Tema2. Sebastià Ginard Julià.

Transcripción

1 Tema2 Sebastià Ginard Julià.

2 Indice I Fundamentos de comunicación de datos Codigos binarios Transmision en paralelo y en serie Flujo de la informacion: Simplex, Half Duplex, Full Duplex. Sincronizacion de los componentes de la red: Transmisión Síncrona y Transmisión Asíncrona

3 Indice II Errores en la transmisión: Detección y corrección de errores. Echoplex Chequeo de la paridad Chequeo de la paridad en dos coordenadas Chequeo cíclico de redundancia (CRC)

4 Indice III Medios de transmisión : Par trenzado. Cable coaxial. Fibra óptica Transmisión vía satélite Microondas

5 Indice IV Interfaces de medio físico Las propiedades funcionales Las propiedades eléctricas Las propiedades mecánicas Las propiedades de procedimiento Interfaz RS-232 Transmisión digital vs. analógica

6 Indice V Modulación Amplitud. Frecuencia Fase Código de pulso Multiplexación Por división en el tiempo (TDM) Por división en frecuencia (FDM) Por división de código

7 Indice VI Un ejemplo : La red telefónica conmutada.

8 Introducción En este tema nos vamos a centrar en como se transmite la informacion de un ordenador a otro Trataremos del arte de intercambiar ceros y unos entre dispositivos Conceptos fundamentales involucrados en el anterior punto

9 Codigos binarios Los ordenadores utilizan el codigo binario para representar la informacion. Los codigos mas populares son el EBCDIC y el ASCII. Los dos codigos utilizan una combinacion de 8bits, llamada byte. Los ordenadores se comunican entres ellos enviandose ceros y unos agrupados de acuerdo con una codificacion. Tenemos una velocidad de transmisión (bps)

10 Transmision en paralelo y en serie Los bits pueden transmitirse en paralelo sobre varias lineas simultaneamente(transmision paralelo) o sobre una unica linea(transmision serie). Byte Bit 1 Byte Bit 8... Bit 1 Bit 8 (a) (b)

11 Transmision en paralelo y en serie La principal ventaja de la transmision en paralelo es la velocidad, apropiado en distancias cortas. La transmision serie es la mas utilizada para la comunicacion de datos para distancias medias y largas.

12 Flujo de la informacion Simplex Primero Después Half-Duplex Full-Duplex

13 Flujo de informacion Comunicación Simplex: Comunicacion que solo se permite en un unico sentido, nunca al revés. Comunicación Half-Duplex: Comunicación que se permite en los dos sentidos pero no simultaneamente. Comunicación Full-Duplex: Se permite en ambos sentidos y de forma simultanea.

14 Sincronización de los componentes de la red En la transmisión-recepción se necesita un método de sincronización para resolver las siguientes cuestiones : Cuándo debe empezar y acabar la lectura de la información que llega por la red, y Cuándo debe de leerse un bit.

15 Sincronizacion de los componentes de la red Se debe sincronizar tanto el transmisor como el receptor de la red. Los metodos utilizados son : Transmision asincrona Sincroniza cada byte. Transmision sincrona Sincroniza cada trama con un numero de bytes más elevado. Ej.: bytes.

16 Sincronizacion de los componentes de la red Transmisión asíncrona Estado de reposo de la linea 1 0 Bit de arranque Bits de datos ( de 5 a 8) Bit de paridad Bit de parada (1, 1.5 ó 2)

17 Transmisión asíncrona I Receptor y transmisor deben tener la misma velocidad. Velocidades típicas dispositivos asíncronos: 9.600bps, bps, bps, bps y 115,2kbps.

18 Transmisión asíncrona II Técnica muy simple. Interfaces baratas. Aplicacion: Comunicación terminal-ordenador El 20% se utiliza para sincronización.

19 Transmisión síncrona I Los datos se envían en bloques o paquetes. Bits de comienzo y parada. Bytes especiales de sincronismo, sync: Flags Avisan al receptor de que llegan datos. El orden de sus bits no pueden repetirse cuando se envían datos. Byte sync en ASCII:

20 Transmisión síncrona II El sincronismo de bit se consigue enviando una señal de reloj. Es posible enviar junto con los datos la señal de sincronismo. Tiempo de un bit Reloj Datos Byte de sincronismo Byte de datos

21 Diferencias Tipo Transmisión Dispositivos Síncronos Bit parada y arranque Mayor Coste Más eficaz ( un overhead menor ) Circuitos más complejos

22 Errores en la transmisión I Factores que producen error: Pérdida de la señal, debido a la atenuación de las señales en la transmisión por el medio físico. Interrupciones cortas en el camino durante las que las señales se pueden perder totalmente. La presencia de eco en la línea, producidos por reflexiones en la línea y desadaptaciones de impedancia. Por errores del propio protocolo.

23 Errores en la transmisión II Formas de detectar errores: Echoplex: Técnica simple. Los datos enviados son devueltos por el receptor. Transmisión correcta: Se reciben los mismos datos enviados. Transmisión incorrecta: Los datos enviados no son los mismos. Vuelve a transmitir. Aplicación: Mayoría terminales y en la emulación terminal.

24 Errores en la transmisión III Formas de detectar errores: Chequeo de la paridad: Utilizada en transmisiones asíncronas. Añade un bit a cada byte que se envía, de forma que el número de unos sea par o impar según el tipo de paridad que se utilice (par o impar). Este bit se compara con el bit que resulta del mismo cálculo que realiza el receptor de datos. Coinciden los dos bits, no hay error de transmisión. Sólo sirve para detecta un único error, y no corrige ninguno.

25 Errores en la transmisión IV Formas de detectar errores: Chequeo de paridad de dos coordenadas: Se mantiene el bit de paridad de cada byte. Se asigna un carácter de Chequeo de Bloque (BCC), al final del bloque. BCC es el cáculo de la paridad de todos los bits que ocupan la misma posición en todos los caracteres del bloque. Crea bastante overhead. Permite detectar dos errores y corregir uno.

26 Errores en la Transmisión V Formas de detectar errores: Chequeo cíclico de redundancia (CRC): La más utilizada, complicada, costosa y eficaz. Utiliza una fórmula matemática complicada(polinomio). Los datos se dividen por el polinomio. El resto se añade al mensaje y se transmite al bloque. El receptor hace lo mismo con los datos recibidos y compara los dos restos. Si no coincide hay error y se descarta el bloque. Normalmente, cálculos realizados por hardware.

27 Errores en la Transmisión VI Estos polinomios poseen características de detección, corrección de errores (incluso ráfagas) Formas de corrección de errores: Retransmisión: Receptor detecta error, retransmite datos al emisor. Forward Error Correction (FEC): Debido a la información de redundancia introducido por un determinado código el receptor utilizando dicha información puede corregir errores en recepción.

28 Diagrama de bloques de un sistema emisor-receptor I Fuente Calculo CRC Algoritmo Codificación Matriz entrelazado Canal Canal Matriz desentrelazado Algoritmo decodificación Comprueba CRC Destino

29 Diagrama de bloques sistema Emisor-Receptor II Sistema de transmisión: Cálculo del CRC: Para comprobar la integridad de los mismos en recepción. Algoritmo de codificación: Añade información de redundancia para el receptor. Matriz entrelazadado: Canal: Entrelaza los datos que se envían por el canal. Donde se envían los datos. Elemento capaz de producir errores en los datos.

30 Diagrama de bloques sistema Emisor-Receptor III Sistema de transmisión: Matriz desentrelazado: Actúa de forma contraria a la de entrelazado. Se consigue deshacer los errores de ráfaga. Algoritmo decodificación: Decodifica los datos recibidos, corrigiendo los errores que el algoritmo es posible corregir. Comprueba CRC: Calcula de nuevo el CRC y lo comprueba con el recibido del emisor. Si no coinciden se solicita reenvio de la información. Ojo! Pueden haberse corregido errores producidos por el canal.

31 Diagrama de bloques esquema Emisor-Receptor IV Donde esta la función FEC? (Forward Error Correction = Corrección de Errores en Recepción) Fuente Calculo CRC Algoritmo Codificación Matriz entrelazado Canal Canal Matriz desentrelazado Algoritmo decodificación Comprueba CRC Destino

32 Medios de transmisión Los medios de transmisión son : Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica Transmisión vía satélite Microondas

33 Par trenzado Muy utilizado dentro de los edificios. Estan formados por cables trenzados dos a dos. La información se transmite a traves de corriente electrica Se trenzan para evitar el efecto antena Si se quiere mayor proteción, se protegen con una malla (cable apantallado)

34 Par trenzado II Existen de dos tipos : UTP (Unshielded twisted Pair) Cable trenzado no apantallado. STP (Shielded twisted Pair) Cable trenzado apantallado

35 Cables de par trenzado III Se clasifican según las especificaciones de cableado de la EIA Categoria 1: no se aplica ningun criterio Categoria 2: 1Mhz. Se utiliza para cableado de telefono Categoria 3: 16 Mhz. Se utiliza en algunas LAN Categoria 4: 20 Mhz. Utilizado también el LAN Categoria 5: 100 Mhz. Redes de 100 Mbps o más

36 Cables de par trenzado IV Actualmente los cables tienen 4 pares trenzados y el conector es el RJ-45. La distancia máxima aconsejada para trabajar a velocidades de 100 Mbps son de 100 metros (cable de categoría 5). A velocidades menores pueden trabajar a mayor distancia.

37 Cable coaxial Este tipo de cable es el que se utiliza para hacer llegar al televisor las señales que recibe la antena También es utilizado por algunas redes de área local Consiste en un hilo en el centro, rodeado por un material aislante, con una malla conductora de cobre que lo recubre, y todo ello a su vez recubierto por una funda aislante

38 Cable coaxial II La malla conductora está conectada a tierra y su función es proteger el hilo central Las interferencias que provienen del entorno son absorbidas por la malla y enviadas a la tierra Es más inmune a los ruidos que el par trenzado y su capacidad de transmisión es de hasta 150 Mbps Una variante del cable coaxial es el twinaxial o twinax, para el que se utilizan dos hilos conductores internos

39 Cable coaxial III

40 Fibra óptica Los datos se transmiten enviando luz a través de una fibra especial de cristal muy delgada Un método utilizado para enviar los datos a través de la fibra óptica es conmutar la luz de apagada (0) a encendida (1) Se utiliza para conectar las centralitas de telefónica y como base de muchas redes de área local

41 Fibra óptica II Existen los siguientes tipos de fibra óptica : Fibras monomodo => Salto de índice. Indice gradual. Fibras multimodo => - Salto de índice

42 Fibra óptica III Las fibras monomodo son las que sólo transmiten una longitud de onda de luz es más eficaz y puede utilizarse a mayores distancias Las multimodo son las que permiten la transmisión de varias longitudes de onda ofrece una capacidad de transmisión de gigabits/s (Gbps)

43 Fibra óptica IV

44 Transmisión vía satélite La transmisión vía satélite utiliza ondas de radio para transmitir los datos Una antena parabólica transmite los datos al satélite El satélite repite la señal y ésta es recibida, entonces, por otra antena, la antena receptora La capacidad de este tipo de transmisión depende del equipo y del número de canales que se utilicen Puede ir desde los 2400 bps hasta velocidades del

45 Transmisión vía satélite II La transmisión vía satélite es bastante barata sobre distancias grandes Sin embargo, este tipo de transmisión está sujeto al ruido y a retrasos importantes entre la transmisión y la recepción Como las señales las puede recibir cualquiera, existen un importante riesgo de seguridad.

46 Microondas Usa frecuencias de radio similares a las de la comunicación vía satélite Se necesitan antenas parabólicas y las unas de las otras tienen que estar libres de obstáculos Si existe un obstáculo, como por ejemplo una montaña, entre el receptor y el emisor, se debe instalar una antena parabólica en lo alto del obstáculo que haga de repetidor de las señales.

47 Microondas II Las señales utilizadas para la transmisión de microondas tienen un alcance de unos 50 km Para conseguir un alcance mayor se necesita un repetidor La capacidad de transmisión es de alrededor de 250 Mbps Es muy útil para aplicaciones que requieran gran capacidad de transmisión en distancias relativamente cortas.

48 Microondas III Al igual que la comunicación vía satélite está sujeto a las interferencias del ambiente (tormentas, radiaciones de las estrellas, etc.), aunque en menor medida ya que las distancias a recorrer son más cortas

49 Otros medios de transmisión sin cableado Infrarrojos Láser Radio

50 Interfaces del medio físico Al punto en el que se conecta el ordenador al circuito de comunicaciones se le llama interfaz del medio físico Características : Las propiedades funcionales. Estas funciones pueden ser de control, de tiempo, los datos y la tierra Las propiedades eléctricas. Describen los niveles de voltaje y el tiempo de los cambios eléctricos para representar los ceros o los unos

51 Interfaces del medio físico II Las propiedades mecánicas. Que describen los conectores y los hilos de la interfaz Las propiedades de procedimiento. Lo qu deben realizar los conectores y la secuencia de los procedimientos para realizar la transferencia de los datos a través de la interfaz Algunas de estas interfaces son : los estándares RS-232 ó V.24/V.28 RS-449 RS-422-A RS-423-A.

52 Interfaz RS-232. Diseñada por Electronic Industries Association (EIA) Conecta un ordenador personal o un terminal y el módem(también puede conectar 2 PC's entre sí). Utiliza conector DB25 (25 pines) o DB9 (9pines). Un voltaje entre -3 y -15 voltios representa un 1. Un voltaje entre +3 y +15 voltios representa un 0.

53 Las principales señales del interfaz RS-232

54 El estándar permite una longitud del cable de hasta 15 metros a velocidades de hasta sólo bps. A menores velocidades se pueden conseguir mayores distancias. Para cubrir esta limitación, el EIA introdujo el RS

55 2.8. Transmisión digital vs. analógica. La transmisión analógica ha dominado hasta ahora todas las comunicaciones. Ahora cuando la transmisión digital se ha impuesto a la transmisión analógica. Las señales analógicas se pueden amplificar para compensar la atenuación debida a la línea, pero no se les puede quitar la deformación y reconstruir la señal original. Las señales digitales, sin embargo, sí se pueden regenerar y, por tanto, evitar los errores acumulativos en la transmisión al crear señales limpias, ofrece una menor tasa de errores que la transmisión analógica.

56 En la transmisión digital la voz, los datos, las imágenes, etc. se pueden mezclar más fácilmente para hacer un uso más eficaz de los equipos de telecomunicaciones. La transmisión digital es barata que la transmisión analógica. La unidad natural para medir la velocidad de transmisión es el bit por segundo. La velocidad de modulación indica la frecuencia máxima que es posible transmitir por un medio físico sin sufrir una atenuación o pérdida de señal que impida su reconocimiento.

57 2.10. Multiplexación. La multiplexación es la técnica que se utiliza para hacer pasar más de una comunicación sobre un mismo camino físico o línea de comunicación. Esta permite incrementar la utilización efectiva de las costosas líneas de comunicación. Los dispositivos que dividen la capacidad de la línea se conocen con el nombre de multiplexores (mux).

58 Métodos de Multiplexación Multiplexación por división de frecuencias (FDM). Multiplexación por división en el tiempo (TDM). Multiplexación por división del código.

59 Multiplexación por división de frecuencias (FDM). La línea de comunicación se divide en varios canales lógicos, cada uno con una determinada frecuencia, asignados total y exclusivamente a cada usuario. Se utiliza en: - La radio AM. - La TV por cable. - Redes de área local de banda ancha.

60 Multiplexación por división en el tiempo (TDM). Se reparte el uso de la línea de comunicación en tiempos de utilización periódicos. Debido a esta técnica, la suma de las velocidades de los dispositivos conectados a los multiplexores TDM no puede superar la velocidad o capacidad del enlace que une a éstos. Existe una técnica, llamada multiplexación estadística por división en el tiempo, que permite reservar el ancho de banda de cada dispositivo según la demanda o necesidad. Estos necesitan enviar junto a los datos una información adicional que indique su destino. El uso de los mismos nos permite, que la suma de las velocidades de los dispositivos conectados a los multiplexores puede superar la capacidad de la línea.

61 Multiplexación por división del código. Se realiza empleando diferentes métodos de codificación de datos. Se utiliza principalmente para sistemas de comunicación militares, y se utilizará para sistemas móviles de tercera generación básicamente. Existen otros métodos que permiten utilizar una misma línea de comunicación por más de un ordenador. Aunque no solo se multiplexa para conectar varios dispositivos a través de una misma línea de comunicación. Nos encontraremos con situaciones en las que para ofrecer una mayor velocidad se multiplexan varias líneas de menor velocidad.

62 2.11. Un ejemplo: la Red Telefónica Conmutada. Parte-1 La red de teléfonos que utilizamos para hablar con otras personas también se puede utilizar para comunicación de datos. El principal problema de esta red es la limitación de la velocidad puesto que se diseñó para transmitir la voz humana y no para transmitir datos. donde, W = ancho de banda S/N = razón de la potencia de la señal por la potencia del ruido Si aplicamos esta fórmula para el caso de la red de teléfonos (W=3000, S/N=30 db), resulta una velocidad máxima de 30 kbps.

63 Parte-2 Al ser esta red analógica, se necesita convertir las señales digitales que salen de los ordenadores para que pueden transmitirse por la línea de teléfono. Una vez que llegan las señales a su destino se debe realizar el proceso inverso. Estas conversiones se llaman, modulación y demodulación, y las realiza un dispositivo llamado módem.

64 Parte-3

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66 Tema2 Sebastià Ginard Julià.

67 Indice I Fundamentos de comunicación de datos Codigos binarios Transmision en paralelo y en serie Flujo de la informacion: Simplex, Half Duplex, Full Duplex. Sincronizacion de los componentes de la red: Transmisión Síncrona y Transmisión Asíncrona

68 Indice II Errores en la transmisión: Detección y corrección de errores. Echoplex Chequeo de la paridad Chequeo de la paridad en dos coordenadas Chequeo cíclico de redundancia (CRC)

69 Indice III Medios de transmisión : Par trenzado. Cable coaxial. Fibra óptica Transmisión vía satélite Microondas

70 Indice IV Interfaces de medio físico Las propiedades funcionales Las propiedades eléctricas Las propiedades mecánicas Las propiedades de procedimiento Interfaz RS-232 Transmisión digital vs. analógica

71 Indice V Modulación Amplitud. Frecuencia Fase Código de pulso Multiplexación Por división en el tiempo (TDM) Por división en frecuencia (FDM) Por división de código

72 Indice VI Un ejemplo : La red telefónica conmutada.

73 Introducción En este tema nos vamos a centrar en como se transmite la informacion de un ordenador a otro Trataremos del arte de intercambiar ceros y unos entre dispositivos Conceptos fundamentales involucrados en el anterior punto

74 Codigos binarios Los ordenadores utilizan el codigo binario para representar la informacion. Los codigos mas populares son el EBCDIC y el ASCII. Los dos codigos utilizan una combinacion de 8bits, llamada byte. Los ordenadores se comunican entres ellos enviandose ceros y unos agrupados de acuerdo con una codificacion. Tenemos una velocidad de transmisión (bps)

75 Transmision en paralelo y en serie Los bits pueden transmitirse en paralelo sobre varias lineas simultaneamente(transmision paralelo) o sobre una unica linea(transmision serie). Byte Bit 1 Byte Bit 8... Bit 1 Bit 8 (a) (b)

76 Transmision en paralelo y en serie La principal ventaja de la transmision en paralelo es la velocidad, apropiado en distancias cortas. La transmision serie es la mas utilizada para la comunicacion de datos para distancias medias y largas.

77 Flujo de la informacion Simplex Primero Después Half-Duplex Full-Duplex

78 Flujo de informacion Comunicación Simplex: Comunicacion que solo se permite en un unico sentido, nunca al revés. Comunicación Half-Duplex: Comunicación que se permite en los dos sentidos pero no simultaneamente. Comunicación Full-Duplex: Se permite en ambos sentidos y de forma simultanea.

79 Sincronización de los componentes de la red En la transmisión-recepción se necesita un método de sincronización para resolver las siguientes cuestiones : Cuándo debe empezar y acabar la lectura de la información que llega por la red, y Cuándo debe de leerse un bit.

80 Sincronizacion de los componentes de la red Se debe sincronizar tanto el transmisor como el receptor de la red. Los metodos utilizados son : Transmision asincrona Sincroniza cada byte. Transmision sincrona Sincroniza cada trama con un numero de bytes más elevado. Ej.: bytes.

81 Sincronizacion de los componentes de la red Transmisión asíncrona Estado de reposo de la linea 1 0 Bit de arranque Bits de datos ( de 5 a 8) Bit de paridad Bit de parada (1, 1.5 ó 2)

82 Transmisión asíncrona I Receptor y transmisor deben tener la misma velocidad. Velocidades típicas dispositivos asíncronos: 9.600bps, bps, bps, bps y 115,2kbps.

83 Transmisión asíncrona II Técnica muy simple. Interfaces baratas. Aplicacion: Comunicación terminal-ordenador El 20% se utiliza para sincronización.

84 Transmisión síncrona I Los datos se envían en bloques o paquetes. Bits de comienzo y parada. Bytes especiales de sincronismo, sync: Flags Avisan al receptor de que llegan datos. El orden de sus bits no pueden repetirse cuando se envían datos. Byte sync en ASCII:

85 Transmisión síncrona II El sincronismo de bit se consigue enviando una señal de reloj. Es posible enviar junto con los datos la señal de sincronismo. Tiempo de un bit Reloj Datos Byte de sincronismo Byte de datos

86 Diferencias Tipo Transmisión Dispositivos Síncronos Bit parada y arranque Mayor Coste Más eficaz ( un overhead menor ) Circuitos más complejos

87 Errores en la transmisión I Factores que producen error: Pérdida de la señal, debido a la atenuación de las señales en la transmisión por el medio físico. Interrupciones cortas en el camino durante las que las señales se pueden perder totalmente. La presencia de eco en la línea, producidos por reflexiones en la línea y desadaptaciones de impedancia. Por errores del propio protocolo.

88 Errores en la transmisión II Formas de detectar errores: Echoplex: Técnica simple. Los datos enviados son devueltos por el receptor. Transmisión correcta: Se reciben los mismos datos enviados. Transmisión incorrecta: Los datos enviados no son los mismos. Vuelve a transmitir. Aplicación: Mayoría terminales y en la emulación terminal.

89 Errores en la transmisión III Formas de detectar errores: Chequeo de la paridad: Utilizada en transmisiones asíncronas. Añade un bit a cada byte que se envía, de forma que el número de unos sea par o impar según el tipo de paridad que se utilice (par o impar). Este bit se compara con el bit que resulta del mismo cálculo que realiza el receptor de datos. Coinciden los dos bits, no hay error de transmisión. Sólo sirve para detecta un único error, y no corrige ninguno.

90 Errores en la transmisión IV Formas de detectar errores: Chequeo de paridad de dos coordenadas: Se mantiene el bit de paridad de cada byte. Se asigna un carácter de Chequeo de Bloque (BCC), al final del bloque. BCC es el cáculo de la paridad de todos los bits que ocupan la misma posición en todos los caracteres del bloque. Crea bastante overhead. Permite detectar dos errores y corregir uno.

91 Errores en la Transmisión V Formas de detectar errores: Chequeo cíclico de redundancia (CRC): La más utilizada, complicada, costosa y eficaz. Utiliza una fórmula matemática complicada(polinomio). Los datos se dividen por el polinomio. El resto se añade al mensaje y se transmite al bloque. El receptor hace lo mismo con los datos recibidos y compara los dos restos. Si no coincide hay error y se descarta el bloque. Normalmente, cálculos realizados por hardware.

92 Errores en la Transmisión VI Estos polinomios poseen características de detección, corrección de errores (incluso ráfagas) Formas de corrección de errores: Retransmisión: Receptor detecta error, retransmite datos al emisor. Forward Error Correction (FEC): Debido a la información de redundancia introducido por un determinado código el receptor utilizando dicha información puede corregir errores en recepción.

93 Diagrama de bloques de un sistema emisor-receptor I Fuente Calculo CRC Algoritmo Codificación Matriz entrelazado Canal Canal Matriz desentrelazado Algoritmo decodificación Comprueba CRC Destino

94 Diagrama de bloques sistema Emisor-Receptor II Sistema de transmisión: Cálculo del CRC: Para comprobar la integridad de los mismos en recepción. Algoritmo de codificación: Añade información de redundancia para el receptor. Matriz entrelazadado: Canal: Entrelaza los datos que se envían por el canal. Donde se envían los datos. Elemento capaz de producir errores en los datos.

95 Diagrama de bloques sistema Emisor-Receptor III Sistema de transmisión: Matriz desentrelazado: Actúa de forma contraria a la de entrelazado. Se consigue deshacer los errores de ráfaga. Algoritmo decodificación: Decodifica los datos recibidos, corrigiendo los errores que el algoritmo es posible corregir. Comprueba CRC: Calcula de nuevo el CRC y lo comprueba con el recibido del emisor. Si no coinciden se solicita reenvio de la información. Ojo! Pueden haberse corregido errores producidos por el canal.

96 Diagrama de bloques esquema Emisor-Receptor IV Donde esta la función FEC? (Forward Error Correction = Corrección de Errores en Recepción) Fuente Calculo CRC Algoritmo Codificación Matriz entrelazado Canal Canal Matriz desentrelazado Algoritmo decodificación Comprueba CRC Destino

97 Medios de transmisión Los medios de transmisión son : Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica Transmisión vía satélite Microondas

98 Par trenzado Muy utilizado dentro de los edificios. Estan formados por cables trenzados dos a dos. La información se transmite a traves de corriente electrica Se trenzan para evitar el efecto antena Si se quiere mayor proteción, se protegen con una malla (cable apantallado)

99 Par trenzado II Existen de dos tipos : UTP (Unshielded twisted Pair) Cable trenzado no apantallado. STP (Shielded twisted Pair) Cable trenzado apantallado

100 Cables de par trenzado III Se clasifican según las especificaciones de cableado de la EIA Categoria 1: no se aplica ningun criterio Categoria 2: 1Mhz. Se utiliza para cableado de telefono Categoria 3: 16 Mhz. Se utiliza en algunas LAN Categoria 4: 20 Mhz. Utilizado también el LAN Categoria 5: 100 Mhz. Redes de 100 Mbps o más

101 Cables de par trenzado IV Actualmente los cables tienen 4 pares trenzados y el conector es el RJ-45. La distancia máxima aconsejada para trabajar a velocidades de 100 Mbps son de 100 metros (cable de categoría 5). A velocidades menores pueden trabajar a mayor distancia.

102 Cable coaxial Este tipo de cable es el que se utiliza para hacer llegar al televisor las señales que recibe la antena También es utilizado por algunas redes de área local Consiste en un hilo en el centro, rodeado por un material aislante, con una malla conductora de cobre que lo recubre, y todo ello a su vez recubierto por una funda aislante

103 Cable coaxial II La malla conductora está conectada a tierra y su función es proteger el hilo central Las interferencias que provienen del entorno son absorbidas por la malla y enviadas a la tierra Es más inmune a los ruidos que el par trenzado y su capacidad de transmisión es de hasta 150 Mbps Una variante del cable coaxial es el twinaxial o twinax, para el que se utilizan dos hilos conductores internos

104 Cable coaxial III Pulse para añadir un esquema

105 Fibra óptica Los datos se transmiten enviando luz a través de una fibra especial de cristal muy delgada Un método utilizado para enviar los datos a través de la fibra óptica es conmutar la luz de apagada (0) a encendida (1) Se utiliza para conectar las centralitas de telefónica y como base de muchas redes de área local

106 Fibra óptica II Existen los siguientes tipos de fibra óptica : Fibras monomodo => Salto de índice. Indice gradual. Fibras multimodo => - Salto de índice

107 Fibra óptica III Las fibras monomodo son las que sólo transmiten una longitud de onda de luz es más eficaz y puede utilizarse a mayores distancias Las multimodo son las que permiten la transmisión de varias longitudes de onda ofrece una capacidad de transmisión de gigabits/s (Gbps)

108 Fibra óptica IV Pulse para añadir un esquema

109 Transmisión vía satélite La transmisión vía satélite utiliza ondas de radio para transmitir los datos Una antena parabólica transmite los datos al satélite El satélite repite la señal y ésta es recibida, entonces, por otra antena, la antena receptora La capacidad de este tipo de transmisión depende del equipo y del número de canales que se utilicen Puede ir desde los 2400 bps hasta velocidades del orden de los 100 Mbps o más

110 Transmisión vía satélite II La transmisión vía satélite es bastante barata sobre distancias grandes Sin embargo, este tipo de transmisión está sujeto al ruido y a retrasos importantes entre la transmisión y la recepción Como las señales las puede recibir cualquiera, existen un importante riesgo de seguridad.

111 Microondas Usa frecuencias de radio similares a las de la comunicación vía satélite Se necesitan antenas parabólicas y las unas de las otras tienen que estar libres de obstáculos Si existe un obstáculo, como por ejemplo una montaña, entre el receptor y el emisor, se debe instalar una antena parabólica en lo alto del obstáculo que haga de repetidor de las señales.

112 Microondas II Las señales utilizadas para la transmisión de microondas tienen un alcance de unos 50 km Para conseguir un alcance mayor se necesita un repetidor La capacidad de transmisión es de alrededor de 250 Mbps Es muy útil para aplicaciones que requieran gran capacidad de transmisión en distancias relativamente cortas.

113 Microondas III Al igual que la comunicación vía satélite está sujeto a las interferencias del ambiente (tormentas, radiaciones de las estrellas, etc.), aunque en menor medida ya que las distancias a recorrer son más cortas

114 Otros medios de transmisión sin cableado Infrarrojos Láser Radio

115 Interfaces del medio físico Al punto en el que se conecta el ordenador al circuito de comunicaciones se le llama interfaz del medio físico Características : Las propiedades funcionales. Estas funciones pueden ser de control, de tiempo, los datos y la tierra Las propiedades eléctricas. Describen los niveles de voltaje y el tiempo de los cambios eléctricos para representar los ceros o los unos

116 Interfaces del medio físico II Las propiedades mecánicas. Que describen los conectores y los hilos de la interfaz Las propiedades de procedimiento. Lo qu deben realizar los conectores y la secuencia de los procedimientos para realizar la transferencia de los datos a través de la interfaz Algunas de estas interfaces son : los estándares RS-232 ó V.24/V.28 RS-449 RS-422-A RS-423-A.

117 Interfaz RS-232. Diseñada por Electronic Industries Association (EIA) Conecta un ordenador personal o un terminal y el módem(también puede conectar 2 PC's entre sí). Utiliza conector DB25 (25 pines) o DB9 (9pines). Un voltaje entre -3 y -15 voltios representa un 1. Un voltaje entre +3 y +15 voltios representa un 0.

118 Las principales señales del interfaz RS-232 Pulse para añadir un esquema

119 Pulse para añadir un título El estándar permite una longitud del cable de hasta 15 metros a velocidades de hasta sólo bps. A menores velocidades se pueden conseguir mayores distancias. Para cubrir esta limitación, el EIA introdujo el RS

120 2.8. Transmisión digital vs. analógica. La transmisión analógica ha dominado hasta ahora todas las comunicaciones. Ahora cuando la transmisión digital se ha impuesto a la transmisión analógica. Las señales analógicas se pueden amplificar para compensar la atenuación debida a la línea, pero no se les puede quitar la deformación y reconstruir la señal original. Las señales digitales, sin embargo, sí se pueden regenerar y, por tanto, evitar los errores acumulativos en la transmisión al crear señales limpias, ofrece una menor tasa de errores que la transmisión analógica.

121 Pulse para añadir un título En la transmisión digital la voz, los datos, las imágenes, etc. se pueden mezclar más fácilmente para hacer un uso más eficaz de los equipos de telecomunicaciones. La transmisión digital es barata que la transmisión analógica. La unidad natural para medir la velocidad de transmisión es el bit por segundo. La velocidad de modulación indica la frecuencia máxima que es posible transmitir por un medio físico sin sufrir una atenuación o pérdida de señal que impida su reconocimiento.

122 2.10. Multiplexación. La multiplexación es la técnica que se utiliza para hacer pasar más de una comunicación sobre un mismo camino físico o línea de comunicación. Esta permite incrementar la utilización efectiva de las costosas líneas de comunicación. Los dispositivos que dividen la capacidad de la línea se conocen con el nombre de multiplexores (mux).

123 Métodos de Multiplexación Multiplexación por división de frecuencias (FDM). Multiplexación por división en el tiempo (TDM). Multiplexación por división del código.

124 Multiplexación por división de frecuencias (FDM). La línea de comunicación se divide en varios canales lógicos, cada uno con una determinada frecuencia, asignados total y exclusivamente a cada usuario. Se utiliza en: - La radio AM. - La TV por cable. - Redes de área local de banda ancha.

125 Multiplexación por división en el tiempo (TDM). Se reparte el uso de la línea de comunicación en tiempos de utilización periódicos. Debido a esta técnica, la suma de las velocidades de los dispositivos conectados a los multiplexores TDM no puede superar la velocidad o capacidad del enlace que une a éstos. Existe una técnica, llamada multiplexación estadística por división en el tiempo, que permite reservar el ancho de banda de cada dispositivo según la demanda o necesidad. Estos necesitan enviar junto a los datos una información adicional que indique su destino. El uso de los mismos nos permite, que la suma de las velocidades de los dispositivos conectados a los multiplexores puede superar la capacidad de la línea.

126 Multiplexación por división del código. Se realiza empleando diferentes métodos de codificación de datos. Se utiliza principalmente para sistemas de comunicación militares, y se utilizará para sistemas móviles de tercera generación básicamente. Existen otros métodos que permiten utilizar una misma línea de comunicación por más de un ordenador. Aunque no solo se multiplexa para conectar varios dispositivos a través de una misma línea de comunicación. Nos encontraremos con situaciones en las que para ofrecer una mayor velocidad se multiplexan varias líneas de menor velocidad.

127 2.11. Un ejemplo: la Red Telefónica Conmutada. Parte-1 La red de teléfonos que utilizamos para hablar con otras personas también se puede utilizar para comunicación de datos. El principal problema de esta red es la limitación de la velocidad puesto que se diseñó para transmitir la voz humana y no para transmitir datos. donde, W = ancho de banda S/N = razón de la potencia de la señal por la potencia del ruido Si aplicamos esta fórmula para el caso de la red de teléfonos (W=3000, S/N=30 db), resulta una velocidad máxima de 30 kbps.

128 Parte-2 Al ser esta red analógica, se necesita convertir las señales digitales que salen de los ordenadores para que pueden transmitirse por la línea de teléfono. Una vez que llegan las señales a su destino se debe realizar el proceso inverso. Estas conversiones se llaman, modulación y demodulación, y las realiza un dispositivo llamado módem.

129 Parte-3 Pulse para añadir un esquema

130 Pulse para añadir un título Pulse para añadir un esquema