scrambler provoca las ransiciones muliplicando la inormación por alguna consane. CBXC- 7

18 TEMA 3.- NIVEL ENLACE El nivel de enlace iene las siguienes unciones: - Enramado. - Códigos deecores de errores (poner el código). - Conrol de errores. - Conrol de lujo. La recepción es mas lena que la ransmisión, por lo ano los buers se pueden llenar y perder la inormación, el conrol de lujo hace reducir la velocidad de ransmisión hasa la velocidad de la recepción. ENTRAMADO La inormación que le llega al enlace se empaquea y se le añade una cabecera y una cola ormando así la rama. Head Paquee Tail Generalmene la cola es el código deecor de errores y opcionalmene puede esar el sincronismo de rama. En la cabecera suele esar el sincronismo de rama y la inormación de conrol (una dirección, en redes LAN la dirección MAC). Sincronismo de rama: enemos que dierenciar cuando empieza y acaba una rama, el nivel ísico no ve ramas sino caraceres. Según cual sea sincronización del nivel isico podemos ener dos ipos de disinción de ramas: - Denro de la rama es orienado a carácer: para dierenciar el comienzo y inal de rama uilizaremos caraceres especiales. STX Sar o Tex principio de rama ETX End o Tex inal de rama. STX Conr Daos Cod ETX Si denro e la rama hay un ETX hay que dierenciarlo, para ello exise la écnica Characer Suing (ransparencia de la inormación) que uiliza el carácer DLE (Daa Link Escape) el cual se añade al STX y ETX de principio y inal de rama. DLE STX Daos DLE ETX Pero, ambién nos podemos enconrar la secuencia DLE+ETX denro de los daos de la rama, por lo ano se pueden producir errores, para solucionarlo añadimos un DLE si se encuenra oro carácer DLE DLE STX DLE.DLE ETX DLE ETX Ejemplo: daos A DLE ETX Trama DLE + STX A + DLE + DLE + ETX DLE + ETC Ora écnica para delimiar ramas seria indicar la longiud del campo de daos. SOH Conrol Longiud Daos codigo SOH Sar O Head, indicación de principio de cabecera. - Orienado a bi: podemos uilizar un campo para indicar la longiud o uilizar lags de aperura y cierre. Un lag de aperura y cierre es el siguiene 00 seis unos Denro de los daos puede haber una secuencia como el del lag de aperura y cierre. Por lo ano hay que uilizar ora vez la ransparencia de la inormación (bi Suing). Esa écnica lo que hace es que juso después de cinco unos insera un cero y coninua. Ejemplo: DETECCIÓN DE ERRORES La deección de errores añade inormación redundane para deecar los errores. Exisen dos écnicas para la deección de errores: - FEC (Forward Error Conrol): deeca y corrige errores. CBXC- 8

19 - Feedback Error Conrol: esa écnica solo deeca errores, y por lo ano una vez deecado se ha de realizar un conrol de lujo (volver ha enviar la inormación, es decir, la rama). Los dos sisemas se basan en la disancia hamming, que deine el mínimo número de bis dierenes enre cualquier palabra de código. Si la disancia es d enonces se pueden deecar n+errores d=2 d= d=4 d=n+ n errores que se pueden deecar Para poder corregir un error se ha de cumplir que la disancia hamming sea d= 2n+ y así se pueden corregir n errores. PARIDAD Esa écnica añade un bi de paridad a la palabra. La paridad puede ser par o impar: - Paridad par: la suma de unos iene que ser par: 00 - Paridad impar: la suma de unos iene que ser impar: 00 0 Esa écnica solo sirve para deecar un error. BLOCK SUN CHECK (LRC) Longiudinal Redundancy Check Se van ransmiiendo caraceres con su propia paridad y al inal se pone un caracer de paridades (Block Check Characer- BCC). Se mira la paridad en senido horizonal (paridad de un caracer) y en senido verical para ormar el BCC. p p p BCC p bi paridad C 00 par C C C 4 00 BCC 00 impar Ese sisema deeca mas de un bi erroneo denro de un carácer, aunque hay errores que no se pueden deecar. El Checksun es ora écnica de deección de errores per es uilizado en TCP y IP. Lo que hace es sumar palabras de 6 bis en complemeno a uno. CRC: CYCLIC REDUNDANCY CHECK Esa écnica es uilizada en redes LAN. Se basa en códigos polinominales, ya no enemos caraceres, sino una secuencia de bis. BER: Bi Error Rae, probabilidad de que un bi sea erróneo (P b ), ese parámero depende del medio, ruido, ec. A parir de P b podemos saber la probabilidad de que una rama sea errónea o no (P ). Si enemos una rama de L bis se puede deducir lo siguiene: P =- (-P b ) L L P b si L P b << (-P b ) Probabilidad de rama. Si la longiud de rama L es muy grande enonces (-P b ) L iende a cero y por lo ano la P de rama enderá a uno, y por lo ano casi siempre se producirá un error. En CRC se deine la secuencia de bis a ransmiir como un polinomio: M(x) = S k- x k- + S k-2 x k S x + S 0 Donde la k represena el numero de bis que coniene daos. Esos k bis de daos se pueden represenar por un polinomio de grado k-. CBXC- 9

20 S j =0 si Tx=0 S j = si Tx= Para calcular el CRC se necesia un polinomio generador (G(x), el grado de ese polinomio iene que ser L donde L es el número de bi del CRC) con el que se realizan las siguienes operaciones para calcular el CRC y para recuperar la secuencia de bis: L M ( x) x M ( x) + CRC CRC = reso = 0 G( x) G( x) Ejemplo: daos: 000 k=8 bis CRC= 4 bis = L M(x)= x 7 +x 6 +x 5 +x 2 +x G(x)= x 4 +x 3 + escogido al azar. M(x) x 4 =x +x 0 +x 9 +x 6 +x 5 x +x 0 +x 9 +x 6 +x 5 x 4 +x 3 + _ x +x 0 +x 7 x 7 +x 5 +x 4 +x 2 +x x 9 +x 7 +x 6 +x 5 x 9 +x 8 +x 5 x 8 +x 7 +x 6 x 8 +x 7 +x 4 x 6 +x 4 x 6 +x 5 +x 2 x 5 +x 4 +x 2 x 5 +x 4 +x x 2 +x Con un G(x) bien escogido se pueden deecar: - errores de un solo bi. - errores de un número impar de bis. - dos bis erróneos. - ráagas de amaño menor que k bis. - algunas ráagas de amaño mayor que k. x2+x L= 4 bis Daos CRC Las ráagas son el número de bis que hay enre bis erróneos: 0000 ráaga = 6. Un G(x) es el CRC-CCITT de 6 bis = x 6 +x 5 +x 2 +. CONTROL DE ERRORES Una vez deecado un error se puede realizar: - Echo checking: se ransmie y se recibe lo que se ha enviado. - ARQ s (auomaric Repea Reques): el recepor al recibir los errores pide que se le envíe ora vez la inormación auomáicamene. Exisen dos ipos de ARQ s: - Idle-RQ: la écnica se llama Sop&Wai. Se espera respuesa de si lo que se ha enviado es correco ono. - Coninuos-RQ: enemos la selecive Repea (se envía solo la inormación que ha sido errónea) y Go_bakc_N (envía oda la inormación ora vez). STOP&WAIT Se deinen dos ipus de ramas: - I k = rama de inormación. - Tramas de reconocimieno: esas ramas pueden ser ACK (acknowledge, reconocimieno posiivo) o NACK (NON-ACK, reconocimieno negaivo). Esas ramas son de pocos caraceres, enre 3 i 4 caraceres. CBXC- 20

21 Exisen dos ipus de Sop&Wai: - Implício: uiliza solo ACK. - Explício: uiliza los dos ipos de reconocimieno ACK y NACK. Implício Si hay un error el recepor no envía ninguna rama de reconocimieno, solo lo envía cuando se ha recibido correcamene la inormación. Por lo ano el ransmisor cada vez que envía una rama aciva un emporizador, si se consume el iempo de dicho emporizador anes de enviar el ACK el recepor, enonces el ransmisor lo ideniica como si hubiera habido un error. ese emporizador se aciva cada vez que se envia el primer bi de la primera rama a ransmiir. Temprozador I k I k+ I k+ Tx Rx ACK rama errónea Explício Si hay un error el recepor ransmie una rama de ipo NACK, pero el emporizador se sigue maneniendo debido a que la ransmisión de recepor a ransmisor puede ser errónea. Tx I k I k+ I reransmisión k+ Rx ACK NACK rama errónea Eiciencia en el proocolo(u p )(sin errores) La eiciencia en el proocolo es el ano por cieno de iempo en el que el ransmisor esa enviando ramas. Nos ineresa que la eiciencia sea, es decir, que el 00% del iempo se ese ransmiiendo inormación. T U p = objeivo U p = L # bis de una rama Tc T iempo de rama T = iempo de ransmisión de una rama T c iempo de ciclo L = L T b = T b iempo de bi V C velocidad de la luz T ack = iempo de ransmisión de la rama ACK V p velocidad de propagación L ACK = L ack T b = V T p = iempo de propagación, iempo que arda bi en viajar desde el ransmisor al recepor. dis( meros) = donde V p = velocidad de propagación = cn C V ( m / s) p CBXC- 2

22 T proc = iempo de proceso de una rama o ACK. Ese iempo es an pequeño que no nos aeca. = T proc << T + T p + T ack T c = Tiempo enre el primer bi de la rama hasa el primer bi de la siguiene rama. = 2 T p + T + T ack + 2 T proc. T c I k I k+ I k+2 Tx T p T ACK Rx T p T ACK ACK Lack << L T T T U p = = T eso ha de ender a uno. p Tc 2 Tp + T + TACK 2 Tp + T + 2 T Para que U p ienda a uno, podemos hacer que: Tp - ienda a cero Tp será muy pequeño, iempo de propagación será muy pequeño (disancia T enre Tx y Rx ha de ser muy pequeña). - T crezca: pero si crece mucho es porque L crece (el amaño de rama) y por lo ano la probabilidad de errores de la rama ambién crece. Temporizador hay que asegurarse de que en el peor de los casos, se de el iempo suiciene para que llega el ACK del recepor. un valor aproximado debería ser: T emp 2 T p +T ack de esa orma nos aseguramos de que el ACK llega a iempo. Si enemos un circuio hal duplex se ha de sumar el iempo de inversión del circuio al iempo de ciclo. Eiciencia en el proocolo (con errores) Ahora enemos un iempo de ciclo dierene: T c : iempo que ranscurre desde que se envía una rama hasa que se puede enviar la siguiene rama que no sea la misma. N c = numero medio de ransmisiones de una rama. U T T p = = media ' Tc N c Tc P probabilidad de que una rama sea errónea. -P probabilidad de que una rama sea correca. T ' c N r = T c ( P = ( P ) ) + 2 T i= i P ( P ) P c i + 3 T ( P ) P c = ( P ) T c i= i P i = T N c r CBXC- 22

23 i= = i P d dp i ( = d dp ( i= i P ) = P P + P ) = 2 P ( P ) d dp ( + i= = ( P ) P ) = i 2 d dp ( i= 0 P ) = i d dp ( P ) i x = si _ x < x i= 0 T T T Nr = ; U p = = = ( P media ) = ( P ) U ' pmax P T c Nr Tc Tc El Sop&Wai es muy malo en largas disancias, ya que es el iempo de propagación (T p ) donde inluye la disancia i ese esá en el denominador. T U p = 2 T p + T + TACK El emporizador solo ha de preocuparse de dar iempo ha llegar al ACK, y ese no impora en la eiciencia. RETRANSMISIÓN CONTINUA El problema del Sop&Wai es el iempo de bloqueo o de espera a que llegue el ACK. T bloqueo = T c - T = 2 T p + Tack El ransmisor, por lo ano solo ransmie en T c - T bloqueo. Tc T U bloqueo = -U p = Tc En ese iempo de bloqueo el ransmisor solo espera ha ransmiir y no hace nada más, por lo ano se pierde iempo. Para aprovechar el iempo de bloqueo esa la reransmisión coninua. = IN+2 IN+3 IN+4 IN+5 IN+ IN+ IN+2 IN+3 IN+4 IN IN IN IN+ IN+2 IN+3 IN IN+ IN+2 IN+3 IN+4 IN+5 ACKN ACKN+ ACKN+2 ACKN+3 ACKN+4 ACKN+5 IN IN+ IN Con esa reransmisión enemos que buscar una esraegia de reransmisión por si alguna rama es errónea. En ese caso la eiciencia máxima si no hay errores es: U p = U bloqueo =0 ya que siempre esamos ransmiiendo, y si no se ransmie es que no hay nada que ransmiir, y no porque esemos bloqueados. En ese sisema se necesian memorias para guardar la rama enviada hasa que nos llegue la rama ACK correspondiene a la rama, para poder reransmiir la rama en caso de error. Esa memoria es el buer de ransmisión. En el recepor enemos el buer de ransmisión, porque enemos que ordenar las ramas, por si el recepor es mas leno, y para poder realizar copias (para saber si una rama es copia de ora o no). Exisen dos esraegias de reransmisión: la repeición seleciva i el Go_back_N. Repeición seleciva En ese caso solo reransmiimos las ramas erróneas. Hay dos ormas de rabajo: IN+2 IN+ IN+3 IN+2 IN+4 IN+3 IN+5 IN+4 CBXC- 23

24 - Implício: el recepor solo ransmie los ACK. Cuando una ransmisión es incorreca, al ransmisor no le llega el ACK pero se sigue ransmiiendo ramas, hasa que se da cuena que le ala una rama que es cuando la saca del buer y la vuelve a enviar, una vez enviada se siguen enviando ramas normalmene. También uiliza el emporizador, por lo ano se uiliza al igual que en el Sop&Wai, se uiliza por si hay ramas consecuivas erróneas (y así se impide que se llenen los buers), o por si es la ulima rama. Aquí nos damos cuena de la rama errónea I k I k+ I k+2 I k+3 I k+4 I k+ I k+5 ACK k ACK k+2 ACK k+3 ACK k+4 ACK k+5 ACK k+ - Explício: el recepor ransmie NACK, además de los ACK. ransmie los NACK si la rama ha sido errónea. Los ACK son acumuladores, es decir, si ransmie el ACK k+5, eso nos indica que ha reconocido odas las ramas hasa la I k+5, un solo reconocimieno de una rama reconoce esa rama y odas las aneriores. Cuando se envía el NACK no se pueden enviar ACK hasa que no nos llegue el ACK correspondiene a la rama que había provocado el error. Aquí nos damos cuena de la rama errónea I k I k+ I k+2 I k+3 I k+ I k+4 I k+5 ACK k NACK k+ ACK k+3 ACK k+4 En odos esos sisemas exise el emporizador por si la ransmisión es errónea en los dos senidos o de recepor a ransmisor. La eiciencia és la siguiene: - Sin errores: U p = - Con errores: N número de ransmisiones para una rama. N =/-P. T U p = = N T N Go_Back_N Ese sisema es explício y cuando una rama es errónea, descara las ramas que vengan hasa que la rama sea correca. Ese sisema recibe las ramas ordenadas. Aquí nos damos cuena de la rama errónea I k I k+ I k+2 I k+3 I k+ I k+2 I k+3 U p ACK k NACK k+ La eiciencia de ese proocolo es: - Sin errores: U p = - Con errores: T T ACK 0 T = = ( N ) T + T ( N ) (2 T c p = + T ) + T ( N ) 2 T descaradas p T + ( N ) T + T ACK k+ ACK k+2 T = ( N ) 2 T p + N T CBXC- 24

25 Si N enonces U p =/N. Piggy Backing Tx Rx U p N(S) : # seq receive N(S) : # seq send T = T c = 2 T p T + T + T T T >> Tack = Tack = T ack 2 Tp + T caso ópimo CONTROL DE FLUJO El recepor conrola la velocidad a la que el ransmisor emie ramas, porque el recepor puede ser mas leno que el ransmisor. Para hacer el conrol de lujo el recepor bloquea al ransmisor. Un méodo es la venana deslizane (sliding window). VENTANA DESLIZANTE K = venana de ransmisión, que normalmene será una consane. La venana de ransmisión es el número de ramas que se pueden ransmiir sin bloquearse. Lin= límie inerior de la venana. Lsup= límie superior de la venana. Si se quiere ransmiir una rama se mira si enemos espacio en la venana para ransmiir, eso se hace según el algorimo siguiene: si Lsup Lin < K podemos ransmiir; Lsup ++; sino (Lsup Lin =K ) bloqueo del ransmisor; Si Lsup Lin = K se bloquea el ransmisor hasa que se reciba un ACK, con el que se aumena el Lin: Solo se pueden ransmiir K ramas, de esa orma nos aseguramos que el buer del ransmisor haya, como mucho, K ramas.. K r = venana de recepción, se deine como el amaño del buer de recepción. Esa venana se uiliza para conrolar las ramas repeidas que puedan llegar al recepor. A coninuación podemos ver valores de K según el proocolo: K K r Sop&Wai Repeición seleciva k k Go_back_N k porque descara las ramas y solo le impora la úlima que haya llegado Eiciencia de una ransmisión con ARQ coninuo y conrol de lujo con venana deslizane y sin errores: k k Si ACK llega anes del límie de la venana Si ACK llega después del límie de la no nos bloquearemos nunca ramas nos bloquearemos. Si k T < Tc hay bloqueo; Up=k T/c si k T Tc No hay bloqueo; Up=. Si hay errores se ha dividir la eiciencia del proocolo por N, en cualquiera de los casos. CBXC- 25