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Fundamentos de Telecomunicaciones
http://fundamentostelecom.blogspot.mx/2012/12/temario-de-fundamentos-de.html
1.1 IMPACTODE LASTELECOMUNICACIONES
Si bien sabemosesevidente que lastelecomunicacioneshanafectadodiferentessectoresdel
dentrodel mundodel serhumano,losmasimportantessonlossiguientes:
·SECTOR ECONOMICO.
·SECTOR CULTURAL.
·SECTOR EDUCATIVO.
·SECTOR SOCIAL.
Uno de losgrandespropulsoresde lastelecomunicaciones,hasidoel internetal igual que la
telefoníacelular,losnuevosdispositivosmóvilesque hanvenidoacambiarlavidadel ser humano,
así como estonos ha favorecido,yaque lamanerade comunicarnosesmuchomas fácil y cómoda,
perotambiénhatraído desfavorecimientosodesventajas,unode ellosesque noshemosvuelto
adictosa estastecnologías,esdecirque dependemosde estosservicios.
EJEMPLO:
Supongamosque te levantasundía enla mañanay de repente te dascuentaque no tienes
internetyque notienesseñal telefónica.Ahoraimaginaque desaparecieranlosserviciosde
internetytelefoníacelular.
¿Cuál seriatu reacciónsi losserviciosde internetytelefoníacelularyano volvieran?
¡Frustrante verdad!Esto esdebidoaque tenemoslanecesidadde estarcomunicados.Estaesuna
pequeñamuestrade cuanimportante sonlastelecomunicacionesennuestravidacotidiana.
Internet:harevolucionadolosmediosde comunicación,implantandonuevosmediosinformativos.
La utilizaciónde recursosmultimedia,haobligadoagenerarunnuevoparadigmasobre estos
medios.
Telefoníacelular.Al igual que el internetlatelefoníamóvil hadadounpaso trascendental yha
evolucionadodebidoalasnecesidadesdelusuario.Si bien sabemosanteslosteléfonoscelulares
únicamente losutilizábamosparamandarmensajesyrecibirllamadas,perohoyendíaestoa
cambiadopor que si nos damoscuentalosteléfonosde hoynosolonosofrecenlosserviciosque
ya mencionamos,si noque tambiéncuentaconunagran variedadde aplicacionesque enla
actualidadesnecesariotenerlas,porejemplo.Losteléfonosde ahoracuentacon internetpropio
(3G), GPS(),acceso a las redessociales,wifi etc.
SECTOR EDUCATIVO.
Al igual que enel sector económicotambiénhafavorecidoal sectoreducativoytodograciasa que
ahora esmucho mas fácil poderencontrarinformaciónenlaredyya no tenerque comprar libros
o ir a la bibliotecaparahacer una tarea,tambiénenlasescuelasestohaayudadomucho,ya que
se supone que laeducacióndebe sermejor,porel simple hechoque lamayorparte de las
escuelasenlaactualidadcuentanconeducaciónmultimedia,estoquieredecirque se hadejadoa
tras losmétodosde enseñanzacomosonel usode pizarrones, ahoraestose presentapormedio
de un proyectory el maestroda su clase pudiendoaccesaradiversaspaginasque le facilitala
manerade ensañara losalumnos.
SECTOR SOCIAL.
En la sociedadestamosplagadosde ideasmuydiferentes,recordemosque cadapersonaesun
mundoy que cuandohablamosde avancestecnológicosdentrode lastelecomunicacionescada
personatiene supropiaopinión.Lasociedadjovenestamassumergidaeneste cambioenlavida,
ya que ellosvancreciendoconlosavancestecnológicos,temaque hoyendía esde preocupación
por que losjóvenesse hanhechomuydependientesde lastelecomunicaciones.Nosotroscomo
personasjóvenestomamosestoscambiosde unamaneraequivocadaporque tomamoslas
nuevastelecomunicacionesmásalláde unanecesidad,másalláde unentretenimiento.Hemos
estadoperdiendovaloresportodoloque se percibe enlasredessociales,tantojóvenescomo
programadoresde estasredesnoestánhaciendonadapara llevaral mundoenteroaun cambio
para mejorarla calidadde viday regresaresosvaloresque se hanperdidoalo largode los
tiempos.Latelefoníacelularesungranimpactoenla sociedad,hatraído grandescambiosenla
vidaya que esmas fácil comunicarnosenenormesdistancias,perotambiénhallevadoamuchas
personasa lamuerte,tomamoseste puntode gran importanciaporque graciasa esaspersonas
que hablanpor teléfonomientrasconducensuautomóvil hanprovocadoungrannumerode
accidentesvehiculares.
SECTOR ECONOMICO.
En este sectorlas telecomunicacioneshansufridoungrancambio,debidoaque la economíaha
aumentadopormediode lasnuevastecnologías,si nosdamoscuentaenel mercadola mayor
parte de productosvendidosson:TeléfonosCelulares,equiposde computo,accesoriospara
internet.Estose debe aque losmediosde comunicaciónhantrascendidode maneraimpactante,
antesera un lujocontarcon estosserviciostantode internetcomoel de telefoníamóvil,peroen
la actualidadestoaobligadoa que seauna necesidadporel simple motivoque tenemosde estar
comunicadosconciertaspersonas.Loscambiosocurridosa travésdel tiempohancreado
empresasde grandeséxitos,desde lasempresasque se dedicanacrear,fabricar,desarrollare
implementarlosteléfonosmóvileshastaaquellasempresasque se dedicanabrindarel serviciode
coberturamóvil.
SECTOR CULTURAL.
Cuandohablamosde culturanos referimosalasdiferentesmanerasde pensar,lasdiferentes
tradicionesylasdiferentesaceptacionesde estosgrandesavancesde lastelecomunicaciones.
Todostenemosdiferentesculturas,losjóvenes,lospadres,losabuelos.Nosotroscomojóvenesle
hemosdadogran aceptacióna losavancestecnológicosperonuestrosabuelosni siquieralas
volteanaver,ejemplounchavode 18 años da su vidapor uniphone 5, yun abueloni conoce nada
del tema.
1.2 Componentes Emisor receptor medios, códigos y protocolos
COMPONENTES
Los componentesque integranunsistemade telecomunicacionessonaquellosque tomanun
papel importante dentrodel procesode latransferenciade información,estosson:
- Emisor.
- Receptor.
- Mediosde comunicación.
- Protocolos.
A continuacióndescribiremoscadaunode estoscomponentes.
EMISOR
El emisoresunode losconceptosde la comunicación,de lateoría de la comunicaciónydel
procesode información.Ensí técnicamente,el emisoresaquel objetoque codificael mensaje ylo
transmite pormediode uncanal o mediohastaun receptor,perceptory/uobservador.Ensentido
más estricto,el emisoresaquellafuenteque generamensajesde interésoque reproduce una
base de datos de la maneramás fiel posible seaenel espaciooentiempo.Lafuente puede serel
mismoactor de loseventososus testigos.Unaagenciaque se encarga de reunirnoticiaspuede
serllamadafuente,asícomo cualquierbase de datosque seaconsideradafiableycreíble.
Un emisorpuede sertantounaparato - unaantenapor ejemplo- oun emisorhumano - un
locutorpor ejemplo.Lapalabra"emisora"derivade emisor,esdecir,que emitepormediode las
ondashertzianas.
En correo emisortambiénhace referenciaalapersonau organizaciónque expide unacartay
cuya dirección viene indicadaenel sobre de lacarta.
En economía,un emisorpuede ser,porejemplo,el bancosistemade elementos.
En educaciónunemisorestoda aquellapersonaocosaque transmitalosconocimientosal
educando,porejemploel maestro.
RECEPTOR
El receptor,enunsistemade telecomunicación,esel agente (personaoequipo) que recibe el
mensaje (señal ocódigo) emitidoporunemisor,transmisoroenunciante.Esel destinatarioa
quienvadirigidalacomunicación.El procesoque llevaacabo el receptoreslocontrarioal del
emisor,este descifrae interpretalossignoselegidosporel emisor,esdecir:realizala
decodificacióndel mensaje paraentenderlainformaciónque se transfiere.
MEDIOS DE COMUNICACIOÓN
Con el términomediode comunicación(dellatínmedĭum, pl.medĭa),se hace referenciaal
instrumentooformade contenidoporel cual se realizael procesode lacomunicacióny
telecomunicación.Usualmentese utilizael términoparahacerreferenciaalosmediosde
comunicaciónmasivos(MCM,mediosde comunicaciónde masasomasasmedia);sinembargo,
otros mediosde comunicación,nosonmasivossinointerpersonales.Cuandohablamosde medios
de comunicaciónpodemosdescribiramuchos:laimprenta,radio,telégrafo,televisión,internet,
teléfonos,etc.
Los mediosde comunicaciónsoninstrumentosenconstante evolución,vandesarrollándose de la
mano conlos avancesde la tecnología.Muyprobablemente laprimeraformade comunicarse
entre humanosfue lade lossignosy señalesempleadosenlaprehistoria,cuyoreflejoenlacultura
material sonlasdistintasmanifestacionesdelarte prehistórico.Laapariciónde laescriturase
toma comoun gran iniciode lahistoriade la comunicación.A partirde ese momento,loscambios
económicosy socialesfueronimpulsandoel nacimientoydesarrollode distintosmediosde
comunicación,desde losvinculadosala escrituraysu mecanización(imprenta -sigloXV-)hastalos
mediosaudiovisualesligadosalaera de la electricidad(primeramitaddel sigloXX) yala
revoluciónde lainformáticaylastelecomunicaciones(revolucióncientífico-técnicaotercera
revoluciónindustrial -desde lasegundamitaddel sigloXX-),cadaunode ellosesencialesparalas
distintasfasesdel denominadoprocesode globalización.
Debemostenerenconsideraciónque lospapalesde receptoryemisorcambian,yaque el que
envíopor primeravezel mensaje (emisor)puede serasuvezel receptor,cuandoeste le devuelve
el mensaje yentoncesel receptorse vuelve emisor,yel mediosiguesiendoel mismo.
Las funcionesde cadauno (receptoryemisor) cambiandependiendoquienescribeyquienlee,
tambiénpuedenexistirvariosreceptores,unclaroejemploescuandoestamosenel Messenger,
ahí la conversaciónse daentre varias personas,porque al momentode que tueresemisor
escribesenlasalay variosestánleyéndote (sonvariosreceptores).
PROTOCOLOS
En el campo de las telecomunicaciones,unprotocolode comunicacionesesel conjuntode reglas
normalizadasparala representación,señalización,autenticaciónydetecciónde erroresnecesario
para enviarinformaciónatravésde un canal de comunicación,permitenel flujode información
dentrodel procesocomunicativo.Unejemplode unprotocolode comunicacionessimple
adaptadoa lacomunicaciónporvoz esel caso de un locutorde radio hablandoasus radioyentes.
Los protocolosde comunicaciónparala comunicacióndigital porredesde computadorastienen
características destinadasaasegurarun intercambiode datosfiablea travésde un canal de
comunicaciónimperfecto.Losprotocolosde comunicaciónsiguenciertasreglasparaque el
sistemafuncione apropiadamente.
1.3 Señales y su clasificación Analógicas digitales, eléctricas y ópticas
SEÑALES Y SU CLASIFICACION.
¿Qué es una señal? Una señal es un signo, un gesto, una acción u otra cosa que tiene como
finalidad informar o avisar algo, las señales sustituyen en gran parte a la palabra escrita o al
lenguaje, ya que estas son un poco mas fácil de entender.
Un ejemplo de señales, seria las que son colocadas en lugares visibles las cuales tienen la
finalidad de informar al publico de algo (ya sea de algún peligro, obligación o restricción).
Como por ejemplo.
En el caso de los gestos, son hechos por personas mediante las manos y los brazos, pero
también existen indicaciones que son proyectadas en banderas tal es el caso de las señales
que utilizan los marino.
Así mismo una señal puede ser también una variación de una señal eléctrica u otra
magnitud física que se utiliza para transmitir información.
Un ejemplo de ello seria la que se utiliza en la telefonía, ya que existen distintos tipos de
señales que consisten en tonos ya sean continuos o intermitentes.
Existen varios tipos de señales pero en esta unidad solo tomaremos en cuenta las más
importantes que son las siguientes:
ü Señales Analógicas.
ü Señales Digitales.
ü Señales Eléctricas
ü Señales ópticas.
SEÑAL ANALOGICA.
Podemos decir que la señal analógica es aquella que presenta una variación producida por
un fenómeno electromagnético y que es representada por una función matemática continua
en la que se toman dos aspectos muy importantes que son la Amplitud y Frecuencia.
Algunas de las magnitudes físicas que presentan una variación de este tipo son:
Temperatura, la Presión, la Intensidad entre otras.
Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las
mismas características, en la naturaleza el conjunto de señales que percibimos son
analógicas ejemplos de ello seria: la luz, el sonido, el aire, la energía etc. Se dicen que son
analógicas por que sufren una variación.
Ejemplo:
La respuesta a esta pregunta esta muy fácil, dijimos que las señales analógicas
presentan variaciones conforme al tiempo. Entonces si yo estoy hablando en un lugar donde
no hay ruido el sonido no será muy fuerte y mi voz no será muy fuerte, pero si de pronto
comenzaran hacer ruido, tendría que aumentar el tono de mi voz para que ellos me
escucharan, por lo tanto ahí se esta presentando una variación del sonido ya que primero
comencé hablando bajito y luego aumente el tono de mi voz.
1.4 Análisis matemático de señales Análisis de Fourier
ANALISIS DE FOURIER.
Los fenómenos periódicos han fascinado por mucho tiempo a la humanidad.
Nuestros ancestros conocían las recurrencias de las fases de la Luna y de ciertos planetas,
las mareas de los lagos y los océanos y los ciclos del agua. El cálculo y la ley de la
gravitación de Isaac Newton permitieron explicar la periocidad de las mareas, pero Joseph
Fourier y sus sucesores quienes desarrollaron el análisis de Fourier que ha tenido
aplicaciones mas profundas en el estudio de los fenómenos naturales y en el análisis de
señales y datos.
Toda señal periódica, sin importar cuan complicada parezca, puede ser reconstruida a
partir de sinusoides cuyas frecuencias son múltiplos enteros de una frecuencia
fundamental, eligiendo las amplitudes y fases adecuadas.
Transformada continua de Fourier:
dt
t: tiempo
f: frecuencia
x (t): señal de prueba
Fasor de sondeo. (Kernel Function)
X (f): espectro en función de la frecuencia.
Una serie de Fourier es la presentación de una función como una serie de
constantes multiplicadas por funciones se y/o cosenos de diferentes frecuencias. Una serie
de Fourier nos sirve para poder representar cualquier señal sumando únicamente senos y
cosenos que deben de tener una frecuencia múltiplo de la primera. Fourier no pudo
representar matemáticamente, quien lo hizo fue Laplace, años mas tarde.
Una serie de Fourier es una serie infinita que converge puntualmente a una función
contínua y periódica. Las series de Fourier constituyen la herramienta matemática básica
del análisis de Fourier empleado para analizar funciones periódicas a través de la
descomposición de dicha función en una suma infinitesimal de funciones senoidales
mucho más simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias enteras).
Aplicaciones de las series de Fourier:
Generación de formas de onda de corriente o tensión eléctrica por medio de la
superposición de senoides generados por osciladores electrónicos de amplitud variable
cuyas frecuencias ya están determinadas.
Análisis en el comportamiento armónico de una señal. Reforzamiento de señales.
Estudio de la respuesta en el tiempo de una variable circuital eléctrica donde la señal de
entrada no es senoidal o cosenoidal, mediante el uso de transformadas de Laplace y/o
Solución en régimen permanente senoidal en el dominio de la frecuencia.
La resolución de algunas ecuaciones diferenciales en derivadas parciales admiten
soluciones particulares en forma de series de Fourier fácilmente computables, y que
obtener soluciones prácticas, en la teoría de la transmisión del calor, la teoría de placas, etc.
Unidad 2 Medios de transmisión y sus características
2.1 Guiados Par trenzado coaxial y fibra óptica
7:44 Nocomments
MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS
Se conoce como mediosguiadosaaquellosque utilizanunoscomponentesfísicosysólidosparala
transmisiónde datos.Losmediosde transmisiónguiadosestánconstituidosporuncable que se
encarga de la conducción(oguiado) de las señalesdesdeunextremoal otro.Lasprincipales
características de losmediosguiadossonel tipode conductorutilizado,lavelocidadmáximade
transmisión,lasdistanciasmáximasque puede ofrecerentre repetidores2,lainmunidadfrentea
interferenciaselectromagnéticas,lafacilidadde instalaciónylacapacidadde soportar diferentes
tecnologíasde nivel de enlace.
Existe unagran cantidadde tiposde cables(Fig.3).Algunosfabricantesde cablespublicanunos
catálogoscon más de 2.000 tiposdiferentesque se puedenagruparentresgruposprincipalesque
conectanla mayoría de las redes:
PARTRENZADO
Consiste enhilosde cobre aisladosporunacubiertaplásticaytorzonadaentre sífig.4.Debidoa
que puede haberacoplesentre pares,estosse trenzaconpasosdiferentes.Lautilizacióndel
trenzadotiende adisminuirlainterferenciaelectromagnética.
En la actualidadexistenbásicamente trestiposde cablesfactiblesde serutilizadosparael
cableadoenel interiorde edificiosoentre edificios:
· Par Trenzado(2 pares)
· Par Trenzado(4 pares)
· Par Trenzado(8 pares)
De loscualesel cable ParTrenzado(2 y4 pares) y la FibraÓpticason reconocidos porla norma
ANSI/TIA/EIA-568-A yel Coaxial se aceptaperono se recomiendaeninstalacionesnuevas.
El cable par trenzadoesde losmás antiguosenel mercadoy enalgunostiposde aplicacionesesel
más común,consiste endosalambresde cobre o aluminioaisladosque vanenrolladosobre sí
mismo.Losdiámetrosdel conductoreneste tipode cablespuedenserde 0’6 mmo de 1’2 mm.
El ancho de bandadepende del grosoryde la distancia,yla velocidadde ordenesde 10-100 Mbps
Los alambresse trenzancon el propósitode reducir lainterferenciaeléctricade paressimilares
cercanosy conseguirunaproteccióncontra interferenciaseléctricasyde radio.Si estono es
suficienteparaeliminarel ruidode lared,se puede utilizarcable de partrenzadoblindadoque
llevaunrevestimientoespecial que encierradosparesde cables.
Es el tipode cable más común yse originócomosoluciónparaconectarteléfonos,
terminalesyordenadoressobre el mismocableado,yaque estáhabilitadoparacomunicación de
datospermitiendofrecuenciasmásaltastransmisión.Conanterioridad,enEuropa,lossistemasde
telefoníaempleabancablesde paresnotrenzados.
Cada cable de este tipoestácompuestoporuna serie de paresde cablestrenzados.Losparesse
trenzanpara reducirla interferenciaentre paresadyacentes.Normalmente unaserie de paresse
agrupan enuna únicafundade color codificadoparareducirel númerode cablesfísicosque se
introducenenunconducto.El númerode parespor cable son4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el
númerode pareses superiora4 se hablade cablesmultipar.
CABLE COAXIAL
Este tipode cable consiste encilindrohuecode cobre uotro conductorcilíndrico,que rodeaa un
conductorde alambre simple,el espacioentre el cilindrohuecode cobre (malla) yel conductor
internose rellenaconunaislante que separael conductorexternodel conductorinterno,estos
aislantesestánseparadosapocoscentímetros,asílo muestralafig.9.
Estos cablespuedenagruparse paraformaruncable grande que contenga20 cablescoaxialespara
transmitirsimultáneamentehasta16740 llamadastelefónicas.
Los cablescoaxialestienenpocadistorsión,líneascruzadasoperdidasde señal porloque
constituyenunbuenmediode transmisiónconrespectoal cable de partrenzado.
Este cable,aunque esmás caro que el par trenzado,se puede utilizaramáslarga distancia,con
velocidadesde transmisiónsuperiores,menosinterferenciasypermite conectarmásestaciones.
Se suele utilizarparatelevisión,telefoníaalargadistancia,redesde árealocal,conexión
deperiféricosacortadistancia,etc...Se utilizaparatransmitirseñalesanalógicasodigitales.Sus
inconvenientesprincipalesson:atenuación,ruidotérmico,ruidode intermodulación.
FIBRA OPTICA
La F.O.comoelementoresistente dispuestoenel interiorde uncable formadoporagregaciónde
variasde ellas,notiene característicasadecuadasde tracciónque permitansuutilizacióndirecta.
Por otra parte,enla mayoría de loscasos las instalacionesse encuentrana la intemperie oen
ambientesagresivosque puedenafectaral núcleo.
La investigaciónsobre componentesoptoelectrónicosyfibrasópticashantraído consigoun
sensible aumentode lacalidadde funcionamientode lossistemas.Esnecesariodisponerde
cubiertasyproteccionesde calidadcapacesde protegerala fibra.Para alcanzar tal objetivohay
que tenerencuentasu sensibilidadalacurvatura y micro curvatura,la resistenciamecánicaylas
características de envejecimiento.
Los microscurvaturas y tensionesse determinanpormediode losensayosde:
Tensión:cuandose estirao contrae el cable se puedencausarfuerzasque rebasenel porcentaje
de elasticidadde lafibraópticay se rompa o formenmicrocurvaturas.
Compresión:esel esfuerzotransversal.
Impacto:se debe principalmente alasproteccionesdel cable óptico.
Enrollamiento:existe siempreunlímite parael ángulode curvatura pero,laexistenciadel forro
impide que se sobrepase.
Torsión:esel esfuerzolateral yde tracción.
LimitacionesTérmicas:estaslimitacionesdifierenenaltogradosegúnse trate de fibrasrealizadas
a partir del vidriooa partir de materialessintéticos.
Otro objetivoesminimizarlaspérdidasadicionalesporcableadoylasvariacionesde laatenuación
con la temperatura.Talesdiferenciasse debenadiseñoscalculadosavecesparamejorarotras
propiedades,comolaresistenciamecánica,lacalidadde empalme,el coeficiente de relleno
(númerode fibraspormm2) o el costode producción.
2.2 No guiados Radiofrecuencia, microondas satélite e infrarrojo
MEDIOS DE TRANSMISION NOGUIADOS
Los mediosde transmisiónnoguiadossonaquellosque sucaracterísticaprincipal esnousar
cables,esdecirusanun medionofísico,y estase transmite pormediode ondas
electromagnéticas.
La configuraciónparalastransmisionesnoguiadaspuede serdireccional5yomnidireccional6.
En la direccional,laantenatransmisoraemitelaenergíaelectromagnéticaconcentrándolaenun
haz, porlo que lasantenasemisorayreceptoradebenestaralineadas.
En laomnidireccional,laradiaciónse hace de maneradispersa,emitiendoentodasdirecciones,
pudiendolaseñal serrecibidaporvariasantenas.Generalmente,cuantomayoreslafrecuenciade
la señal transmitidaesmásfactible confinarlaenergíaenunhaz direccional.
Características.
· Los mediosmásimportantessonel aire yel vacío.
· Sonmediosmuy buenosparacubrir grandesdistancias
· Se dan hacia cualquierdirección
· La transmisiónyrecepciónse realizanpormediode antenas.
Algunasde lascaracterísticas principalesque distinguenalosmediosguiadossonlassiguientes
Ventajas de losmediosnoguiados.
· Su señal tiene másalcance.
· utilizanmenosespacio.
· sonmás cómodosde usar ya que no se necesitade grandescablesparapoderemitirorecibir
una señal.
Desventajasde losmediosnoguiados:
· la instalaciónde estosmediospuedesercomplicadaocostosa(encuestióneconómica).
· Algunasvecesesmásrecomendableusarunmedioguiado(cuandolonecesitamosparacubrir
zonaspequeñas)
Si aun no sabesque mediode transmisiónusaropeora un no sabescuandousar un mediode
transmisiónnoguiado,note preocupesenseguidate daremosalgunostiposoconsejosde cuando
debesde usarun mediode transmisiónnoguiado.
¿Cuándousar unmediode transmisiónnoguiado?
· Los mediosde transmisiónnoguiadososincable porlogeneral sonutilizadoscuandose
necesitanabarcargrandesdistanciasacualquierdirección.
· Cuandola informaciónque deseastransferiresdemasiada.
Existenvariosmediosde transmisiónnoguiados,entre los cualeslosmasimportantesyusados
son lossiguientes.
· Radiofrecuencia.
· Microondas.
· Infrarrojo.
2.2.1 RADIOFRECUENCIA.
El términoradiofrecuencia,tambiéndenominadoespectrode radiofrecuenciaoRF,se aplicaa la
porciónmenosenergéticadel espectroelectromagnético7,situadaentre unos3kHz y unos300
GHz. Las ondas electromagnéticasde estaregióndel espectro,se puedentransmitiraplicandola
corriente alternaoriginadaenungeneradorauna antena.
Características:
· Facilidadconlacual puede ionizar8el aire paracrear una trayectoriaconductoraa travésdel
aire
· Una fuerzaelectromagnéticaque conduce lacorriente del RFala superficie de conductores,
conocidacomo efectode piel.
· La capacidad de apareceratravesarlas trayectoriasque contienenel material aislador,como
dieléctricoaisladorde uncondensador
NOTA:el grado de efectode estascaracterísticasdepende de lafrecuenciade lasseñales.
Ventajas
· Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarse fácilmente.
· Es una opciónpara lascomunicacionesportátiles.
· Por logeneral nonecesitaningunalicencia.
· Atraviesanparedes
· Sonomnidireccionales.
· Soncapaces de transmitirse agrandesdistancias.
Desventajas.
· Noes practicocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas.
· Esta sometidoainterferenciasproducidasporradioaficionado,comunicacionesmilitaresy
telefoníamóvil.
· Sufreninterferenciasporalgúnequipoeléctrico.
¿Cuándousar unmediode transmisiónnoguiado?
· Los mediosde transmisiónnoguiadososincable porlogeneral sonutilizadoscuandose
necesitanabarcargrandesdistanciasacualquierdirección.
2.2.2 MICROONDAS.
La radiocomunicaciónpormicroondasse refierealatransmisiónde datoso energíaa travésde
radiofrecuenciasconlongitudesde ondadel tipomicroondas.
Se describe comomicroondasa aquellasondaselectromagnéticas cuyasfrecuenciasvandesdelos
500 MHz hasta los300 GHz o aúnmás. Por consiguiente,lasseñalesde microondas,acausade sus
altasfrecuencias,tienenlongitudesde ondarelativamente pequeñas,de ahíel nombre de “micro”
ondas.En la figura14 se muestraun ejemplode donde se aplicanlasmicroondasde baja
frecuencia.
Existendostiposde microondasque sonmuyutilizadoslascualesexplicaremosdetalladamente.
· MicroondasTerrestres.
· MicroondasSatelitales.
MicroondasTerrestres
Suelenutilizarseantenasparabólicas.Paraconexionasalarga distancia,se utilizanconexiones
intermediaspuntoapuntoentre antenasparabólicas.
Se suelenutilizarensustitucióndelcable coaxial olasfibrasópticasyaque se necesitanmenos
repetidoresyamplificadores,aunque se necesitanantenasalineadas.Se usanparatransmisiónde
televisiónyvoz.
Ventajas
· Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarfácilmente
como distanciagrandes
· tienenlacaracterísticaprincipal de transmisiónde televisiónyvoz.
· se utilizanensustitucióndelcable coaxial olasfibrasópticasyaque se necesitanmenos
repetidoresyamplificadores.
· Tienenfrecuenciasmuyaltas(1y 300 GHz).
Desventajas
· Noes prácticocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas.
· Es caro de instalaryde mantener
· Está sujetoa interferenciasprovocadasporel mal tiempo,electromagnéticasylas
condicionesatmosféricas.
· Rebotanen losmetales
· Algunassonunidireccionales.
¿Cuándousar unmediode transmisiónde MicroondasTerrestres?
· Por logeneral eneste mediode transmisiónse utilizanantenastransmisorasoreceptorasy
son utilizadascuandoladistanciaque se encuentran2antenaseslarga.
· Cuandola informaciónque se transmite esengrandescantidades.
MicroondasSatelitales.
(Suelenutilizarse satélitesartificialesparatransferirinformación)
Las microondassatelitalesloque hacenbásicamente,es retransmitirinformación,se usacomo
enlace entre dosomás transmisores/receptoresterrestres,denominadosestacionesbase.
El satélite funcionacomounespejosobre el cual laseñal rebota,suprincipal funcióneslade
amplificarlaseñal,corregirlayretransmitirlaaunao más antenasubicadasenla tierra.
Puedenserusadaspara proporcionarunacomunicaciónpuntoapunto entre dosantenas
terrestresalejadasentre si,oparaconectaruna estaciónbase transmisoraconun conjuntode
receptoresterrestres.
Ventajas
· Comunicacionessincables,independientesde lalocalización
· Coberturade zonasgrandes:país, continente,etc.
· Disponibilidadde bandaancha
· Independenciade laestructurade comunicacionesenTierra
· Instalaciónrápidade unared
· Costobajo porañadir unnuevoreceptor
· Característicasdel serviciouniforme
· Serviciototal proporcionadoporunúnicoproveedor
Desventajas
· Las demorasde propagación.
· La interferenciade radioymicroondas.
· El debilitamientode lasseñalesdebidoafenómenosmeteorológicoscomolluviasintensas,
nieve,ymanchassolares.
¿Cuándousar unmediode transmisiónde MicroondasSatelital?
· Cuandose deseatransferirinformaciónde maneraOmnidireccional (avariaspartes)
2.2.4 INFRARROJO.
Ventajas
· Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarfácilmente.
· Sonseñalesdifícilesde interceptar.
Desventajas
· Noes prácticocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas.
· Esta sujetoa interferenciasde otrasfuentesluminosas.
· Noes capaz de atravesarparedes.
· Están limitadosporel espacioylosobstáculos
· La longitudde ondaesmuy pequeña(850-900 nm)
¿Cuándousar unmediode transmisióninfrarrojo?
· Por logeneral estaslaspodemosusarcuandola informaciónque deseamoscompartirnoes
muypesaday estámas dirigidaa pequeñoslugarescomooficinas.
· Cuandola distanciaesmuycorta.
· Cuandono contamosa la manocon algúnotro mediode transmisiónyaseaFísico(Cable
Trenzado,Cable Coaxial,FibraÓptica) onoFísico(Infrarrojo,Radiofrecuencia,Microondas).
2.3 METODOS PARA LA DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES
7:49 Nocomments
2.3 METODOS PARA LA DETECCIONYCORRECCIONDE ERRORES
En matemáticas, computación y teoría de la información, la detección y corrección de
errores es una importante práctica para el mantenimiento e integridad de los datos a
través de diferentes procedimientos y dispositivos como medios de almacenamiento
confiables.
La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de
datos, generalmente por canales no diseñados para este propósito (línea telefónica), y que
introducen un ruido externo que produce errores en la transmisión.
Por lo tanto, debemos asegurarnos que si dicho movimiento causa errores, éstos puedan
ser detectados. El método para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de datos
transmitidos bits adicionales denominados redundancia.
Existen varios tipos de errores (fig.a), los cuales los mencionaremos a continuación.
Error de bit.
Únicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa.
Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de error menos probable en una
transmisión de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el
ruido tiene que tener una duración muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una
transmisión paralela, en que un cable puede sufrir una perturbación y alterar un bit de
cada byte.
Error de ráfaga.
El error de ráfaga significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Los
errores de ráfaga no significan necesariamente que los errores se produzcan en bits
consecutivos. La longitud de la ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit
correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.
Los errores de ráfaga es más probable en transmisiones serie, donde la duración del ruido
es normalmente mayor que la duración de un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits.
El número doble bits afectados depende de la tasa de datos y de la duración del ruido.
Es el mecanismo más frecuente y barato, la VRC se denomina a menudo verificación de
paridad, y se basa en añadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de
cada unidad de datos, de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el
bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificación de paridad impar.
Esta técnica permite reconocer un error de un único bit, y también de ráfaga siempre que
el número total de bits cambiados sea impar. La función de paridad (par o impar) suma el
dato y devuelve la cantidad de unos que tiene el dato, comparando la paridad real (par o
impar) con la esperada (par o impar).
• Criterios para la paridad
• Bit de paridad par:
– Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 0
– Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 1
• Bit de paridad impar:
– Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 1
– Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 0
EJEMPLOS:
2.3.1 Verificación de redundancia vertical
8:02 Nocomments
4.5.1 Verificaciónde redundanciavertical (VRC)
El mecanismode detecciónde erroresmásfrecuente ymásbarato esla verificaciónde
redundanciavertical (VRC),denominadaamenudoverificaciónde paridad.Enesta
técnica,se añade un bitde redundancia,denominadobitde paridad,al final de cada
unidadde datosde formaque el númerototal de unos enla unidad(incluyendoel bitde
paridad) seapar.
Figura4.46 Conceptode VRCcon paridadpar
Supongaque se quiere transmitirlaunidadde datosbinarios1100001 [ASCIIa (97)];vea;
la figura4.46. Si se suma el númerode unosse obtiene 3,un númeroimpar.Antesde
transmitirse pasala unidadde datos a travésde un generadorde paridad.El generadorde
paridadcuentalosunos y añade el bitde paridad(un1 eneste caso) al final.El número
total de unosesahora 4, unnúmeropar. A continuaciónel sistematransmite launidad
expandidacompletaatravésdel enlace de red.Cuandoalcanzael destino,el receptorpasa
los8 bitsa travésde unafunciónde verificaciónde paridadpar.Si el receptorve
11100001, cuenta cuatro unos,unnúmeropar, y launidadpasa la comprobación.Pero¿qué
ocurre si la unidadde datosha sufridodañosenel transito¿Qué ocurre si enlugarde
recibir11100001 el receptorve 11100101? En ese caso,cuando el comprobadorde paridad
cuentalosunos obtiene cinco,unnúmeroimpar.El receptorsabe que enalgunaparte se ha
producidounerror enlosdatos y por tantorechaza launidadcompleta.
Observe que en,arasa la simplicidad,se estáhablandoúnicamente de laverificaciónde
paridadpar, donde el númerodeunosdebería serunnúmeropar. Algunossistemaspodrían
usar verificaciónde paridadimpar,dondeel númerode unosdeberíaserimpar.El
principioesel mismo,peroel cálculoesdistinto.
Ejemplo4.7
Imagine que el emisorquiere enviarlapalabra«world».EnASCIIloscincocaracteresse
codificancomo
fl1110111 1101111 1110010 1101100 1100100
w o r l d
Cada unode loscuatro primeroscaracterestieneunnúmeroparde unos,por loque su bit
de paridades 0. Sinembargo,el últimocarácter(‘d’) tiene tresunos(unnúmeroimpar),
por loque su bitde paridades1 para que el númerototal de unos seapar. A continuación
se muestranlosbitsenviadosrealmente (losbitsde paridadestánsubrayados).
fl 1110111011011110111001001101100011001001
Ejemplo4.8
Supongaahora que la palabra«world» del ejemploanterioresrecibidaporel receptorsin
que haya habidoningúnproblemade corrupciónenlatransmisión.
fl1110111011011110111001001101100011001001
El receptorcuentalosunosencada carácter y obtiene númerospares(6,6,4, 4, 4). Acep-taríalos
datos.
Ejemplo4.9
Supongaahora que la palabra«world» del Ejemplo4.7,esrecibidaporel receptorperoque
sus datoshan sidocorrompidosdurante latransmisión.
fl1111111011011110111011001101100011001001
El receptorcuentalosunosencada carácter y obtiene númerosparese impares(7,6,5, 4,
4). El receptorsabe que losdatosestáncorruptos,losdescarta y solicitasuretransmisión.
Prestaciones
VRCpuede detectartodosloserroresenunúnicobit.Tambiénpuede detectarerroresde
ráfagas siempre que el total de númerosde bitscambiadosseaimpar(1,3, 5, etc.).
Supongamosque hayuna unidadde datoscon paridadpar donde el númerototal de unos,
incluyendoel bitde paridad,es6:1000111011. Si tresbitscualquieracambiansuvalor,la
paridadresultante seríaimparyse detectaríael error: 1111111011son9, 0110111011son7,
1100010011son5, todosimpares.El comprobadorde VRC devolveríacomoresultado1
y se rechazaría la unidad.Estomismoesciertopara cualquiernúmerode erroresimpares.
Sinembargo,supongaque dosbitsde la unidadde datoscambian suvalor:1110111011
son8, 1100011011son6, 1000011010: 4. En cada caso, el númerode unosenla unidadde
datossigue siendopar.El comprobadorde VRClossumará y devolveráunnúmeropar,
aunque launidadde datos contiene doserrores.VRCnopuede detectarerrorescuandoel
númerototal de bitscambiadosseapar. Si cambiandosbitscualesquieradurante la
transmisión,loscambiosse anulanentre síyla unidadde datospasará la verificaciónde
paridadaunque seaerróneo.Estomismoesciertoparacualquiernúmerode errorespares.
2.3.2 Verificación de redundancia longitudinal
7:54 Nocomments
2.3.2 VERIFICACION DE REDUNDANCIA LONGITUDINAL (LRC)
En esta técnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y columnas), a
continuación se calcula un bit de paridad para cada columna y se crea una nueva fila de
bits, que serán los bits de paridad de todo el bloque, a continuación se añaden los bits de
paridad al dato y se envían al receptor.
Típicamente los datos se agrupa en unidades de múltiplos de 8 -1 byte- (8, 16,24,32 bits) la
función coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de los bits primeros, de
los segundos, etc, generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los
primeros bits, etc.
Esta técnica incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga, ya que una LRC de n
bits (n bits de paridad) puede detectar una ráfaga de más de n bits, sin embargo un patrón
de ráfaga que dañe algunos bits de una unidad de datos y otros bits de otra unidad
exactamente en la misma posición, el comprobador de LRC no detectará un error.
• Se quiere enviar la información “PAG” en ASCII (7 bits):
Se añade:
Bit para VRC criterio par (verde, primera fila)
Bit para LRC criterio par (azul, última columna)
Bit de paridad cruzada criterio par (rosa)
2.4 Control de flujo: Tipos: asentimiento, ventanas deslizantes. Por
hardware o software, de lazo abierto o cerrado
8:03 3 comments
CONTROL DE FLUJO
El problema a resolver con el control de flujo de datos o de congestión es que una entidad
emisora no sobrecargue a otra receptora de datos. Esto puede suceder cuando la memoria
reservada (buffer) en la recepción se desborda. El control de flujo no contempla en
principio la existencia de errores de transmisión, sin embargo a menudo se integra con del
control de errores que se verá más adelante. Existen dos formas diferentes de hacer el
control del flujo: control hardware y control software.
ASENTAMIENTO
Un primer protocolo capaz de controlar la congestión muy simple es el conocido como de
parada y espera o en términos más formales se conoce como Asentamiento. Únicamente
para evitar desbordar al receptor, el emisor enviaría una trama y esperaría un acuse de
recibo antes de enviar la siguiente (fig 15. ). Este procedimiento resulta adecuado cuando
hay que enviar pocas tramas de gran tamaño. Sin embargo, la información suele
transmitirse en forma de tramas cortas debido a la posibilidad de errores, la capacidad de
buffer limitada y la necesidad en algunos casos de compartir el medio.
La eficiencia de este sistema sería la proporción entre el tiempo empleado en transmitir
información útil (Trama) y el tiempo total del proceso (Total). El primero sería igual al
tamaño de la trama partido por la velocidad de transmisión del emisor.
VENTANAS DESLIZANTES
Un mecanismo más sofisticado y muy empleado es el de la ventana deslizante. La ventana
determina cuantos mensajes pueden estar pendientes de confirmación y su tamaño se ajusta
a la capacidad del buffer del receptor para almacenar tramas. El tamaño máximo de la
ventana está además limitado por el tamaño del número de secuencia que se utiliza para
numerar las tramas.
Si las tramas se numeran con tres bits (en modulo 8, del 0 al 7), se podrán enviar hasta siete
tramas sin esperar acuse de recibo y sin que el protocolo falle (tamaño de ventana = 2k-1).
Si el número de secuencia es de 7 bits (modulo 128, del 0 al 127) se podrán enviar hasta
127 tramas si es que el buffer del receptor tiene capacidad para ellas. Normalmente, si el
tamaño no es prefijado por el protocolo, en el establecimiento del enlace el emisor y
receptor negociarán el tamaño de la ventana atendiendo a las características del elemento
que ofrece menos prestaciones.
CONTROL POR HARDWARE
Consiste en utilizar líneas dispuestas para ese fin como las que tiene la conexión RS-232-C.
Este método de control del flujo de transmisión utiliza líneas del puerto serie para parar o
reanudar el flujo de datos y por tanto el cable de comunicaciones, además de las tres líneas
fundamentales de la conexión serie: emisión, recepción y masa, ha de llevar algún hilo más
para transmitir las señales de control.
En el caso más sencillo de que la comunicación sea en un solo sentido, por ejemplo con una
impresora, bastaría con la utilización de una línea más. Esta línea la gobernaría la impresora
y su misión sería la de un semáforo. Por ejemplo, utilizando los niveles eléctricos reales
que usa la norma serie RS-232-C, si esta línea está a una tensión positiva de 15 V. (0
lógico) indicaría que la impresora está en condiciones de recibir datos, y si por el contrario
está a -15 V. (1 lógico) indicaría que no se le deben enviar más datos por el momento.
Si la comunicación es en ambos sentidos, entonces necesitaríamos al menos dos líneas de
control, una que actuaría de semáforo en un sentido y la otra en el otro. Las líneas se han de
elegir que vayan de una salida a una entrada, para que la lectura sea válida y además se
debe tratar de utilizar las que la norma RS-232-C recomienda para este fin.
CONTROL POR SOFTWARE
La otra forma de control del flujo consiste en enviar a través de la línea de comunicación
caracteres de control o información en las tramas que indican al otro dispositivo el estado
del receptor. La utilización de un control software de la transmisión permite una mayor
versatilidad del protocolo de comunicaciones y por otra parte se tiene mayor independencia
del medio físico utilizado. Así por ejemplo, con un protocolo exclusivamente hardware
sería bastante difícil hacer una comunicación vía telefónica, ya que las señales auxiliares de
control se tendrían que emular de alguna manera.
Las formas más sencillas de control de flujo por software son el empleo de un protocolo
como el XON/XOFF que se verá más adelante o como la espera de confirmación antes del
envío mediante un ACK o similar como se indicaba en el ejemplo del protocolo de parada y
espera.
3.1 TÉCNICAS DE MODULACIÓN ANALÓGICA
8:06 No comments
3.1 Técnicas de modulación analógica.
Modulación
Es el proceso de modificar una señal de alta frecuencia de acuerdo a una señal de señal de frecuencia baja., Con el objeto
de transmitir datos (texto, voz, audio, video). Estas dos señales pasan a través de un dispositivo modulador, resultando en
una señal combinada.
La señalde frecuencia baja (7khz-30 kHz) recibe el nombre de señal pasa banda o señal moduladora, la señal de alta
frecuencia (3- 30 GHZ), recibe el nombre de frecuencia portadora o simplemente portadora. La señalresultante, después de
pasar por el modulador recibe el nombre de señalmodulada.
3.1.1 MODULACIÓN EN AMPLITUD
8:07 No comments
Modulación en Amplitud
La frecuencia portadora varía su AMPLITUD, de acuerdo a las variaciones en amplitud de la señal moduladora. Lo anterior
da como resultado (en la salida del modulador) una señal modulada en amplitud, ver figura.
Señal Modulada en Amplitud (AM).
(La señal modulada muestra variaciones en amplitud de la frecuencia portadora, de acuerdo a la amplitud de la señal
moduladora
3.1.2 MODULACIÓN EN FRECUENCIA
8:10 No comments
Modulación en Frecuencia
La frecuencia portadora cambia de acuerdo al signo y a la amplitud de la señal moduladora. La amplitud de la portadora no
es afectada (mantiene la misma amplitud de la señal moduladora).
Señal Modulada en Frecuencia (FM).
La señalmodulada muestra una variación (modulación en frecuencia de la señal portadora – La amplitud de la portadora no
se modifica).
3.2 TECNICAS DE MODULACION DIGITAL
8:17 No comments
Técnicasde modulacióndigital
El términocomunicacionesdigitalesabarcaunárea extensade técnicasde comunicaciones,
incluyendotransmisióndigitalyradiodigital.Latransmisióndigital eslatransmisiónde pulsos
digitales,entredosomás puntos,de unsistemade comunicación.
El radiodigital eslatransmisiónde portadorasanalógicasmoduladas,enformadigital,entredoso
más puntosde un sistemade comunicación.Lossistemasde transmisióndigital requierende un
elementofísico,entre el transmisoryel receptor,comounpar de cablesmetálicos,uncable
coaxial,oun cable de fibraóptica.En lossistemasde radiodigital,el mediode transmisiónesel
espaciolibreolaatmósferade laTierra.
3.2.1 MODULACION POR DESPLAZAMIENTO DE
AMPLITUD
8:19 No comments
Modulación por desplazamiento de amplitud
La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de
modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora.
La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal),
manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los
valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal
modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la
operación de pulsación y de ahí el nombre dado.
Como la modulación AM, ASK es también lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de
propagación en rutas diferentes en PSTN, etc. Esto requiere la amplitud de banda excesiva y es por lo tanto
un gasto de energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de modulación son
relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre
la fibra óptica.
La forma más simple y común de ASK funciona como un interruptor que apaga/enciende la portadora, de tal
forma que la presencia de portadora indica un1 binario y su ausencia un 0. Este tipo de modulación por
desplazamiento on-off es el utilizado para la transmisión de código Morse por radiofrecuencia, siendo
conocido el método como operación en onda continua.
Para ilustrar mejor el tema del interruptor en el modulado ASK se puede ilustrar de la siguiente manera:
· Señal coseno de amplitud = 0 por lo que en este estado se encontrará en estado 0.
Señal coseno de amplitud = 1 por lo que en este estado se encontrará en estado 1.
3.2.2 MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTODE FRECUENCIA
8:22 Nocomments
Modulaciónpordesplazamientode frecuencia
La Modulaciónpordesplazamientode frecuenciaoFSK,(FrequencyShiftKeying) esunatécnicade
transmisióndigitalde informaciónbinaria(cerosyunos) utilizandodosfrecuenciasdiferentes.La
señal moduladorasolovaríaentre dosvaloresde tensióndiscretosformandountren de pulsos
donde uncero representaun"1" o "marca" y el otro representael "0"o "espacio".
En la modulacióndigital,alarelaciónde cambioa la entradadel moduladorse le llamabit-rate y
tiene comounidadel bitporsegundo(bps).
A la relaciónde cambioala salidadel moduladorse le llamabaud-rate.Enesenciael baud-ratees
la velocidadocantidadde símbolosporsegundo.
En FSK,el bit rate = baudrate. Así,por ejemplo,un0binariose puede representarconuna
frecuenciaf1,y el 1 binariose representaconunafrecuenciadistintaf2.
El módemusaun VCO,que esun osciladorcuyafrecuenciavaría enfuncióndel voltaje aplicado.
3.2.3 MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTODE FASE
8:21 Nocomments
Modulaciónpordesplazamientode fase
La modulaciónpordesplazamientode fase oPSK(Phase ShiftKeying) esunaformade modulación
angularque consiste enhacervariar la fase de laportadora entre unnúmerode valoresdiscretos.
La diferenciaconlamodulaciónde fase convencional (PM) esque mientrasenéstalavariaciónde
fase escontinua,enfunciónde laseñal moduladora,enlaPSKla señal moduladoraesunaseñal
digital y,portanto, con unnúmerode estadoslimitado.Segúnel ProfesorDoranse Hurtadode la
UniversidadTecnológicade Panamáeste tipode modulaciónesesencialparatransmitirdiferentes
portadorasde diferentesfases.
Dependiendodel númerode posiblesfasesatomar,recibe diferentesdenominaciones.Dadoque
lomás común escodificarunnúmeroenterode bitspor cada símbolo,el númerode fasesatomar
esuna potenciade dos.Así tendremosBPSKcon2fases(equivalente aPAM),QPSKcon4 fases
(equivalente aQAM),8-PSKcon 8 fasesyasí sucesivamente.A mayornúmerode posiblesfases,
mayor esla cantidadde informaciónque se puede transmitirutilizando el mismoanchode banda,
peromayor estambiénsusensibilidadfrente aruidose interferencias.
3.2.4 MODULACIÓN DE AMPLITUD EN CUADRATURA
8:22 Nocomments
Modulaciónde amplitudencuadratura
La Modulaciónde amplitudencuadratura(conocidatambiéncomoQAMpor las siglaseninglésde
Quadrature amplitude modulation) esunatécnicaque transportadatos,mediante
la modulación de laseñal portadora,tantoenamplitudcomoenfase.Estose consigue modulando
una mismaportadora,desfasadaen90°. La señal moduladaenQAMestácompuestaporla suma
lineal de dosseñalespreviamentemoduladasenDoble BandaLateral conPortadoraSuprimida.
Se asociana estatecnologíaaplicacionestales como:
Modemstelefónicosparavelocidadessuperioresalos2400bps.
Transmisiónde señalesde televisión,microondas,satélite (datosaaltavelocidadporcanalescon
ancho de banda restringido).
ModulaciónTCM(TrellisCodedModulation),que consiguevelocidadesde transmisiónmuy
elevadascombinandolamodulaciónconlacodificaciónde canal.
Módems ADSL que trabajanen el bucle de abonado,afrecuenciassituadasentre 24KHzy
1104KHz, pudiendoobtenervelocidadesde datosde hasta9Mbps, modulandoenQAMdiferentes
portadoras.
3.3 CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL:MUESTREO,CUANTIZACION YCODIFICACIÓN
8:23 Nocomments
Conversiónanalógico-digital:Muestreo,cuantizacionycodificación
Qué es ANALOGICOyque esDIGITAL?
El término ANALÓGICOenlaindustriade lastelecomunicacionesyel cómputosignificatodoaquel
procesoentrada/salidacuyosvaloressoncontinuos.Algocontinuoestodoaquellose puede
tomar una infinidadde valoresdentrode unciertolímite,superiore inferior.
El término DIGITALde la mismamanerainvolucravaloresde entrada/salidadiscretos.Algo
discretoesalgoque puede tomarvaloresfijos.El casode las comunicacionesdigitalesyel
cómputo,esos valoressonel CERO(0) o el UNO (1) o Bits(BInaryDigiTs).
La conversiónAnalógico-Digitalconstade variosprocesos:
· Muestreo
· Cuantización
· Codificación
3.4 CÓDIGOSDE LÍNEA:RZ, NRZ,NRZ-L,AMI, PSEUDO-TERNARIA,MANCHESTER,MANCHESTER
DIFERENCIAL,B8ZS,HDB3, ENTRE OTROS
8:24 2 comments
Códigosde línea:RZ, NRZ,NRZ-L,AMI,pseudo-ternaria,Manchester,Manchesterdiferencial,
B8ZS, HDB3, entre otros
NRZ
Se puedenutilizanloscódigoNonRetourntoZeroLevel (NRZ-L),de loscualeslosmásempleados
son el unipolaryel bipolar.
RZ
Se empleael RZ(RetourntoZero) polar.En este caso se tiene tensiónpositivaenunaparte de la
duraciónde un 1 lógico,ycero tensióndurante el restodel tiempo.Paraun0 lógicose tiene
tensiónnegativaparte del tiempoyel restodel tiempodel pulsolatensiónescero.
RZ Polar
Este códigosi esautosincronizante debidoaque enreloj (clock) del receptorquedasincronizado
por la cadenciade los pulsosque llegandel transmisorpuestoque todoslosbitstienenuna
transición,estopermite identificaracada biten una largacadena de unoso ceros.
RZ Bipolar
A la ventajade serautosincronizantese le contrapone el hechode requerirmayorancho de
banda,pueslospulsossonde menorduraciónque enotros códigos,porejemploNRZ,locual es
una gran desventaja.
CódigoManchester
En este códigosiempre hayunatransiciónenlamitaddel intervalode duraciónde losbits.Cada
transiciónpositivarepresentaun1 y cada transiciónnegativarepresentaun0.
Cuandose tienenbitsigualesyconsecutivosse produce unatransiciónenel iniciodelsegundobit
la cual no estenidaencuentaen el receptoral momentode decodificar,sololastransiciones
separadasuniformementeenel tiemposonlasque sonconsideradasporel receptor.
En estácodificaciónnose tienenencuantalosnivelesde tensiónsinoque solose consideranlas
transicionespositivasynegativas.
Esta técnicaposibilitaunatransición porbit,locual permite autosincronismo.
Se puede eliminarlacomponente continuasi se empleanvalorespositivosynegativospara
representarlosnivelesde laseñal.
CódigoManchesterdiferencial
Durante la codificacióntodoslosbitstienenunatransiciónenlamitaddel intervalode duración
de losmismos,perosololoscerostienenademásunatransiciónenel iniciodel intervalo.
En la decodificaciónse detectael estadode cadaintervaloyse locompara con el estadodel
intervaloanterior.Si ocurrióuncambiode laseñal se decodificaun1 encaso contrario se
decodificaun0.
El códigoManchesterdiferencial tiene lasmismasventajasde loscódigosManchesterconla
adiciónde lasventajasderivadasde lautilizaciónde unaaproximacióndiferencial.
CódigoHDB3
Este es un sistemade codificaciónutilizadoenEuropa,AsiaySudamérica.LadenominaciónHDB3
proviene del nombreeningles HighDensityBipolar-3Zerosquepuedetraducirse comocódigode
alta densidadbipolarde 3 ceros.
En el mismoun 1 se representaconpolaridadalternadamientrasque un0 tomael valor0. Este
tipode señal no tiene componente continuani de bajasfrecuenciasperopresentael
inconvenienteque cuandoaparece unalargacadena de cerosse puede perderel sincronismoal
no poderdistinguirunbitde losadyacentes.
3.5 MODEM ESTÁNDARESY PROTOCOLOS
8:26 Nocomments
Modemestándaresyprotocolos
ESTÁNDARES
· Sonrecomendacionesestándaresparalaoperaciónde losmódems,hansidoestablecidas
por variasorganizacionesycorporaciones.
· Los estándarescubrenlamodulaciónytécnicade transmisión,usadosporlosmódemsasí
como otroselementosde suoperación.
· Hasta lamitad de los80's todoslosmódemsenEstadosUnidosusaban técnicasde
modulaciónbasadosenestándaresde loslaboratoriosBell convelocidadesde 300 hasta 1200 bps.
Estos sonconocidoscomoBell103 y Bell 212A, respectivamente.
· Estosmódemstrabajanbiendentrode EstadosUnidos.Otrospaísescomo Europa por
instancia,usandiferentesestándares.El estándarinternacional esllamadoITU-T,International
TelecommunicationsUnión-TelecommunicationsSector(antesconocidocomoCCITTComité
ConsultivoInternacionalde TelegrafíayTelefonía).
· Sumadoa losestándaresde velocidad,existentambiénestándaresparaverificación,errores
y compresiónde datos.
· A continuaciónse muestraunalistade losestándaresde factoe internacionalesconsus
características operacional
ü V.22. Proporciona1200 bitspor segundoa600 baudios(cambiosde estadoporsegundo).
ü V.22bis.El primerestándarmundial verdadero,permite 2400 bitspor segundoa600 baudios.
ü V.32. Proporciona4800 y 9600 bitspor segundoa2400 baudios.
ü V.32bis.Proporciona14,400 bitspor segundoobajaa 12,000, 9600, 7200, y 4800 bitspor
segundo.
ü V.32terbo..Proporciona19,200 bitspor segundoobaja a 12,000, 9600, 7200, y 4800 bitspor
segundo;puede operaramayorestasasde transmisiónde datoscon compresión, nofue estándar
de CCITT/ITU.
ü V.34.Proporciona28,800 bits porsegundoo bajaa 24,000 y 19,200 bitspor segundoy
compatibilidadhaciaatráscon V.32 y V.32bis.
ü V.34bis.Proporcionahasta33,600 bitspor segundoobaja a tasas de transferenciade 31,200 o
V.34.
ü V.35. Interfaztroncal de paquetesentre undispositivode accesoauna redy una reda tasas de
transmisiónde datosmayoresa19.2 Kbps.El V.35 puede usarlos anchosde banda de varios
circuitostelefónicoscomogrupo.ExistenTransformadores de GéneroyAdaptadoresV.35.
ü V.42. La mismatasa de transferenciaque V.32,V.32bisyotros estándaresperoconmejor
correcciónde erroresy por tanto másfidedigno.
ü V.90. Proporcionahasta56,000 bitsporsegundocorriente abajo(peroalgomenosenla
práctica).Derivadode latecnologíax2 de 3Com (US Robotics) yla tecnologíaK56flex de Rockwell.
PROTOCOLOS.
Los Protocolosenun ambiente de comunicaciónde datossirve paradirigirlatrasferenciade
informaciónentre dosentidadesde comunicación.ParaambienteMAINFRAME,redeslocaleso
serviciospúblicossonlasredesde paquetes,se usanlosmódemprotocolos,para dirigir el flujode
mensajesentre lasmaquinasenconversación.Paradirigirel intercambiode mensajesentre PCs
independientemente,usandocircuitostelefónicos.Estosprotocolosgarantizanlatransmisióny
recepciónde estosmensajesde formasegurayordenada.
ProtocolosmásUtilizados:
1. XMODEM : ReferenciadoconCHECKSUN . Envía bloquesde 128 bytes, unoes de CHECK
(verifica).
2.
3. XMODEM _ CRC : Envía bloquesde 128 bytes,con dos bytesde CRC (CyclicRedundancy
Checking- Rutinade verificaciónde Errores) .
4. XMODEM 1K : Envía bloquesde 1Kcon dos bytesde verificaciónCRC.
5. YMODEM batch : Envía bloquesde 1024b bytescondos bytesCRC.Hace la verificaciónde
cada bloque trasmitidoyenvíafinde transmisiónyrepite el procesoenel próximo archivo.
6. YMODEM G : Protocolo "Streaming"donde losmódemtienensupropioprotocolode
corrección.Si un archivoesenviadoyerroressondetectados,la transferenciaesinterrumpida.
7. ZMODEM : Protocolo"Full Streaming"que permite detecciónycorrecciónde errores.
Rápidoy confiable ,indicadoparalíneasdeficientes.
8. SEALINK: Protocolo" Full Duplex"derivadodel padrónXMODEM.
9. KERMIT : Posee laexcepcionalcaracterísticasde integrarvariostiposde computadores(PCs
y Mainframe).Gobiernalatrasferenciade informacionesde sistemasconcaracteresde 7 bits.No
esrecomendable paratransferenciasentre PCs.
10. COMPUSERVE:Su módemprotocoloprivadoes:B Y QUICKB.
11. WINDOWEDY XMODEM: Usado a travésde redesde conmutaciónde paquetescomo
TYMNET y TELENET .
12. TELINK: Usado para transferencia"multi-file"conserviciode correoelectrónicoFIDONET.
13. MODEM7 : ComunicaciónconsistemasCP/M.
4.1 Circuitos: Red telefónica pública. (POTS)
Circuito
Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como
resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptoresy semiconductores) que contiene
al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes
lineales(resistores, condensadores, inductores), y elementosde distribución lineales (líneas de
transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su
comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes
electrónicosesdenominado un circuito electrónico. Estasredesson generalmente no lineales y
requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.
Red telefónica pública. (pots)
Los sistemas que permitan lascomunicacionestelefónicasfueron inventadoshace ya másde un
siglo y constituyen uno de los pilares en que se sustenta la vida y la economía mundial.En
particular lo que se conoce como Red Telefónica Pública Conmutada (RTCP) está funcionando
en todos los países del mundo, con alrededor de 800 millones de abonados. Tienen
equipamientoscompatibles y proporciona servicioslasveinticuatro horas del día todos los días
del año.
Por otra parte, la generalización del servicio telefónico en todo el mundo ha hecho de esta red
uno de losmediosmásaptos, para ser usadosen la transmisión de datos. De allí la importancia
de su estudio en relación con las técnicas tele informáticas.
Las redes telefónicas públicas conmutadas están compuestas por tres tipos de hardware de
características diferenciadas:
 equipos terminales.
 sistemas de conmutación.
 sistemas de transmisión.
Equipos terminales:
Los equipos terminales más comunes conectados a la red telefónica conmutada son los
teléfonos, los equipos facsímil y las computadoras a través de módem de datos.
Separación contable:
es la presentacion de la informacion economica y financiera de un operador TPBC de manera
separada para cada servicio.
Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada "TPBC"
A nivel mundial, la industria de lastelecomunicacionesha experimentado en losúltimos años un
proceso de liberalización y privatización, al pasar de una estructura de mercado monopólica a
una estructura competitiva con el objetivo de prestar losserviciosbajo condicionesde eficiencia
y productividad; sin embargo, en el caso colombiano el servicio de la telefonía pública básica
conmutada local sigue siendo prestado por operadoreslocales, con alta participación dentro de
sus respectivos mercados.
El servicio de TPBCL ha experimentado un estancamiento atribuido principalmente al
crecimiento de la telefonía móvil, lo que ha obligado a las empresas telefónicas tradicionales a
recomponer su portafolio incursionando en otros servicios, creando de esta manera empresas
multi-servicios impulsados por el fenómeno de la convergencia.
Proporciona en si mismo capacidad completa de comunicacion telefonica entre usuarios de
distintas redes de TPBCL, TPBCLE y TMR del país.
Es el servicio de TPBC prestado por un mismo operador a usuarios de
un área geográfica continua conformada por municipios adyacentes.
El servicio de TPBC que proporciona en si mismo capacidad completa de
comunicación telefónica entre usuario de la RTPC en Colombia y un usuario situado en un país
extranjero.
Es la actividad
complementaria del servicio de TPBCL que permite la comunicación a usuarios ubicados
fuera de la cabecera municipal, o en un municipio con población total menor a 7,000
habitantes de acuerdo con el censo realizado en 1993, o en un corregimiento
departamental, con cualquier usuario ubicado dentro del mismo municipio.
4.2 Paquetes x.25 frame relay
X.25
X.25 esun conjunto de protocolosusadospara establecer la conexión entre el equipo terminal de
datos(Data Terminal Equipment o DTE) y el equipo de terminación de circuito de datos (Data
Circuit Terminating Equipment o DCTE) de una red de conmutación de paquetes (packet
switched data network o PSDN). Esdecir, X.25 se utiliza como protocolo en el interfaz de acceso
a una red de conmutación de paquetes
X.25 trabaja sobre serviciosbasadosen circuitosvirtuales(VC). Un circuito virtual o canal lógico
es aquel en el cual el usuario percibe la existencia de un circuito físico dedicado exclusivamente
al ordenador o equipo que el maneja, cuando en realidad ese circuito físico "dedicado" lo
comparten muchos usuarios. Mediante diversas técnicas de multiplexado estadístico, se
entrelazan paquetes de distintos usuarios dentro de un mismo canal.
Lasprestaciones del canal son lo bastante buenascomo para que el usuario no advierta ninguna
degradación en la calidad del servicio como consecuencia del tráfico que le acompaña en el
mismo canal, esta ventaja solo esapreciada en el tráfico de voz ya que en audio y vídeo a cierta
degradación. Para identificar lasconexionesen la red de los distintos DTE, en X.25 se emplean
numeros de canal lógico (LCN). Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de
usuario a un mismo canal físico.
La norma X.25 esel estándar para redesde paquetes recomendado por CCITT,el cual emitió el
primer borrador en 1974. Este original sería revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo en
1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985. El documento inicial incluía una serie
de propuestassugeridaspor Datapac, Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de conmutación de
paquetes. En la actualidad X.25 esla norma de interfaz orientada al usuario de mayor difusión en
las redes de paquetes de gran cobertura aunque no es precisame nte la más rápida.
X.25 y su relación con el modelo OSI
OSI ha sido la base para la implementación de varios protocolos. Entre los protocolos
comúnmente asociados con el modelo OSI, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es
probablemente el mejor conocido y el másampliamente utilizado. X.25 fue establecido como una
recomendación de la ITU-TS (Telecommunications Section de la International
TelecommunicationsUnión), una organización internacional que recomienda estándarespara los
serviciostelefónicosinternacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y
es especialmente popular en Europa.X.25 es un protocolo que se base en las primeras 3 capas
del modelo osi.
Características del Protocolo X.25
X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (CV) o canales lógicos en el cual el
usuario (DTE) piensa que esun circuito dedicado a un sólo ordenador; pero la verdad es que lo
comparte con muchosusuarioso clientes(DTE) mediante técnicas de multiplexado estadístico
entrelazando paquetesde distintosusuariosde un mismo canal lógico (LCN). Pueden asignarse
hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuarios a un mismo canal físico.
Es aconsejable utilizar de la norma X.25 porque:
 Adoptando un estándar común para distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente
equipos de marcas distintas.
 Después de haber experimentado varias revisiones hoy puede considerarse madura.
 Empleando una norma tan extendida como X.25 reduciría considerablemente los costos de la
red, puesto que su gran difusión favorecería la salida al mercado de equipos y programas
orientados a un basto sector de usuarios.
Es más sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un
extenso conjunto de especificaciones.
Lasfuncionesque proporciona X.25 para que lasredes de paquetes y estaciones de usuario se
pueden interconectar son:
 El control de Flujo : Para evitar la congestión de la red.
 Recuperación de Errores.
 Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos.
 Asentimiento de paquetes.
 Rechazo de paquetes.
X.25 no incluye algoritmosde encaminamiento, pero a pesar que los interfaces DTE / DTCE de
ambosextremosde la red son independientesentre sí, X.25 interviene desde un extremo hasta el
otro, ya que el tráfico seleccionado o elegido es encaminado de principio a fin.
Niveles de la norma X.25
X.25 está formado por tres capas de funcionalidad, estas tres capas corresponden a las tres
capas inferiores del modelo OSI.
Nivel Físico: La interfaz de nivel físico regula el diálogo entre el DCE y el DTE.
Este nivel especifica los estándares con la transmisión y recepción de datos mecánica y
eléctricamente.
Existen dos posibilidades para la interfaz a nivel físico:
 X.21: Se utiliza para el acceso a redes de conmutación digital. (Similares a las de telefonía
digital.) . X.25 utiliza el interfaz X.21 que une ETD y el ETCD como un “conducto de paquetes”, en
el cual los paquetes fluyen por las líneas (pines) de transmisión y rece pción,
 X.21bis: Se emplea para el acceso a través de un enlace punto a punto. (Similar a RS-232 en
modo síncrono.)
Nivel de Enlace: el objeto de este es garantizar la comunicación y asegurar la transmisión de
datosentre dosequiposdirectamente conectados. El protocolo usado en este nivel es el LAP-B
que forma parte del HDLC. Este protocolo define el "troceado" de losdatospara la transmisión, y
establece la ruta que estos deben seguir a través de la red.
Nivel Red / Nivel Paquetes: Con la capa de paquetesde X.25, losdatosse transmiten en paquetes
a través de circuitos virtuales externos.
Este nivel también realiza detección y corrección de errores, competiciones de retransmisión de
los frames y paquetes dañados.
X.25 esun protocolo utilizado únicamente entre el DTE y la Red. Para intercambio de paquetes
de datosentre nodosde diferentesredesnacionaleso internacionalesse ha definido el protocolo
X.75.
4.3 Mensajes: Store and Forward
Frame Relay reduce la sobrecarga de red mediante la implementación de mecanismos simples
de congestión-notificación en lugar de control de flujo explicito por VC. Estos mecanismos
de congestión-notificación son la Notificación explicita de congestión hacia adelante (FECN.
Forward Explicit Congestion Notificación) y la notificación explicita de congestión hacia atrás
(BECN, Backward Explicit Congestion Notification).
Para comprender mejor losmecanismos, se presenta el gráfico que muestra la estructura de la
trama Frame Relay para su revisión FECN y BECN están controlados por un único bit que se
encuentra en el encabezado de la trama. Permite que el router sepa que hay congestión y que
debe detener la transmisión hasta revertir esta situación.
 BECN es una notificación directa.
 FECN es una codificación indirecta.
El encabezado de la trama también incluye un bit Elegible para descarte (DE),
que identifica trafico menos importante que puede perderse durante periodos de congestión
Los dispositivos DTE puede establecer el valor del bit DE en 1, para indicar que la trama tiene
menor importancia que otras trama. Cuando la red se congestiona, los dispositivos DCE
descartan las tramas con el bit DE configurado en 1, antes de descartar aquellas sin
estas configuración. De esta forma se reducen las posibilidades de que se pierdan
datos críticos durante periodos de congestión.
En periodos de congestión, el switch Frame Relay del proveedor aplica las siguientes
reglas lógicas a cada trama entrante en función de si se excede la CIR:
 Si la trama entrante no excede la CIBR, la trama se trasmite.
 Si la trama excede la CIBR, se marca como DE.
 Si una trama entrante excede la CIBR ademas de la BE, se descarta.
4.4 Celdas: ATM
Breve Historia de ATM
La primera referencia del ATM (Asynchronous Transfer Mode) tiene lugar en los
años 60 cuando un norteamericano de origen oriental perteneciente a los
laboratorios Bell describió y patentó un modo de transferencia no síncrono. Sin
embargo el ATM no se hizo popular hasta 1988 cuando el CCITT decidió que sería la
tecnología de conmutación de las futuras redes ISDN en banda ancha (rec I.121).
Para ello, los valedores del ATM tuvieron primero que persuadir a algunos
representantes de las redes de comunicaciones que hubieran preferido una simple
ampliación de las capacidades de la ISDN en banda estrecha. Conseguido este
primer objetivo y desechando los esquemas de transmisión síncronos, se
empezaron a discutir aspectos tales como el tamaño de las celdas. Por un lado los
representantes de EEUU y algún otro país proponían un tamaño de celdas grande
de unos 128 bytes. Sin embargo para los representantes de los países europeos el
tamaño ideal de las celdas era de 16 bytes, y señalaban que un tamaño de celda de
128 bytes provocaría retardos inaceptables de hasta 85 ms. Este retardo no
permitiría la transmisión de voz con cierto nivel de calidad a la vez que obligaba a
instalar canceladores de eco.
Después de muchas discusiones y ante la falta de acuerdo, en la reunión del CCITT
celebrada en Ginebra en Junio de 1989 se tomó una decisión salomónica: “Ni para
unos ni para otros. 48 bytes será el tamaño de la celda”. Para la cabecera se tomó
un tamaño de 5 bytes. Un extraño número primo 53 (48+5) sería el tamaño definitivo,
en octetos, de las células ATM. Un número que tuvo la virtud de no satisfacer a
nadie, pero que suponía un compromiso de todos los grupos de interés y evitaba
una ruptura de consecuencias imprevisibles.
Descripción del proceso ATM
Es capaz de trasferir voz, vídeo y datos a través de redes privadas y públicas. Tiene
una arquitectura basada en celdas, en .lugar de tramas. Las celdas ATM tienen
siempre una longitud fija de 53 bytes. La celda ATM contiene un encabezado ATM
de 5 bytes seguido de 48 bytes de contenido ATM. Las celdas pequeñas de longitud
fija son adecuadas para la trasmisión de tráfico de voz y de vídeo por que este
tráfico no tolera demoras. El tráfico de vídeo y voz no tiene que esperar a que se
trasmita un paquete de datos más grande.
La celda ATM de 53 bytes es menos eficiente que las tramas y paquetes más
grandes de Frame Relay y X.25. Además, la celda ATM tiene una carga general de
por lo menos 5 bytes por cada 48 bytes de contenido. Cuando la celda esta
trasportando paquetes de capa de red segmentados, la carga general es mayor
porque es Switch ATM tiene que poder reagrupar los paquetes en el destino. Una
línea ATM típica necesita casi un 20 por ciento más de ancho de banda que Frame
Relay para trasportar el mismo volumen de datos de capa de red.
ATM fue diseñado para ser extremadamente escalable y soporta velocidades de
enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mps) y superiores.
ATM ofrece tanto los PVC como los SVC, aunque los PVC son más comunes en las
WAN. Además, como otras tecnologías compartidas, ATM permite varios VC en una
sola conexión de línea arrendada al extremo de red.
ATM es un estándar de la ITU-T para Cell Relay en donde mucha información de
múltiples tipos de servicios, tales como voz, datos como voz o vídeos son
trasportadas a través de células pequeñas de tamaño fijo.
Las redes ATM son orientadas a conexión.
ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de
trasmisión:
 Flexibilidad a cambios futuros.
 Uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda).
 Red universal.
Formato de celdas ATM:
Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:
 Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal,
información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada.
Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de
secuencia.
 Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos
AAL que también son considerados como datos del usuario.
Dos de los conceptos más significativos del ATM, Canales Virtuales y Rutas
Virtuales, están materializados en dos identificadores en el header de cada célula
(VCI Y VPI) ambos determinan el enrutamiento entre nodos. El estándar define el
protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos de formato de celda:
 NNI (Network to Network Interface o interfaz red a red) El cual se refiere a la
conexión de Switches ATM en redes privadas
 UNI (User to Network Interface o interfaz usuario a red) este se refiere a la conexión
de un Switch ATM de una empresa pública o privada con un terminal ATM de un
usuario normal, siendo este último el más utilizado.
Perspectiva de la tecnología ATM
El Modo de Transferencia Asíncrona fue la apuesta de la industria tradicional de las
telecomunicacionespor lascomunicacionesde banda ancha. Se planteó como herramienta para
la construcción de redesde banda ancha (B-ISDN) basadasen conmutación de paquetes en vez
de la tradicional conmutación de circuitos. El despliegue de la tecnología ATM no ha sido el
esperado por sus promotores. Las velocidades para las que estaba pensada (hasta 622 Mbps)
han sido rápidamente superadas; no está claro que ATM sea la opción más adecuada para las
redes actuales y futuras, de velocidades del orden del gigabit. ATM se ha encontrado con la
competencia de lastecnologíasprovenientesde la industria de la Informática, que con proyectos
tales como la VoIP parece que ofrecen las mejores perspectivas de futuro.
En la actualidad, ATM esampliamente utilizado allá donde se necesita dar soporte a velocidades
moderadas, como es el caso de la ADSL, aunque la tendencia es sustituir esta tecnología por
otras como Ethernet que está basada en tramas de datos
5.1 TDM DIVISIÓN DETIEMPO
8:30 Nocomments
Multiplexaciónpordivisiónde tiempo
La multiplexaciónpordivisiónde tiempo (MDT) o(TDM), del inglés Time DivisionMultiplexing,es
el tipode multiplexación másutilizadoenlaactualidad,especialmente enlossistemasde
transmisión digitales.Enella,el anchode bandatotal del mediode transmisiónesasignadoa
cada canal durante una fraccióndel tiempototal (intervalode tiempo).
En la figura1 siguientese representa,esquematizadade formamuysimple,un
conjuntomultiplexor-demultiplexorparailustrarcomose realizalamultiplexación-
desmultiplexaciónpordivisiónde tiempo.
Figura1.- Conjuntomultiplexor-demultiplexorpordivisiónde tiempo
En este circuito,lasentradasde seiscanaleslleganalosdenominadosinterruptoresde canal,los
cualesse cierrande formasecuencial,controladosporunaseñal de reloj,de maneraque cada
canal esconectadoal mediode transmisiónduranteuntiempodeterminadoporladuraciónde los
impulsosde reloj.
En el extremodistante,el desmultiplexorrealizalafuncióninversa,estoes,conectael mediode
transmisión,secuencialmente,conlasalidade cada unode losseiscanalesmedianteinterruptores
controladosporel reloj del demultiplexor.Este reloj delextremoreceptorfuncionade forma
sincronizadaconel del multiplexordel extremoemisormediante señalesde temporizaciónque
son transmitidasatravésdel propiomediode transmisiónoporun camino.
Accesomúltiple pordivisiónde tiempo
El Accesomúltiple pordivisiónde tiempo (TimeDivisionMultiple Access oTDMA,del inglés) es
una técnicade múltiplexación que distribuyelasunidadesde informaciónenranuras("slots")
alternasde tiempo,proveyendoaccesomúltiple aunreducidonúmerode frecuencias.
Tambiénse podría decirque esun procesodigital que se puede aplicarcuandolacapacidadde la
tasa de datos de la transmisiónesmayorque latasa de datos necesariarequeridaporlos
dispositivosemisoresyreceptores.Eneste caso,múltiplestransmisionespuedenocuparunúnico
enlace subdividiéndole yentrelazándose lasporciones.
Esta técnicade multiplexaciónse empleaeninfinidadde protocolos,solaoencombinación de
otras, peroenlenguaje popularel términosuele referirse al estándar D-AMPSdetelefonía
celularempleadoenAmérica.
Uso en telefoníacelular
Véanse también:Digital AMPS yGSM.
Mediante el usode TDMA se divide unúnicocanal de frecuenciade radio envariasranuras de
tiempo(seisenD-AMPSyPCS,ochoen GSM). A cada personaque hace una llamadase le asigna
una ranura de tiempoespecíficaparalatransmisión,loque hace posible que variosusuarios
utilicenunmismocanal simultáneamentesininterferirentre sí.
ExistenvariosestándaresdigitalesbasadosenTDMA,tal como TDMA D-AMPS(Digital-Advanced
Mobile Phone System),TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication
Services), GSM(Global SystemforMobile Communication, enel que se empleajuntoconsaltosen
frecuenciao frequencyhopping), DCS-1800 (Digital CommunicationsSystem)yPDC(Personal
Digital Cellular).
Características
Se utilizacon modulaciones digitales.
Tecnologíasimple ymuyprobadae implementada.
Adecuadapara laconmutaciónde paquetes.
Requiere unasincronizaciónestrictaentre emisoryreceptor.
Requiere el Time advance.
5.2 FDM DIVISIÓN DEFRECUENCIA
8:41 Nocomments
Multiplexaciónpordivisiónde frecuencia
La multiplexaciónpordivisiónde frecuencia(MDF) o(FDM),del inglésFrequencyDivision
Multiplexing,esuntipode multiplexaciónutilizadageneralmente ensistemasde transmisión
analógicos.Laforma de funcionamientoeslasiguiente:se convierte cadafuente de variasque
originalmente ocupabanel mismoespectrode frecuencias,auna bandadistinta de frecuencias,y
se transmite enformasimultáneaporunsolomediode transmisión.Asíse puedentransmitir
muchoscanalesde banda relativamente angostaporunsolosistemade transmisiónde banda
ancha.
El FDMes un esquemaanálogode multiplexado;la informaciónque entraaun sistemaFDMes
analógicay permanece analógicadurante todasutransmisión.Unejemplode FDMesla banda
comercial de AM, que ocupaun espectrode frecuenciasde 535 a 1605 kHz.Si se transmitierael
audiode cada estacióncon el espectrooriginal de frecuencias,seríaimposible separaruna
estaciónde lasdemás.En lugarde ello,cadaestaciónmodulaporamplitudunafrecuenciadistinta
de portadora,y produce una señal de doble bandalateral de 10KHz.
Hay muchas aplicacionesde FDM,porejemplo,laFMcomercial ylas emisorasde televisión,así
como lossistemasde telecomunicacionesde altovolumen.Dentrode cualquierade lasbandasde
transmisióncomercial,lastransmisionesde cadaestaciónsonindependientesde lasdemás.
Una variante de MDF esla utilizadaenfibraóptica,donde se multiplexanseñales,que puedenser
analógicasodigitales,yse transmitenmediante portadorasópticasde diferente longitudde onda,
dandolugar a la denominadamultiplexaciónpordivisiónde longitudde onda,oWDM del inglés
WavelengthDivisionMultiplexing.
En la Figura1 siguientese representa,de formamuyesquematizada,unconjuntomultiplexor-
demultiplexorpordivisiónde frecuenciaparatrescanales,cadauno de ellosconel anchode
banda típicodel canal telefónicoanalógico(0,3a 3,4 kHz).
En estafigura,se puede vercomo laseñal de cada uno de loscanalesmodulaa una portadora
distinta,generadaporsucorrespondiente oscilador(O-1aO-3).A continuación,losproductosde
la modulaciónsonfiltradosmediante filtrospasobanda,paraseleccionarlabandalateral
adecuada.En el caso de la figurase seleccionalabandalateral inferior.Finalmente,se combinan
lassalidasde lostres filtros(F-1aF-3) y se envíanal mediode transmisiónque,eneste ejemplo,
debe tenerunade banda de pasocomprendida,al menos,entre 8,6y 19,7 kHz.
En el extremodistante,el demultiplexorrealizalafuncióninversa.Así,mediante losfiltrosF-4aF-
6, los demoduladoresD-1aD-3 (cuyaportadorase obtiene de lososciladoresO-4aO-6) y
finalmenteatravésde losfiltrospasobajoF-7 a F-9, que nos seleccionanlabandalateral inferior,
volvemosaobtenerloscanalesensubandade frecuenciade 0,3 a 3,4 kHz
5.3 WDM DIVISIÓN DELONGITUD
8:42 Nocomments
WDM Divisiónde longitud
En telecomunicación,lamultiplexaciónpordivisiónde longitudde onda(WDM,del inglés
WavelengthDivisionMultiplexing) esunatecnologíaque multiplexavariasseñalessobre unasola
fibraópticamediante portadorasópticasde diferente longitudde onda,usandoluzprocedentede
un lásero unLED.
Este términose refiere aunaportadora óptica(descritatípicamente porsulongitudde onda)
mientrasque lamultiplexaciónpordivisiónde frecuenciageneralmente se empleaparareferirsea
una portadorade radiofrecuencia(descritahabitualmenteporsufrecuencia).Sinembargo,puesto
que la longitudde ondayla frecuenciasoninversamenteproporcionales,ylaradiofrecuenciayla
luzson ambasformasde radiaciónelectromagnética,ladistinciónresultauntantoarbitraria.
El dispositivoque une lasseñalesse conoce comomultiplexormientrasque el que lasseparaesun
demultiplexor.Conel tipoadecuadode fibrapuededisponerseundispositivoque realiceambas
funcionesalavez,actuandocomo un multiplexorópticode inserción-extracción.
Los primerossistemasWDMaparecieronentornoa 1985 y combinabantansólodos señales.Los
sistemasmodernospuedensoportarhasta160 señalesyexpandirunsistemade fibrade 10 Gb/s
hasta una capacidad total 25,6 Tb/s sobre un solopar de fibra.
Tipos
WDM puede serde dostipos:
Densa(DWDM, ‘Dense’WDM):Muchas longitudesde ondaylarga distancia
Ligera(CWDM‘Coarse’WDM): Pocas longitudesde ondayentornosmetropolitanos
5.4 CDM DIVISIÓN DECÓDIGO
8:42 Nocomments
5.4 CDM Divisiónde código
La multiplexaciónpordivisiónde código,accesomúltiple pordivisiónde códigooCDMA (del inglés
Code DivisionMultiple Access) esuntérminogenéricoparavariosmétodosde multiplexacióno
control de acceso al mediobasadosenlatecnologíade espectroexpandido.
La traduccióndel inglésspreadspectrumse hace condistintosadjetivossegúnlasfuentes;pueden
emplearse indistintamente espectroensanchado,expandido,difusoodispersoparareferirse en
todosloscasos al mismoconcepto.
Habitualmente se empleaencomunicacionesinalámbricas(porradiofrecuencia),aunquetambién
puede usarse ensistemasde fibraópticaode cable.
Uno de losproblemasque resolverencomunicacionesde datosescómorepartirentre varios
usuariosel usode un únicocanal de comunicaciónomediode transmisión,paraque puedan
gestionarse variascomunicacionesal mismotiempo.Sinunmétodode organización,aparecerían
interferenciasque podríanbienresultarmolestas,obiendirectamente impedirlacomunicación.
Este conceptose denominamultiplexadoocontrol de accesoal medio,segúnel contexto.
Se aplicael nombre "multiplexado"paraloscasosen que un sólodispositivodeterminael reparto
del canal entre distintascomunicaciones,comoporejemplounconcentradorsituadoal extremo
de un cable de fibraóptica; para losterminalesde losusuariosfinales,el multiplexadoes
transparente.Se empleaencambioel término"control de accesoal medio"cuandosonlos
terminalesde losusuarios,encomunicaciónconundispositivoque hace de modode red,losque
debenusarun ciertoesquemade comunicaciónparaevitarinterferenciasentreellos,comopor
ejemploungrupode teléfonosmóvilesencomunicaciónconunaantenadel operador.
Para resolverlo,CDMA empleaunatecnologíade espectroexpandidoyunesquemaespecialde
codificación,porel que acada transmisorse le asignauncódigoúnico,escogidode formaque sea
ortogonal respectoal del resto;el receptorcaptalas señalesemitidasportodoslostransmisoresal
mismotiempo,perograciasal esquemade codificación(que empleacódigosortogonalesentre sí)
puede seleccionarlaseñal de interéssi conoce el códigoempleado.
Otros esquemasde multiplexaciónempleanladivisiónenfrecuencia(FDMA),entiempo(TDMA) o
enel espacio(SDMA) para alcanzar el mismoobjetivo:laseparaciónde lasdistintas
comunicacionesque se esténproduciendoencadamomento,yevitarosuprimirlasinterferencias
entre ellas.Lossistemasenusoreal (comoIS-95 o UMTS) suelenemplearvariasde estas
estrategiasal mismotiempoparaasegurarunamejorcomunicación.
Una analogía posible parael problemadel accesomúltipleseríaunahabitación(que representaría
el canal) enla que variaspersonasdeseanhablaral mismotiempo.Si variaspersonashablanala
vez,se produciráninterferenciasyse harádifícil lacomprensión.Paraevitaroreducirel problema,
podrían hablarpor turnos(estrategiade divisiónportiempo),hablarunosentonosmásagudosy
otros másgravesde formaque sus vocesse distinguieran(divisiónporfrecuencia),dirigirsus
vocesendistintasdireccionesde lahabitación(divisiónespacial) ohablarenidiomasdistintos
(divisiónporcódigo,el objetode este artículo):comoenCDMA,sólolaspersonasque conocenel
código(esdecir,el "idioma") puedenentenderlo.
La divisiónporcódigose empleaenmúltiplessistemasde comunicaciónporradiofrecuencia,tanto
de telefoníamóvil (comoIS-95,CDMA2000, FOMA o UMTS), transmisiónde datos(WiFi) o
navegaciónporsatélite (GPS).
6.1 CARACTERÍSTICASFUNCIONALESDISPOSITIVOSDECOMUNICACIÓN
8:28 Nocomments
6.1 CARACTERISTICASFUNCIONALES
El propósitoprincipal de losmediosde comunicaciónes,precisamente,comunicar,perosegúnsu
tipode ideologíapuedenespecializarse en;informar,educar,transmitir,entretener,formar
opinión,enseñar,controlar,etc.
Positivas.Lascaracterísticaspositivasde losmediosde comunicaciónresidenenque posibilitan
que amplioscontenidosde informaciónlleguenaextendidoslugaresdel planetaenforma
inmediata.Losmediosde comunicación,de igual manera,hacenposibleque muchasrelaciones
personalesse mantenganunidaso,porlomenos,nodesaparezcanporcompleto.Otrofactor
positivose daenel ámbitoeconómico:quienposeael usode losmediospuede generarun
determinadotipode conscienciasobre unaespeciede producto,esdecir,puedegenerarsupropia
demanda,yaque losmediosmuchasvecescumplenlafunciónde formadoresde opinión.
Entonces,vistodesde el ámbitoempresarial,esunaspectoampliamentepositivoal hacerposible
el marketingyanunciospara el mundo.
Negativas.Lascaracterísticasnegativasrecaenenlamanipulaciónde lainformaciónyel usode la
mismapara intereses propiosde ungrupoespecífico.Enmuchoscasos,tiende aformar
estereotipos,seguidospormuchaspersonasgraciasal alcance que adquiere el mensajeensudifusión
(como sucedealgeneralizar personas o grupos).
6.2 INTERFACES
8:28 Nocomments
6.2INTERFAZ
En telecomunicacionesyhardware,unainterfazesel puerto(circuitofísico) atravésdel que se
envíano recibenseñalesdesde unsistemaosubsistemashaciaotros.Noexisteunainterfaz
universal,sinoque existendiferentesestándares(InterfazUSB,interfazSCSI,etc.) que establecen
especificacionestécnicasconcretas(característicascomunes),conloque lainterconexiónsóloes
posible utilizandolamismainterfazenorigenydestino.Asítambién,unainterfazpuede ser
definidacomounintérprete de condicionesexternasal sistema,atravésde transductoresyotros
dispositivos,que permite unacomunicaciónconactoresexternos,comopersonasuotros
sistemas,atravésde un protocolocomúna ambos.Una interfazesunaConexiónfísicayfuncional
entre dosaparatos o sistemasindependientes.
La interfazde E/Ses requeridacuandolosdispositivossonejecutadosporel procesador.La
interfazdebe sernecesariamente lógicaparainterpretarladirecciónde losdispositivosgenerados
por el procesador.El Handshakingdeberáserimplementadoporlainterfazusandolos comandos
adecuados(BUSY,READY, WAIT…),y el procesadorpuede comunicarse conel dispositivode E/Sa
travésde la interfaz.Si se intercambiandiferentesformatosde datos,lainterfazdebe sercapazde
convertirdatosenserie a paraleloyviceversa.Losdispositivosde E/Sse comunicanpor
interrupcionesconel procesador,si unainterrupciónesrecibida,el procesadorlaatenderáconla
rutinade interrupcióncorrespondiente adichainterrupción.
Un ordenadorque usa E/S mapeadosenmemoriaporlectura yescrituraaccede al hardware a
travésde la posiciónde memoriaespecifica,usandoel mismolenguaje ensambladorque el
procesadorusa para el accesoa memoria.
Implementaciónde interfacesaaltonivel
Los sistemasoperativosylenguajesde programaciónde altonivel facilitanel usoseparadode más
conceptosy primitivasabstractasde E/S.PorEjemplo:lamayoría de sistemasoperativos
proporcionanaplicacionesconel conceptode fichero.Loslenguajesde programaciónCyC++, y
lossistemasoperativos de lafamiliaUNIX,tradicionalmenteabstraenficherosydispositivoscomo
streams,loscualespuedenserleídosoescritos,oambascosas.La libreríaestándarde C
proporcionafuncionesparalamanipulaciónde streamsparaE/S.
AplicacionesDe La Interfaz(Controladorde periférico)
Actualmente se usanmultitudde interfacesocontroladoresparalasconexionesentre el
procesadory losdistintosperiféricos(cadaunode estosúltimossuele tenersupropio
controlador).Enocasionesse puede interconectar losperiféricosconlamemoriaprincipal
directamente sinpasarporel procesadorpara locual se utilizandispositivosmásavanzadoscomo
losDMA que sonprocesadoresdedicadosadichastransferencias.
6.3 PROTOCOLOSY ESTÁNDARES
8:29 Nocomments
6.3 PROTOCOLO
DEFINICIÓN:
En el campo de las telecomunicaciones,unprotocolode comunicacionesesel conjuntode reglas
normalizadasparala representación,señalización,autenticaciónydetecciónde erroresnecesario
para enviarinformaciónatravésde un canal de comunicación.Unejemplode unprotocolo de
comunicacionessimple adaptadoalacomunicaciónporvozes el caso de un locutorde radio
hablandoa susradioyentes.
Los protocolosde comunicaciónparala comunicacióndigital porredesde computadorastienen
características destinadasaasegurarun intercambiode datosfiableatravésde un canal de
comunicaciónimperfecto.Losprotocolosde comunicaciónsiguenciertasreglasparaque el
sistemafuncione apropiadamente
• Sintaxis:se especificacomosony cómose construyen.
• Semántica:que significacadacomandoo respuestadel protocolorespectoasus
parámetros/datos.
• Procedimientosde usode esosmensajes:esloque hayque programar realmente (loserrores,
como tratarlos).
FunciónDe Un Protocolo
Cuandose realizaunintercambiode datosentre computadores,terminalesy/uotrosdispositivos
se requierenlassiguientestareas:(similitudde conversaciónentreunprofesoryunalumno)
1. El sistemafuente de informacióndebeactivarel caminodirectode datoso bienproporcionara
la redde comunicaciónlaidentificacióndel sistemadestinodeseado.(....SeñorJuanM.,...)
2. El sistemafuente debe asegurarse de que el destinoestápreparadopararecibirlosdatos.
(....SeñorJuanM.,míreme...)
3. La aplicaciónde transferenciade ficheroenel origendebeasegurarse de que el programa
gestorenel destinoestapreparadoparaaceptar y almacenarel ficheroparael usuario
determinado.(....SeñorJuanM., míreme...,DonJosé le estoyescuchando....)
4. Si losformatosde losficherossonincompatiblesunode lossistemasdeberárealizaruna
operaciónde adecuación.(....SeñorJuanM.,míreme...,DonJosé le estoyescuchando....perdone
perotengoque acercarme para escucharle mejor).
Para la comunicaciónentre dosentidadessituadasensistemasdiferentes(entidadescualquier
cosa capaz de enviary recibirinformación.Sistemaesunobjetofísicoque contiene unaomás
entidades),esnecesarioladefiniciónyutilizaciónde unprotocolo.Losprotocolosse pueden
definircomoel conjuntode reglasque gobiernanel intercambiode datosentre dosentidades.Los
puntosque define ocaracterizaunprotocoloson:
�� La sintaxis:Incluye aspectoscomoel formatode datosy nivelesde señal.
�� La semántica:Incluye informaciónde control paralacoordinaciónymanejode errores.
�� La temporización:Incluyelasincronizaciónde velocidadesylasecuenciación.
Para conseguirunaltogrado de cooperaciónentre loscomputadores,enlugarde implementar
toda lalógicade comunicaciónenunúnicomódulo,dichatarease divide ensubtareas,cadauna
de las cualesse realizaporseparado.Esta estructurase denominaarquitecturade protocolos.
Los protocolospuedenser:
Directo.Los datose informaciónde control pasandirectamente entre lasentidadessin
intervenciónde unagente activo.
Indirecto.Lasdos entidadesnose puedencomunicardirectamente sinoatravésde una red
conmutadao de una interconexiónde redes.
Monolítico.El protocolonoestáestructuradoencapas. El paquete debe incluirtodalalógicadel
protocolo.
Estructurado.El protocoloposee unaestructurajerárquica,encapas.Entidadesde nivel inferior
ofrecenservicioaentidadesde nivelsuperior.A todoel conjuntode hardware ysoftware,se le
denominaarquitectura.
Simétrico.Lacomunicación se realizaentre unidadesparitarias.
Asimétrico.Lasentidadesque se conectannosonparitarias.Porejemplounproceso“cliente”y
otro “servidor”,opara simplificaral máximolalógicade una de lasdos entidades,de formaque
una asumala operación (PorejemploenHDCL).
Estándares.El protocoloesextensivoatodaslasfuentesyreceptoresde información.
No estándares.Protocoloparticular.Se utilizaparasituacionesde comunicaciónmuyespecíficas.
ProtocolosCAN
El MedioDe Comunicación
El protocoloCAN al igual que el protocoloVAN,noimpone soporte de comunicación.El medio
utilizaunpar de cablesconductores.
Se denominaráalos doscablesCAN H (CAN HIGH) CAN L (CAN LOW) Líneas(par) trenzadas(o)
La líneafísicaque constituye el busesllamadaigualmente pardiferencial.Estospares
diferencialesestántrenzadosconel finde reducirlasperturbacionesradioeléctricas(las
radiacionesde campoemitidasporloscablesse anulan).Ladiferenciade potencialeléctricoentre
estosdoscablespermitirácodificardosestadoslógicosdistintos:
CODIFICACION DELASINFORMACIONES
El protocoloCAN utilizalacodificaciónNRZyMANCHESTERcontrariamente al VAN que insertaun
bitinversocada 4 bits,el CAN utilizael métododel "bitstuffing"obitde relleno.El bitinvertido
permitirálasincronizacióndelreloj del receptorprovocandounfrente ascendente odescendente.
Despuésde cincobitsde mismonivel,unbitde nivel inversosinningúnsignificadoesañadido.
ProtocolosVAN
Este procesopermite:
• Limitaciónde lasradiacionesemitidas,
• Compensaciónde losde calajesde masa,
• Muy buencomportamientoanteslasperturbaciones(vercroquis).
• Funcionamientoenmododegradadosi unouotro de loscablesestáseccionado,en
cortocircuitoa positivo,oa masa.
• En el caso de pérdidade uncable,la electrónicacomparael nivel de tensiónde laseñal respecto
a un umbral,y decide si laseñal se encuentraa1 o a 0. La electrónicaindicaráigualmentelos
defectosde laslíneasde datos.
ProtocoloLIN BUS
Local InterConnectsignificaaquí,que todaslas unidadesde control estánlocalizadasenunazona
limitada(p.ej.enel techo).Tambiénse le dael nombre de «subsistemalocal».
En el caso del LIN-Busse trata de un bus monoalámbrico.El cable tiene el colorbásicovioletayun
colorde identificación.Laseccióndel conductoresde 0,35 mm2. No requiere apantallado.
El sistemapermite el intercambiode datosentre unaunidadde control LIN maestray hasta 16
unidadesde control LIN esclavas.
la que ejecutalasfuncionesde maestraenel LIN-Bus.
Funcionesasignadas
• Controlalatransmisiónde datosysu velocidad.Launidadde control LIN maestratransmite el
encabezamientodel mensaje(header,verpágina12).
• En el software se defineunciclo,segúnel cual se hande transmitirmensajesal LINBusyse
especificacuáles.
• Asume lafunciónde traducciónentre lasunidadesde control LIN abonadasal sistemadel LIN-
Bus local y el CAN-Busde datos.De esaforma esla únicaunidadde control del LIN-Busque va
conectadaa suvezal CAN-Bus.
• La diagnosisde lasunidadesde control LIN esclavasque llevaconectadasse realizaatravésde la
unidadde control LIN maestra.
6.3.1 ESTÁNDARES
X10: esun protocolode comunicacionesparael control remotode dispositivoseléctricos.Utilizala
líneaeléctrica(220V o 110V) para transmitirseñalesde control entre equiposde automatización
del hogar enformatodigital.El problemaesque este protocolohatenidoque serdesestimadoy
ahora se utilizael EIB.pl parala transmisiónporlared eléctrica.LosdispositivosX10que se
comercializansonsoloparausoindividual yescomplicadoel enlazarlosparacrearun autentico
proyectodomótico.Lasseñalesde control de X10 se basanenla transmisiónde ráfagasde pulsos
de RF (120 kHz) que representaninformacióndigital.Estospulsosse sincronizanenel cruce por
cero de la señal de red(50 Hz ó 60 Hz). Conla presenciade unpulsoenunsemicicloylaausencia
del mismoenel semiciclosiguiente se representaun'1' lógicoy a la inversase representaun'0'. A
su vez,cada ordense transmite 2 veces,conlocual toda lainformacióntransmitidatiene
cuádruple redundancia.Cadaordeninvolucra11 ciclosde red (220ms para 50 Hz y 183,33, para
60Hz). Primerose transmite unaordencon el Códigode Casa yel Númerode Móduloque
direccionanel móduloencuestión.Luegose transmite otroordenconel códigode funcióna
realizar(FunctionCode).Hay256 direccionessoportadasporel protocolo.
KNX/EIB:Busde InstalaciónEuropeoconmásde 20 años y más de 100 fabricantesde productos
compatiblesentre sí.
ZigBee:Esel nombre de la especificaciónde unconjuntode protocolosde altonivel de
comunicacióninalámbricaparasu utilizaciónconradiodifusión digital de bajoconsumo,basadaen
el estándarIEEE 802.15.4 de redesinalámbricasde áreapersonal (wirelesspersonal áreanetwork,
WPAN).Suobjetivosonlasaplicacionesque requierencomunicacionessegurasconbajatasa de
envíode datos y maximización de lavidaútil de susbaterías.Protocoloestándar,recogidoenel
IEEE 802.15.4, de comunicacionesinalámbrico.LosprotocolosZigBee estándefinidosparasuuso
enaplicacionesencastradasconrequerimientosmuybajosde transmisiónde datosyconsumo
energético.Se pretende suusoenaplicacionesde propósitogeneral concaracterísticasauto
organizativasybajocosto (redesenmalla,enconcreto).Puede utilizarse pararealizarcontrol
industrial,albergarsensoresempotrados,recolectardatosmédicos,ejercerlaboresde detección
de humo o intrusosodomótica.La reden suconjuntoutilizaráunacantidadmuypequeñade
energíade forma que cada dispositivoindividual puedatenerunaautonomíade hasta5 años
antesde necesitarunrecambioensu sistemade alimentación.
OSGi:OpenServicesGatewayInitiative.Especificacionesabiertasde software que permitadiseñar
plataformascompatiblesque puedanproporcionarmúltiplesservicios.Hasidopensadaparasu
compatibilidadconJini oUPnP.
LonWorks:Plataformaestandarizadaparael control de edificios,viviendas,industriaytransporte.
Universal PlugandPlay(UPnP):Arquitecturasoftware abiertaydistribuidaque permite el
intercambiode informaciónydatosa losdispositivosconectados a una red.
6.4 MECANISMOSDE DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES
8:29 Nocomments
6.4 DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES.
Las redesdebensercapacesde transferirdatosde un dispositivoaotrocon total exactitud,si los
datosrecibidosnosonidénticosalosemitidos,el sistemade comunicaciónesinútil.Sinembargo,
siempre que se transmitende unorigenaundestino,se puedencorromperporel camino.Los
sistemasde comunicacióndebentenermecanismosparadetectarycorregir erroresque alteren
losdatos recibidosdebidoamúltiplesfactoresde latransmisión.
La detecciónycorrecciónde erroresse implementabienenel nivel de enlace de datosobienenel
nivel de transporte del modeloOSI
Tiposde errores.
Interferencias,calor,magnetismo,etc,influyenenunaseñal electromagnética,esosfactores
puedenalterarlaformao temporalidadde unaseñal.Si laseñal transportadatosdigitales,los
cambiospuedenmodificarel significadode losdatos.Loserroresposiblesson:
Error de bit
Únicamente unbitde una unidadde datos determinadacambiade 1 a 0 o viceversa.
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Fundamentos de telecomunicaciones unidades completas

  • 1. Fundamentos de Telecomunicaciones http://fundamentostelecom.blogspot.mx/2012/12/temario-de-fundamentos-de.html 1.1 IMPACTODE LASTELECOMUNICACIONES Si bien sabemosesevidente que lastelecomunicacioneshanafectadodiferentessectoresdel dentrodel mundodel serhumano,losmasimportantessonlossiguientes: ·SECTOR ECONOMICO. ·SECTOR CULTURAL. ·SECTOR EDUCATIVO. ·SECTOR SOCIAL. Uno de losgrandespropulsoresde lastelecomunicaciones,hasidoel internetal igual que la telefoníacelular,losnuevosdispositivosmóvilesque hanvenidoacambiarlavidadel ser humano, así como estonos ha favorecido,yaque lamanerade comunicarnosesmuchomas fácil y cómoda, perotambiénhatraído desfavorecimientosodesventajas,unode ellosesque noshemosvuelto adictosa estastecnologías,esdecirque dependemosde estosservicios. EJEMPLO: Supongamosque te levantasundía enla mañanay de repente te dascuentaque no tienes internetyque notienesseñal telefónica.Ahoraimaginaque desaparecieranlosserviciosde internetytelefoníacelular. ¿Cuál seriatu reacciónsi losserviciosde internetytelefoníacelularyano volvieran? ¡Frustrante verdad!Esto esdebidoaque tenemoslanecesidadde estarcomunicados.Estaesuna pequeñamuestrade cuanimportante sonlastelecomunicacionesennuestravidacotidiana. Internet:harevolucionadolosmediosde comunicación,implantandonuevosmediosinformativos. La utilizaciónde recursosmultimedia,haobligadoagenerarunnuevoparadigmasobre estos medios. Telefoníacelular.Al igual que el internetlatelefoníamóvil hadadounpaso trascendental yha evolucionadodebidoalasnecesidadesdelusuario.Si bien sabemosanteslosteléfonoscelulares únicamente losutilizábamosparamandarmensajesyrecibirllamadas,perohoyendíaestoa cambiadopor que si nos damoscuentalosteléfonosde hoynosolonosofrecenlosserviciosque ya mencionamos,si noque tambiéncuentaconunagran variedadde aplicacionesque enla actualidadesnecesariotenerlas,porejemplo.Losteléfonosde ahoracuentacon internetpropio (3G), GPS(),acceso a las redessociales,wifi etc. SECTOR EDUCATIVO. Al igual que enel sector económicotambiénhafavorecidoal sectoreducativoytodograciasa que ahora esmucho mas fácil poderencontrarinformaciónenlaredyya no tenerque comprar libros o ir a la bibliotecaparahacer una tarea,tambiénenlasescuelasestohaayudadomucho,ya que se supone que laeducacióndebe sermejor,porel simple hechoque lamayorparte de las escuelasenlaactualidadcuentanconeducaciónmultimedia,estoquieredecirque se hadejadoa tras losmétodosde enseñanzacomosonel usode pizarrones, ahoraestose presentapormedio de un proyectory el maestroda su clase pudiendoaccesaradiversaspaginasque le facilitala manerade ensañara losalumnos.
  • 2. SECTOR SOCIAL. En la sociedadestamosplagadosde ideasmuydiferentes,recordemosque cadapersonaesun mundoy que cuandohablamosde avancestecnológicosdentrode lastelecomunicacionescada personatiene supropiaopinión.Lasociedadjovenestamassumergidaeneste cambioenlavida, ya que ellosvancreciendoconlosavancestecnológicos,temaque hoyendía esde preocupación por que losjóvenesse hanhechomuydependientesde lastelecomunicaciones.Nosotroscomo personasjóvenestomamosestoscambiosde unamaneraequivocadaporque tomamoslas nuevastelecomunicacionesmásalláde unanecesidad,másalláde unentretenimiento.Hemos estadoperdiendovaloresportodoloque se percibe enlasredessociales,tantojóvenescomo programadoresde estasredesnoestánhaciendonadapara llevaral mundoenteroaun cambio para mejorarla calidadde viday regresaresosvaloresque se hanperdidoalo largode los tiempos.Latelefoníacelularesungranimpactoenla sociedad,hatraído grandescambiosenla vidaya que esmas fácil comunicarnosenenormesdistancias,perotambiénhallevadoamuchas personasa lamuerte,tomamoseste puntode gran importanciaporque graciasa esaspersonas que hablanpor teléfonomientrasconducensuautomóvil hanprovocadoungrannumerode accidentesvehiculares. SECTOR ECONOMICO. En este sectorlas telecomunicacioneshansufridoungrancambio,debidoaque la economíaha aumentadopormediode lasnuevastecnologías,si nosdamoscuentaenel mercadola mayor parte de productosvendidosson:TeléfonosCelulares,equiposde computo,accesoriospara internet.Estose debe aque losmediosde comunicaciónhantrascendidode maneraimpactante, antesera un lujocontarcon estosserviciostantode internetcomoel de telefoníamóvil,peroen la actualidadestoaobligadoa que seauna necesidadporel simple motivoque tenemosde estar comunicadosconciertaspersonas.Loscambiosocurridosa travésdel tiempohancreado empresasde grandeséxitos,desde lasempresasque se dedicanacrear,fabricar,desarrollare implementarlosteléfonosmóvileshastaaquellasempresasque se dedicanabrindarel serviciode coberturamóvil. SECTOR CULTURAL. Cuandohablamosde culturanos referimosalasdiferentesmanerasde pensar,lasdiferentes tradicionesylasdiferentesaceptacionesde estosgrandesavancesde lastelecomunicaciones. Todostenemosdiferentesculturas,losjóvenes,lospadres,losabuelos.Nosotroscomojóvenesle hemosdadogran aceptacióna losavancestecnológicosperonuestrosabuelosni siquieralas volteanaver,ejemplounchavode 18 años da su vidapor uniphone 5, yun abueloni conoce nada del tema.
  • 3. 1.2 Componentes Emisor receptor medios, códigos y protocolos COMPONENTES Los componentesque integranunsistemade telecomunicacionessonaquellosque tomanun papel importante dentrodel procesode latransferenciade información,estosson: - Emisor. - Receptor. - Mediosde comunicación. - Protocolos. A continuacióndescribiremoscadaunode estoscomponentes. EMISOR El emisoresunode losconceptosde la comunicación,de lateoría de la comunicaciónydel procesode información.Ensí técnicamente,el emisoresaquel objetoque codificael mensaje ylo transmite pormediode uncanal o mediohastaun receptor,perceptory/uobservador.Ensentido más estricto,el emisoresaquellafuenteque generamensajesde interésoque reproduce una base de datos de la maneramás fiel posible seaenel espaciooentiempo.Lafuente puede serel mismoactor de loseventososus testigos.Unaagenciaque se encarga de reunirnoticiaspuede serllamadafuente,asícomo cualquierbase de datosque seaconsideradafiableycreíble. Un emisorpuede sertantounaparato - unaantenapor ejemplo- oun emisorhumano - un locutorpor ejemplo.Lapalabra"emisora"derivade emisor,esdecir,que emitepormediode las ondashertzianas. En correo emisortambiénhace referenciaalapersonau organizaciónque expide unacartay cuya dirección viene indicadaenel sobre de lacarta. En economía,un emisorpuede ser,porejemplo,el bancosistemade elementos. En educaciónunemisorestoda aquellapersonaocosaque transmitalosconocimientosal educando,porejemploel maestro. RECEPTOR El receptor,enunsistemade telecomunicación,esel agente (personaoequipo) que recibe el mensaje (señal ocódigo) emitidoporunemisor,transmisoroenunciante.Esel destinatarioa quienvadirigidalacomunicación.El procesoque llevaacabo el receptoreslocontrarioal del emisor,este descifrae interpretalossignoselegidosporel emisor,esdecir:realizala decodificacióndel mensaje paraentenderlainformaciónque se transfiere. MEDIOS DE COMUNICACIOÓN
  • 4. Con el términomediode comunicación(dellatínmedĭum, pl.medĭa),se hace referenciaal instrumentooformade contenidoporel cual se realizael procesode lacomunicacióny telecomunicación.Usualmentese utilizael términoparahacerreferenciaalosmediosde comunicaciónmasivos(MCM,mediosde comunicaciónde masasomasasmedia);sinembargo, otros mediosde comunicación,nosonmasivossinointerpersonales.Cuandohablamosde medios de comunicaciónpodemosdescribiramuchos:laimprenta,radio,telégrafo,televisión,internet, teléfonos,etc. Los mediosde comunicaciónsoninstrumentosenconstante evolución,vandesarrollándose de la mano conlos avancesde la tecnología.Muyprobablemente laprimeraformade comunicarse entre humanosfue lade lossignosy señalesempleadosenlaprehistoria,cuyoreflejoenlacultura material sonlasdistintasmanifestacionesdelarte prehistórico.Laapariciónde laescriturase toma comoun gran iniciode lahistoriade la comunicación.A partirde ese momento,loscambios económicosy socialesfueronimpulsandoel nacimientoydesarrollode distintosmediosde comunicación,desde losvinculadosala escrituraysu mecanización(imprenta -sigloXV-)hastalos mediosaudiovisualesligadosalaera de la electricidad(primeramitaddel sigloXX) yala revoluciónde lainformáticaylastelecomunicaciones(revolucióncientífico-técnicaotercera revoluciónindustrial -desde lasegundamitaddel sigloXX-),cadaunode ellosesencialesparalas distintasfasesdel denominadoprocesode globalización. Debemostenerenconsideraciónque lospapalesde receptoryemisorcambian,yaque el que envíopor primeravezel mensaje (emisor)puede serasuvezel receptor,cuandoeste le devuelve el mensaje yentoncesel receptorse vuelve emisor,yel mediosiguesiendoel mismo. Las funcionesde cadauno (receptoryemisor) cambiandependiendoquienescribeyquienlee, tambiénpuedenexistirvariosreceptores,unclaroejemploescuandoestamosenel Messenger, ahí la conversaciónse daentre varias personas,porque al momentode que tueresemisor escribesenlasalay variosestánleyéndote (sonvariosreceptores). PROTOCOLOS En el campo de las telecomunicaciones,unprotocolode comunicacionesesel conjuntode reglas normalizadasparala representación,señalización,autenticaciónydetecciónde erroresnecesario para enviarinformaciónatravésde un canal de comunicación,permitenel flujode información dentrodel procesocomunicativo.Unejemplode unprotocolode comunicacionessimple adaptadoa lacomunicaciónporvoz esel caso de un locutorde radio hablandoasus radioyentes. Los protocolosde comunicaciónparala comunicacióndigital porredesde computadorastienen características destinadasaasegurarun intercambiode datosfiablea travésde un canal de comunicaciónimperfecto.Losprotocolosde comunicaciónsiguenciertasreglasparaque el sistemafuncione apropiadamente.
  • 5. 1.3 Señales y su clasificación Analógicas digitales, eléctricas y ópticas SEÑALES Y SU CLASIFICACION. ¿Qué es una señal? Una señal es un signo, un gesto, una acción u otra cosa que tiene como finalidad informar o avisar algo, las señales sustituyen en gran parte a la palabra escrita o al lenguaje, ya que estas son un poco mas fácil de entender. Un ejemplo de señales, seria las que son colocadas en lugares visibles las cuales tienen la finalidad de informar al publico de algo (ya sea de algún peligro, obligación o restricción). Como por ejemplo. En el caso de los gestos, son hechos por personas mediante las manos y los brazos, pero también existen indicaciones que son proyectadas en banderas tal es el caso de las señales que utilizan los marino. Así mismo una señal puede ser también una variación de una señal eléctrica u otra magnitud física que se utiliza para transmitir información. Un ejemplo de ello seria la que se utiliza en la telefonía, ya que existen distintos tipos de señales que consisten en tonos ya sean continuos o intermitentes. Existen varios tipos de señales pero en esta unidad solo tomaremos en cuenta las más importantes que son las siguientes: ü Señales Analógicas. ü Señales Digitales. ü Señales Eléctricas ü Señales ópticas. SEÑAL ANALOGICA. Podemos decir que la señal analógica es aquella que presenta una variación producida por un fenómeno electromagnético y que es representada por una función matemática continua en la que se toman dos aspectos muy importantes que son la Amplitud y Frecuencia. Algunas de las magnitudes físicas que presentan una variación de este tipo son: Temperatura, la Presión, la Intensidad entre otras. Es preciso indicar que la señal analógica, es un sistema de comunicaciones de las mismas características, en la naturaleza el conjunto de señales que percibimos son analógicas ejemplos de ello seria: la luz, el sonido, el aire, la energía etc. Se dicen que son analógicas por que sufren una variación. Ejemplo: La respuesta a esta pregunta esta muy fácil, dijimos que las señales analógicas presentan variaciones conforme al tiempo. Entonces si yo estoy hablando en un lugar donde no hay ruido el sonido no será muy fuerte y mi voz no será muy fuerte, pero si de pronto comenzaran hacer ruido, tendría que aumentar el tono de mi voz para que ellos me
  • 6. escucharan, por lo tanto ahí se esta presentando una variación del sonido ya que primero comencé hablando bajito y luego aumente el tono de mi voz. 1.4 Análisis matemático de señales Análisis de Fourier ANALISIS DE FOURIER. Los fenómenos periódicos han fascinado por mucho tiempo a la humanidad. Nuestros ancestros conocían las recurrencias de las fases de la Luna y de ciertos planetas, las mareas de los lagos y los océanos y los ciclos del agua. El cálculo y la ley de la gravitación de Isaac Newton permitieron explicar la periocidad de las mareas, pero Joseph Fourier y sus sucesores quienes desarrollaron el análisis de Fourier que ha tenido aplicaciones mas profundas en el estudio de los fenómenos naturales y en el análisis de señales y datos. Toda señal periódica, sin importar cuan complicada parezca, puede ser reconstruida a partir de sinusoides cuyas frecuencias son múltiplos enteros de una frecuencia fundamental, eligiendo las amplitudes y fases adecuadas. Transformada continua de Fourier: dt t: tiempo f: frecuencia x (t): señal de prueba Fasor de sondeo. (Kernel Function) X (f): espectro en función de la frecuencia.
  • 7. Una serie de Fourier es la presentación de una función como una serie de constantes multiplicadas por funciones se y/o cosenos de diferentes frecuencias. Una serie de Fourier nos sirve para poder representar cualquier señal sumando únicamente senos y cosenos que deben de tener una frecuencia múltiplo de la primera. Fourier no pudo representar matemáticamente, quien lo hizo fue Laplace, años mas tarde. Una serie de Fourier es una serie infinita que converge puntualmente a una función contínua y periódica. Las series de Fourier constituyen la herramienta matemática básica del análisis de Fourier empleado para analizar funciones periódicas a través de la descomposición de dicha función en una suma infinitesimal de funciones senoidales mucho más simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias enteras). Aplicaciones de las series de Fourier: Generación de formas de onda de corriente o tensión eléctrica por medio de la superposición de senoides generados por osciladores electrónicos de amplitud variable cuyas frecuencias ya están determinadas. Análisis en el comportamiento armónico de una señal. Reforzamiento de señales. Estudio de la respuesta en el tiempo de una variable circuital eléctrica donde la señal de entrada no es senoidal o cosenoidal, mediante el uso de transformadas de Laplace y/o Solución en régimen permanente senoidal en el dominio de la frecuencia. La resolución de algunas ecuaciones diferenciales en derivadas parciales admiten soluciones particulares en forma de series de Fourier fácilmente computables, y que obtener soluciones prácticas, en la teoría de la transmisión del calor, la teoría de placas, etc. Unidad 2 Medios de transmisión y sus características 2.1 Guiados Par trenzado coaxial y fibra óptica 7:44 Nocomments MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS
  • 8. Se conoce como mediosguiadosaaquellosque utilizanunoscomponentesfísicosysólidosparala transmisiónde datos.Losmediosde transmisiónguiadosestánconstituidosporuncable que se encarga de la conducción(oguiado) de las señalesdesdeunextremoal otro.Lasprincipales características de losmediosguiadossonel tipode conductorutilizado,lavelocidadmáximade transmisión,lasdistanciasmáximasque puede ofrecerentre repetidores2,lainmunidadfrentea interferenciaselectromagnéticas,lafacilidadde instalaciónylacapacidadde soportar diferentes tecnologíasde nivel de enlace. Existe unagran cantidadde tiposde cables(Fig.3).Algunosfabricantesde cablespublicanunos catálogoscon más de 2.000 tiposdiferentesque se puedenagruparentresgruposprincipalesque conectanla mayoría de las redes: PARTRENZADO Consiste enhilosde cobre aisladosporunacubiertaplásticaytorzonadaentre sífig.4.Debidoa que puede haberacoplesentre pares,estosse trenzaconpasosdiferentes.Lautilizacióndel trenzadotiende adisminuirlainterferenciaelectromagnética. En la actualidadexistenbásicamente trestiposde cablesfactiblesde serutilizadosparael cableadoenel interiorde edificiosoentre edificios: · Par Trenzado(2 pares) · Par Trenzado(4 pares) · Par Trenzado(8 pares) De loscualesel cable ParTrenzado(2 y4 pares) y la FibraÓpticason reconocidos porla norma ANSI/TIA/EIA-568-A yel Coaxial se aceptaperono se recomiendaeninstalacionesnuevas. El cable par trenzadoesde losmás antiguosenel mercadoy enalgunostiposde aplicacionesesel más común,consiste endosalambresde cobre o aluminioaisladosque vanenrolladosobre sí mismo.Losdiámetrosdel conductoreneste tipode cablespuedenserde 0’6 mmo de 1’2 mm. El ancho de bandadepende del grosoryde la distancia,yla velocidadde ordenesde 10-100 Mbps Los alambresse trenzancon el propósitode reducir lainterferenciaeléctricade paressimilares cercanosy conseguirunaproteccióncontra interferenciaseléctricasyde radio.Si estono es suficienteparaeliminarel ruidode lared,se puede utilizarcable de partrenzadoblindadoque llevaunrevestimientoespecial que encierradosparesde cables. Es el tipode cable más común yse originócomosoluciónparaconectarteléfonos, terminalesyordenadoressobre el mismocableado,yaque estáhabilitadoparacomunicación de datospermitiendofrecuenciasmásaltastransmisión.Conanterioridad,enEuropa,lossistemasde
  • 9. telefoníaempleabancablesde paresnotrenzados. Cada cable de este tipoestácompuestoporuna serie de paresde cablestrenzados.Losparesse trenzanpara reducirla interferenciaentre paresadyacentes.Normalmente unaserie de paresse agrupan enuna únicafundade color codificadoparareducirel númerode cablesfísicosque se introducenenunconducto.El númerode parespor cable son4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el númerode pareses superiora4 se hablade cablesmultipar. CABLE COAXIAL Este tipode cable consiste encilindrohuecode cobre uotro conductorcilíndrico,que rodeaa un conductorde alambre simple,el espacioentre el cilindrohuecode cobre (malla) yel conductor internose rellenaconunaislante que separael conductorexternodel conductorinterno,estos aislantesestánseparadosapocoscentímetros,asílo muestralafig.9. Estos cablespuedenagruparse paraformaruncable grande que contenga20 cablescoaxialespara transmitirsimultáneamentehasta16740 llamadastelefónicas. Los cablescoaxialestienenpocadistorsión,líneascruzadasoperdidasde señal porloque constituyenunbuenmediode transmisiónconrespectoal cable de partrenzado. Este cable,aunque esmás caro que el par trenzado,se puede utilizaramáslarga distancia,con velocidadesde transmisiónsuperiores,menosinterferenciasypermite conectarmásestaciones. Se suele utilizarparatelevisión,telefoníaalargadistancia,redesde árealocal,conexión deperiféricosacortadistancia,etc...Se utilizaparatransmitirseñalesanalógicasodigitales.Sus inconvenientesprincipalesson:atenuación,ruidotérmico,ruidode intermodulación. FIBRA OPTICA La F.O.comoelementoresistente dispuestoenel interiorde uncable formadoporagregaciónde variasde ellas,notiene característicasadecuadasde tracciónque permitansuutilizacióndirecta. Por otra parte,enla mayoría de loscasos las instalacionesse encuentrana la intemperie oen ambientesagresivosque puedenafectaral núcleo. La investigaciónsobre componentesoptoelectrónicosyfibrasópticashantraído consigoun sensible aumentode lacalidadde funcionamientode lossistemas.Esnecesariodisponerde cubiertasyproteccionesde calidadcapacesde protegerala fibra.Para alcanzar tal objetivohay que tenerencuentasu sensibilidadalacurvatura y micro curvatura,la resistenciamecánicaylas características de envejecimiento. Los microscurvaturas y tensionesse determinanpormediode losensayosde: Tensión:cuandose estirao contrae el cable se puedencausarfuerzasque rebasenel porcentaje
  • 10. de elasticidadde lafibraópticay se rompa o formenmicrocurvaturas. Compresión:esel esfuerzotransversal. Impacto:se debe principalmente alasproteccionesdel cable óptico. Enrollamiento:existe siempreunlímite parael ángulode curvatura pero,laexistenciadel forro impide que se sobrepase. Torsión:esel esfuerzolateral yde tracción. LimitacionesTérmicas:estaslimitacionesdifierenenaltogradosegúnse trate de fibrasrealizadas a partir del vidriooa partir de materialessintéticos. Otro objetivoesminimizarlaspérdidasadicionalesporcableadoylasvariacionesde laatenuación con la temperatura.Talesdiferenciasse debenadiseñoscalculadosavecesparamejorarotras propiedades,comolaresistenciamecánica,lacalidadde empalme,el coeficiente de relleno (númerode fibraspormm2) o el costode producción. 2.2 No guiados Radiofrecuencia, microondas satélite e infrarrojo MEDIOS DE TRANSMISION NOGUIADOS Los mediosde transmisiónnoguiadossonaquellosque sucaracterísticaprincipal esnousar cables,esdecirusanun medionofísico,y estase transmite pormediode ondas electromagnéticas. La configuraciónparalastransmisionesnoguiadaspuede serdireccional5yomnidireccional6. En la direccional,laantenatransmisoraemitelaenergíaelectromagnéticaconcentrándolaenun haz, porlo que lasantenasemisorayreceptoradebenestaralineadas. En laomnidireccional,laradiaciónse hace de maneradispersa,emitiendoentodasdirecciones, pudiendolaseñal serrecibidaporvariasantenas.Generalmente,cuantomayoreslafrecuenciade la señal transmitidaesmásfactible confinarlaenergíaenunhaz direccional. Características. · Los mediosmásimportantessonel aire yel vacío. · Sonmediosmuy buenosparacubrir grandesdistancias · Se dan hacia cualquierdirección · La transmisiónyrecepciónse realizanpormediode antenas. Algunasde lascaracterísticas principalesque distinguenalosmediosguiadossonlassiguientes Ventajas de losmediosnoguiados. · Su señal tiene másalcance. · utilizanmenosespacio. · sonmás cómodosde usar ya que no se necesitade grandescablesparapoderemitirorecibir una señal. Desventajasde losmediosnoguiados:
  • 11. · la instalaciónde estosmediospuedesercomplicadaocostosa(encuestióneconómica). · Algunasvecesesmásrecomendableusarunmedioguiado(cuandolonecesitamosparacubrir zonaspequeñas) Si aun no sabesque mediode transmisiónusaropeora un no sabescuandousar un mediode transmisiónnoguiado,note preocupesenseguidate daremosalgunostiposoconsejosde cuando debesde usarun mediode transmisiónnoguiado. ¿Cuándousar unmediode transmisiónnoguiado? · Los mediosde transmisiónnoguiadososincable porlogeneral sonutilizadoscuandose necesitanabarcargrandesdistanciasacualquierdirección. · Cuandola informaciónque deseastransferiresdemasiada. Existenvariosmediosde transmisiónnoguiados,entre los cualeslosmasimportantesyusados son lossiguientes. · Radiofrecuencia. · Microondas. · Infrarrojo. 2.2.1 RADIOFRECUENCIA. El términoradiofrecuencia,tambiéndenominadoespectrode radiofrecuenciaoRF,se aplicaa la porciónmenosenergéticadel espectroelectromagnético7,situadaentre unos3kHz y unos300 GHz. Las ondas electromagnéticasde estaregióndel espectro,se puedentransmitiraplicandola corriente alternaoriginadaenungeneradorauna antena. Características: · Facilidadconlacual puede ionizar8el aire paracrear una trayectoriaconductoraa travésdel aire · Una fuerzaelectromagnéticaque conduce lacorriente del RFala superficie de conductores, conocidacomo efectode piel. · La capacidad de apareceratravesarlas trayectoriasque contienenel material aislador,como dieléctricoaisladorde uncondensador NOTA:el grado de efectode estascaracterísticasdepende de lafrecuenciade lasseñales. Ventajas · Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarse fácilmente. · Es una opciónpara lascomunicacionesportátiles. · Por logeneral nonecesitaningunalicencia. · Atraviesanparedes
  • 12. · Sonomnidireccionales. · Soncapaces de transmitirse agrandesdistancias. Desventajas. · Noes practicocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas. · Esta sometidoainterferenciasproducidasporradioaficionado,comunicacionesmilitaresy telefoníamóvil. · Sufreninterferenciasporalgúnequipoeléctrico. ¿Cuándousar unmediode transmisiónnoguiado? · Los mediosde transmisiónnoguiadososincable porlogeneral sonutilizadoscuandose necesitanabarcargrandesdistanciasacualquierdirección. 2.2.2 MICROONDAS. La radiocomunicaciónpormicroondasse refierealatransmisiónde datoso energíaa travésde radiofrecuenciasconlongitudesde ondadel tipomicroondas. Se describe comomicroondasa aquellasondaselectromagnéticas cuyasfrecuenciasvandesdelos 500 MHz hasta los300 GHz o aúnmás. Por consiguiente,lasseñalesde microondas,acausade sus altasfrecuencias,tienenlongitudesde ondarelativamente pequeñas,de ahíel nombre de “micro” ondas.En la figura14 se muestraun ejemplode donde se aplicanlasmicroondasde baja frecuencia. Existendostiposde microondasque sonmuyutilizadoslascualesexplicaremosdetalladamente. · MicroondasTerrestres. · MicroondasSatelitales. MicroondasTerrestres Suelenutilizarseantenasparabólicas.Paraconexionasalarga distancia,se utilizanconexiones intermediaspuntoapuntoentre antenasparabólicas. Se suelenutilizarensustitucióndelcable coaxial olasfibrasópticasyaque se necesitanmenos repetidoresyamplificadores,aunque se necesitanantenasalineadas.Se usanparatransmisiónde televisiónyvoz. Ventajas · Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarfácilmente como distanciagrandes · tienenlacaracterísticaprincipal de transmisiónde televisiónyvoz. · se utilizanensustitucióndelcable coaxial olasfibrasópticasyaque se necesitanmenos repetidoresyamplificadores. · Tienenfrecuenciasmuyaltas(1y 300 GHz).
  • 13. Desventajas · Noes prácticocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas. · Es caro de instalaryde mantener · Está sujetoa interferenciasprovocadasporel mal tiempo,electromagnéticasylas condicionesatmosféricas. · Rebotanen losmetales · Algunassonunidireccionales. ¿Cuándousar unmediode transmisiónde MicroondasTerrestres? · Por logeneral eneste mediode transmisiónse utilizanantenastransmisorasoreceptorasy son utilizadascuandoladistanciaque se encuentran2antenaseslarga. · Cuandola informaciónque se transmite esengrandescantidades. MicroondasSatelitales. (Suelenutilizarse satélitesartificialesparatransferirinformación) Las microondassatelitalesloque hacenbásicamente,es retransmitirinformación,se usacomo enlace entre dosomás transmisores/receptoresterrestres,denominadosestacionesbase. El satélite funcionacomounespejosobre el cual laseñal rebota,suprincipal funcióneslade amplificarlaseñal,corregirlayretransmitirlaaunao más antenasubicadasenla tierra. Puedenserusadaspara proporcionarunacomunicaciónpuntoapunto entre dosantenas terrestresalejadasentre si,oparaconectaruna estaciónbase transmisoraconun conjuntode receptoresterrestres. Ventajas · Comunicacionessincables,independientesde lalocalización · Coberturade zonasgrandes:país, continente,etc. · Disponibilidadde bandaancha · Independenciade laestructurade comunicacionesenTierra · Instalaciónrápidade unared · Costobajo porañadir unnuevoreceptor · Característicasdel serviciouniforme · Serviciototal proporcionadoporunúnicoproveedor Desventajas · Las demorasde propagación. · La interferenciade radioymicroondas. · El debilitamientode lasseñalesdebidoafenómenosmeteorológicoscomolluviasintensas, nieve,ymanchassolares. ¿Cuándousar unmediode transmisiónde MicroondasSatelital? · Cuandose deseatransferirinformaciónde maneraOmnidireccional (avariaspartes) 2.2.4 INFRARROJO. Ventajas · Es una alternativabarataenaquelloslugaresdondeel cable nopuede instalarfácilmente.
  • 14. · Sonseñalesdifícilesde interceptar. Desventajas · Noes prácticocuando se necesitanvelocidadesde comunicaciónelevadas. · Esta sujetoa interferenciasde otrasfuentesluminosas. · Noes capaz de atravesarparedes. · Están limitadosporel espacioylosobstáculos · La longitudde ondaesmuy pequeña(850-900 nm) ¿Cuándousar unmediode transmisióninfrarrojo? · Por logeneral estaslaspodemosusarcuandola informaciónque deseamoscompartirnoes muypesaday estámas dirigidaa pequeñoslugarescomooficinas. · Cuandola distanciaesmuycorta. · Cuandono contamosa la manocon algúnotro mediode transmisiónyaseaFísico(Cable Trenzado,Cable Coaxial,FibraÓptica) onoFísico(Infrarrojo,Radiofrecuencia,Microondas). 2.3 METODOS PARA LA DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES 7:49 Nocomments 2.3 METODOS PARA LA DETECCIONYCORRECCIONDE ERRORES En matemáticas, computación y teoría de la información, la detección y corrección de errores es una importante práctica para el mantenimiento e integridad de los datos a través de diferentes procedimientos y dispositivos como medios de almacenamiento confiables. La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de datos, generalmente por canales no diseñados para este propósito (línea telefónica), y que introducen un ruido externo que produce errores en la transmisión. Por lo tanto, debemos asegurarnos que si dicho movimiento causa errores, éstos puedan ser detectados. El método para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de datos transmitidos bits adicionales denominados redundancia. Existen varios tipos de errores (fig.a), los cuales los mencionaremos a continuación. Error de bit.
  • 15. Únicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa. Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de error menos probable en una transmisión de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que tener una duración muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una transmisión paralela, en que un cable puede sufrir una perturbación y alterar un bit de cada byte. Error de ráfaga. El error de ráfaga significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Los errores de ráfaga no significan necesariamente que los errores se produzcan en bits consecutivos. La longitud de la ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien. Los errores de ráfaga es más probable en transmisiones serie, donde la duración del ruido es normalmente mayor que la duración de un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits. El número doble bits afectados depende de la tasa de datos y de la duración del ruido. Es el mecanismo más frecuente y barato, la VRC se denomina a menudo verificación de paridad, y se basa en añadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos, de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificación de paridad impar.
  • 16. Esta técnica permite reconocer un error de un único bit, y también de ráfaga siempre que el número total de bits cambiados sea impar. La función de paridad (par o impar) suma el dato y devuelve la cantidad de unos que tiene el dato, comparando la paridad real (par o impar) con la esperada (par o impar). • Criterios para la paridad • Bit de paridad par: – Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 0 – Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 1 • Bit de paridad impar: – Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 1 – Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 0 EJEMPLOS: 2.3.1 Verificación de redundancia vertical 8:02 Nocomments 4.5.1 Verificaciónde redundanciavertical (VRC) El mecanismode detecciónde erroresmásfrecuente ymásbarato esla verificaciónde redundanciavertical (VRC),denominadaamenudoverificaciónde paridad.Enesta técnica,se añade un bitde redundancia,denominadobitde paridad,al final de cada unidadde datosde formaque el númerototal de unos enla unidad(incluyendoel bitde paridad) seapar. Figura4.46 Conceptode VRCcon paridadpar
  • 17. Supongaque se quiere transmitirlaunidadde datosbinarios1100001 [ASCIIa (97)];vea; la figura4.46. Si se suma el númerode unosse obtiene 3,un númeroimpar.Antesde transmitirse pasala unidadde datos a travésde un generadorde paridad.El generadorde paridadcuentalosunos y añade el bitde paridad(un1 eneste caso) al final.El número total de unosesahora 4, unnúmeropar. A continuaciónel sistematransmite launidad expandidacompletaatravésdel enlace de red.Cuandoalcanzael destino,el receptorpasa los8 bitsa travésde unafunciónde verificaciónde paridadpar.Si el receptorve 11100001, cuenta cuatro unos,unnúmeropar, y launidadpasa la comprobación.Pero¿qué ocurre si la unidadde datosha sufridodañosenel transito¿Qué ocurre si enlugarde recibir11100001 el receptorve 11100101? En ese caso,cuando el comprobadorde paridad cuentalosunos obtiene cinco,unnúmeroimpar.El receptorsabe que enalgunaparte se ha producidounerror enlosdatos y por tantorechaza launidadcompleta. Observe que en,arasa la simplicidad,se estáhablandoúnicamente de laverificaciónde paridadpar, donde el númerodeunosdebería serunnúmeropar. Algunossistemaspodrían usar verificaciónde paridadimpar,dondeel númerode unosdeberíaserimpar.El principioesel mismo,peroel cálculoesdistinto. Ejemplo4.7 Imagine que el emisorquiere enviarlapalabra«world».EnASCIIloscincocaracteresse codificancomo fl1110111 1101111 1110010 1101100 1100100 w o r l d Cada unode loscuatro primeroscaracterestieneunnúmeroparde unos,por loque su bit de paridades 0. Sinembargo,el últimocarácter(‘d’) tiene tresunos(unnúmeroimpar), por loque su bitde paridades1 para que el númerototal de unos seapar. A continuación se muestranlosbitsenviadosrealmente (losbitsde paridadestánsubrayados). fl 1110111011011110111001001101100011001001 Ejemplo4.8 Supongaahora que la palabra«world» del ejemploanterioresrecibidaporel receptorsin que haya habidoningúnproblemade corrupciónenlatransmisión. fl1110111011011110111001001101100011001001 El receptorcuentalosunosencada carácter y obtiene númerospares(6,6,4, 4, 4). Acep-taríalos datos. Ejemplo4.9 Supongaahora que la palabra«world» del Ejemplo4.7,esrecibidaporel receptorperoque sus datoshan sidocorrompidosdurante latransmisión. fl1111111011011110111011001101100011001001 El receptorcuentalosunosencada carácter y obtiene númerosparese impares(7,6,5, 4, 4). El receptorsabe que losdatosestáncorruptos,losdescarta y solicitasuretransmisión. Prestaciones
  • 18. VRCpuede detectartodosloserroresenunúnicobit.Tambiénpuede detectarerroresde ráfagas siempre que el total de númerosde bitscambiadosseaimpar(1,3, 5, etc.). Supongamosque hayuna unidadde datoscon paridadpar donde el númerototal de unos, incluyendoel bitde paridad,es6:1000111011. Si tresbitscualquieracambiansuvalor,la paridadresultante seríaimparyse detectaríael error: 1111111011son9, 0110111011son7, 1100010011son5, todosimpares.El comprobadorde VRC devolveríacomoresultado1 y se rechazaría la unidad.Estomismoesciertopara cualquiernúmerode erroresimpares. Sinembargo,supongaque dosbitsde la unidadde datoscambian suvalor:1110111011 son8, 1100011011son6, 1000011010: 4. En cada caso, el númerode unosenla unidadde datossigue siendopar.El comprobadorde VRClossumará y devolveráunnúmeropar, aunque launidadde datos contiene doserrores.VRCnopuede detectarerrorescuandoel númerototal de bitscambiadosseapar. Si cambiandosbitscualesquieradurante la transmisión,loscambiosse anulanentre síyla unidadde datospasará la verificaciónde paridadaunque seaerróneo.Estomismoesciertoparacualquiernúmerode errorespares. 2.3.2 Verificación de redundancia longitudinal 7:54 Nocomments 2.3.2 VERIFICACION DE REDUNDANCIA LONGITUDINAL (LRC) En esta técnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y columnas), a continuación se calcula un bit de paridad para cada columna y se crea una nueva fila de bits, que serán los bits de paridad de todo el bloque, a continuación se añaden los bits de paridad al dato y se envían al receptor. Típicamente los datos se agrupa en unidades de múltiplos de 8 -1 byte- (8, 16,24,32 bits) la función coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de los bits primeros, de los segundos, etc, generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los primeros bits, etc. Esta técnica incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga, ya que una LRC de n bits (n bits de paridad) puede detectar una ráfaga de más de n bits, sin embargo un patrón de ráfaga que dañe algunos bits de una unidad de datos y otros bits de otra unidad exactamente en la misma posición, el comprobador de LRC no detectará un error. • Se quiere enviar la información “PAG” en ASCII (7 bits): Se añade:
  • 19. Bit para VRC criterio par (verde, primera fila) Bit para LRC criterio par (azul, última columna) Bit de paridad cruzada criterio par (rosa) 2.4 Control de flujo: Tipos: asentimiento, ventanas deslizantes. Por hardware o software, de lazo abierto o cerrado 8:03 3 comments CONTROL DE FLUJO El problema a resolver con el control de flujo de datos o de congestión es que una entidad emisora no sobrecargue a otra receptora de datos. Esto puede suceder cuando la memoria reservada (buffer) en la recepción se desborda. El control de flujo no contempla en principio la existencia de errores de transmisión, sin embargo a menudo se integra con del control de errores que se verá más adelante. Existen dos formas diferentes de hacer el control del flujo: control hardware y control software. ASENTAMIENTO Un primer protocolo capaz de controlar la congestión muy simple es el conocido como de parada y espera o en términos más formales se conoce como Asentamiento. Únicamente para evitar desbordar al receptor, el emisor enviaría una trama y esperaría un acuse de recibo antes de enviar la siguiente (fig 15. ). Este procedimiento resulta adecuado cuando hay que enviar pocas tramas de gran tamaño. Sin embargo, la información suele transmitirse en forma de tramas cortas debido a la posibilidad de errores, la capacidad de buffer limitada y la necesidad en algunos casos de compartir el medio. La eficiencia de este sistema sería la proporción entre el tiempo empleado en transmitir información útil (Trama) y el tiempo total del proceso (Total). El primero sería igual al tamaño de la trama partido por la velocidad de transmisión del emisor. VENTANAS DESLIZANTES Un mecanismo más sofisticado y muy empleado es el de la ventana deslizante. La ventana determina cuantos mensajes pueden estar pendientes de confirmación y su tamaño se ajusta a la capacidad del buffer del receptor para almacenar tramas. El tamaño máximo de la ventana está además limitado por el tamaño del número de secuencia que se utiliza para
  • 20. numerar las tramas. Si las tramas se numeran con tres bits (en modulo 8, del 0 al 7), se podrán enviar hasta siete tramas sin esperar acuse de recibo y sin que el protocolo falle (tamaño de ventana = 2k-1). Si el número de secuencia es de 7 bits (modulo 128, del 0 al 127) se podrán enviar hasta 127 tramas si es que el buffer del receptor tiene capacidad para ellas. Normalmente, si el tamaño no es prefijado por el protocolo, en el establecimiento del enlace el emisor y receptor negociarán el tamaño de la ventana atendiendo a las características del elemento que ofrece menos prestaciones. CONTROL POR HARDWARE Consiste en utilizar líneas dispuestas para ese fin como las que tiene la conexión RS-232-C. Este método de control del flujo de transmisión utiliza líneas del puerto serie para parar o reanudar el flujo de datos y por tanto el cable de comunicaciones, además de las tres líneas fundamentales de la conexión serie: emisión, recepción y masa, ha de llevar algún hilo más para transmitir las señales de control. En el caso más sencillo de que la comunicación sea en un solo sentido, por ejemplo con una impresora, bastaría con la utilización de una línea más. Esta línea la gobernaría la impresora y su misión sería la de un semáforo. Por ejemplo, utilizando los niveles eléctricos reales que usa la norma serie RS-232-C, si esta línea está a una tensión positiva de 15 V. (0 lógico) indicaría que la impresora está en condiciones de recibir datos, y si por el contrario está a -15 V. (1 lógico) indicaría que no se le deben enviar más datos por el momento. Si la comunicación es en ambos sentidos, entonces necesitaríamos al menos dos líneas de control, una que actuaría de semáforo en un sentido y la otra en el otro. Las líneas se han de elegir que vayan de una salida a una entrada, para que la lectura sea válida y además se debe tratar de utilizar las que la norma RS-232-C recomienda para este fin. CONTROL POR SOFTWARE La otra forma de control del flujo consiste en enviar a través de la línea de comunicación caracteres de control o información en las tramas que indican al otro dispositivo el estado del receptor. La utilización de un control software de la transmisión permite una mayor versatilidad del protocolo de comunicaciones y por otra parte se tiene mayor independencia del medio físico utilizado. Así por ejemplo, con un protocolo exclusivamente hardware sería bastante difícil hacer una comunicación vía telefónica, ya que las señales auxiliares de control se tendrían que emular de alguna manera. Las formas más sencillas de control de flujo por software son el empleo de un protocolo como el XON/XOFF que se verá más adelante o como la espera de confirmación antes del envío mediante un ACK o similar como se indicaba en el ejemplo del protocolo de parada y espera. 3.1 TÉCNICAS DE MODULACIÓN ANALÓGICA 8:06 No comments
  • 21. 3.1 Técnicas de modulación analógica. Modulación Es el proceso de modificar una señal de alta frecuencia de acuerdo a una señal de señal de frecuencia baja., Con el objeto de transmitir datos (texto, voz, audio, video). Estas dos señales pasan a través de un dispositivo modulador, resultando en una señal combinada. La señalde frecuencia baja (7khz-30 kHz) recibe el nombre de señal pasa banda o señal moduladora, la señal de alta frecuencia (3- 30 GHZ), recibe el nombre de frecuencia portadora o simplemente portadora. La señalresultante, después de pasar por el modulador recibe el nombre de señalmodulada. 3.1.1 MODULACIÓN EN AMPLITUD 8:07 No comments Modulación en Amplitud La frecuencia portadora varía su AMPLITUD, de acuerdo a las variaciones en amplitud de la señal moduladora. Lo anterior da como resultado (en la salida del modulador) una señal modulada en amplitud, ver figura. Señal Modulada en Amplitud (AM). (La señal modulada muestra variaciones en amplitud de la frecuencia portadora, de acuerdo a la amplitud de la señal moduladora 3.1.2 MODULACIÓN EN FRECUENCIA 8:10 No comments Modulación en Frecuencia La frecuencia portadora cambia de acuerdo al signo y a la amplitud de la señal moduladora. La amplitud de la portadora no es afectada (mantiene la misma amplitud de la señal moduladora). Señal Modulada en Frecuencia (FM).
  • 22. La señalmodulada muestra una variación (modulación en frecuencia de la señal portadora – La amplitud de la portadora no se modifica). 3.2 TECNICAS DE MODULACION DIGITAL 8:17 No comments Técnicasde modulacióndigital El términocomunicacionesdigitalesabarcaunárea extensade técnicasde comunicaciones, incluyendotransmisióndigitalyradiodigital.Latransmisióndigital eslatransmisiónde pulsos digitales,entredosomás puntos,de unsistemade comunicación. El radiodigital eslatransmisiónde portadorasanalógicasmoduladas,enformadigital,entredoso más puntosde un sistemade comunicación.Lossistemasde transmisióndigital requierende un elementofísico,entre el transmisoryel receptor,comounpar de cablesmetálicos,uncable coaxial,oun cable de fibraóptica.En lossistemasde radiodigital,el mediode transmisiónesel espaciolibreolaatmósferade laTierra. 3.2.1 MODULACION POR DESPLAZAMIENTO DE AMPLITUD 8:19 No comments Modulación por desplazamiento de amplitud La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora. La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado. Como la modulación AM, ASK es también lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de propagación en rutas diferentes en PSTN, etc. Esto requiere la amplitud de banda excesiva y es por lo tanto un gasto de energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de modulación son relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. La forma más simple y común de ASK funciona como un interruptor que apaga/enciende la portadora, de tal forma que la presencia de portadora indica un1 binario y su ausencia un 0. Este tipo de modulación por
  • 23. desplazamiento on-off es el utilizado para la transmisión de código Morse por radiofrecuencia, siendo conocido el método como operación en onda continua. Para ilustrar mejor el tema del interruptor en el modulado ASK se puede ilustrar de la siguiente manera: · Señal coseno de amplitud = 0 por lo que en este estado se encontrará en estado 0. Señal coseno de amplitud = 1 por lo que en este estado se encontrará en estado 1. 3.2.2 MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTODE FRECUENCIA 8:22 Nocomments Modulaciónpordesplazamientode frecuencia La Modulaciónpordesplazamientode frecuenciaoFSK,(FrequencyShiftKeying) esunatécnicade transmisióndigitalde informaciónbinaria(cerosyunos) utilizandodosfrecuenciasdiferentes.La señal moduladorasolovaríaentre dosvaloresde tensióndiscretosformandountren de pulsos donde uncero representaun"1" o "marca" y el otro representael "0"o "espacio". En la modulacióndigital,alarelaciónde cambioa la entradadel moduladorse le llamabit-rate y tiene comounidadel bitporsegundo(bps). A la relaciónde cambioala salidadel moduladorse le llamabaud-rate.Enesenciael baud-ratees la velocidadocantidadde símbolosporsegundo. En FSK,el bit rate = baudrate. Así,por ejemplo,un0binariose puede representarconuna frecuenciaf1,y el 1 binariose representaconunafrecuenciadistintaf2. El módemusaun VCO,que esun osciladorcuyafrecuenciavaría enfuncióndel voltaje aplicado.
  • 24. 3.2.3 MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTODE FASE 8:21 Nocomments Modulaciónpordesplazamientode fase La modulaciónpordesplazamientode fase oPSK(Phase ShiftKeying) esunaformade modulación angularque consiste enhacervariar la fase de laportadora entre unnúmerode valoresdiscretos. La diferenciaconlamodulaciónde fase convencional (PM) esque mientrasenéstalavariaciónde fase escontinua,enfunciónde laseñal moduladora,enlaPSKla señal moduladoraesunaseñal digital y,portanto, con unnúmerode estadoslimitado.Segúnel ProfesorDoranse Hurtadode la UniversidadTecnológicade Panamáeste tipode modulaciónesesencialparatransmitirdiferentes portadorasde diferentesfases. Dependiendodel númerode posiblesfasesatomar,recibe diferentesdenominaciones.Dadoque lomás común escodificarunnúmeroenterode bitspor cada símbolo,el númerode fasesatomar esuna potenciade dos.Así tendremosBPSKcon2fases(equivalente aPAM),QPSKcon4 fases (equivalente aQAM),8-PSKcon 8 fasesyasí sucesivamente.A mayornúmerode posiblesfases, mayor esla cantidadde informaciónque se puede transmitirutilizando el mismoanchode banda, peromayor estambiénsusensibilidadfrente aruidose interferencias. 3.2.4 MODULACIÓN DE AMPLITUD EN CUADRATURA 8:22 Nocomments Modulaciónde amplitudencuadratura La Modulaciónde amplitudencuadratura(conocidatambiéncomoQAMpor las siglaseninglésde Quadrature amplitude modulation) esunatécnicaque transportadatos,mediante la modulación de laseñal portadora,tantoenamplitudcomoenfase.Estose consigue modulando una mismaportadora,desfasadaen90°. La señal moduladaenQAMestácompuestaporla suma lineal de dosseñalespreviamentemoduladasenDoble BandaLateral conPortadoraSuprimida. Se asociana estatecnologíaaplicacionestales como: Modemstelefónicosparavelocidadessuperioresalos2400bps. Transmisiónde señalesde televisión,microondas,satélite (datosaaltavelocidadporcanalescon ancho de banda restringido).
  • 25. ModulaciónTCM(TrellisCodedModulation),que consiguevelocidadesde transmisiónmuy elevadascombinandolamodulaciónconlacodificaciónde canal. Módems ADSL que trabajanen el bucle de abonado,afrecuenciassituadasentre 24KHzy 1104KHz, pudiendoobtenervelocidadesde datosde hasta9Mbps, modulandoenQAMdiferentes portadoras. 3.3 CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL:MUESTREO,CUANTIZACION YCODIFICACIÓN 8:23 Nocomments Conversiónanalógico-digital:Muestreo,cuantizacionycodificación Qué es ANALOGICOyque esDIGITAL? El término ANALÓGICOenlaindustriade lastelecomunicacionesyel cómputosignificatodoaquel procesoentrada/salidacuyosvaloressoncontinuos.Algocontinuoestodoaquellose puede tomar una infinidadde valoresdentrode unciertolímite,superiore inferior. El término DIGITALde la mismamanerainvolucravaloresde entrada/salidadiscretos.Algo discretoesalgoque puede tomarvaloresfijos.El casode las comunicacionesdigitalesyel cómputo,esos valoressonel CERO(0) o el UNO (1) o Bits(BInaryDigiTs). La conversiónAnalógico-Digitalconstade variosprocesos: · Muestreo · Cuantización · Codificación 3.4 CÓDIGOSDE LÍNEA:RZ, NRZ,NRZ-L,AMI, PSEUDO-TERNARIA,MANCHESTER,MANCHESTER DIFERENCIAL,B8ZS,HDB3, ENTRE OTROS 8:24 2 comments
  • 26. Códigosde línea:RZ, NRZ,NRZ-L,AMI,pseudo-ternaria,Manchester,Manchesterdiferencial, B8ZS, HDB3, entre otros NRZ Se puedenutilizanloscódigoNonRetourntoZeroLevel (NRZ-L),de loscualeslosmásempleados son el unipolaryel bipolar. RZ Se empleael RZ(RetourntoZero) polar.En este caso se tiene tensiónpositivaenunaparte de la duraciónde un 1 lógico,ycero tensióndurante el restodel tiempo.Paraun0 lógicose tiene tensiónnegativaparte del tiempoyel restodel tiempodel pulsolatensiónescero. RZ Polar Este códigosi esautosincronizante debidoaque enreloj (clock) del receptorquedasincronizado por la cadenciade los pulsosque llegandel transmisorpuestoque todoslosbitstienenuna transición,estopermite identificaracada biten una largacadena de unoso ceros. RZ Bipolar A la ventajade serautosincronizantese le contrapone el hechode requerirmayorancho de banda,pueslospulsossonde menorduraciónque enotros códigos,porejemploNRZ,locual es una gran desventaja. CódigoManchester En este códigosiempre hayunatransiciónenlamitaddel intervalode duraciónde losbits.Cada transiciónpositivarepresentaun1 y cada transiciónnegativarepresentaun0. Cuandose tienenbitsigualesyconsecutivosse produce unatransiciónenel iniciodelsegundobit la cual no estenidaencuentaen el receptoral momentode decodificar,sololastransiciones separadasuniformementeenel tiemposonlasque sonconsideradasporel receptor. En estácodificaciónnose tienenencuantalosnivelesde tensiónsinoque solose consideranlas transicionespositivasynegativas. Esta técnicaposibilitaunatransición porbit,locual permite autosincronismo.
  • 27. Se puede eliminarlacomponente continuasi se empleanvalorespositivosynegativospara representarlosnivelesde laseñal. CódigoManchesterdiferencial Durante la codificacióntodoslosbitstienenunatransiciónenlamitaddel intervalode duración de losmismos,perosololoscerostienenademásunatransiciónenel iniciodel intervalo. En la decodificaciónse detectael estadode cadaintervaloyse locompara con el estadodel intervaloanterior.Si ocurrióuncambiode laseñal se decodificaun1 encaso contrario se decodificaun0. El códigoManchesterdiferencial tiene lasmismasventajasde loscódigosManchesterconla adiciónde lasventajasderivadasde lautilizaciónde unaaproximacióndiferencial. CódigoHDB3 Este es un sistemade codificaciónutilizadoenEuropa,AsiaySudamérica.LadenominaciónHDB3 proviene del nombreeningles HighDensityBipolar-3Zerosquepuedetraducirse comocódigode alta densidadbipolarde 3 ceros. En el mismoun 1 se representaconpolaridadalternadamientrasque un0 tomael valor0. Este tipode señal no tiene componente continuani de bajasfrecuenciasperopresentael inconvenienteque cuandoaparece unalargacadena de cerosse puede perderel sincronismoal no poderdistinguirunbitde losadyacentes. 3.5 MODEM ESTÁNDARESY PROTOCOLOS 8:26 Nocomments Modemestándaresyprotocolos ESTÁNDARES · Sonrecomendacionesestándaresparalaoperaciónde losmódems,hansidoestablecidas por variasorganizacionesycorporaciones. · Los estándarescubrenlamodulaciónytécnicade transmisión,usadosporlosmódemsasí como otroselementosde suoperación.
  • 28. · Hasta lamitad de los80's todoslosmódemsenEstadosUnidosusaban técnicasde modulaciónbasadosenestándaresde loslaboratoriosBell convelocidadesde 300 hasta 1200 bps. Estos sonconocidoscomoBell103 y Bell 212A, respectivamente. · Estosmódemstrabajanbiendentrode EstadosUnidos.Otrospaísescomo Europa por instancia,usandiferentesestándares.El estándarinternacional esllamadoITU-T,International TelecommunicationsUnión-TelecommunicationsSector(antesconocidocomoCCITTComité ConsultivoInternacionalde TelegrafíayTelefonía). · Sumadoa losestándaresde velocidad,existentambiénestándaresparaverificación,errores y compresiónde datos. · A continuaciónse muestraunalistade losestándaresde factoe internacionalesconsus características operacional ü V.22. Proporciona1200 bitspor segundoa600 baudios(cambiosde estadoporsegundo). ü V.22bis.El primerestándarmundial verdadero,permite 2400 bitspor segundoa600 baudios. ü V.32. Proporciona4800 y 9600 bitspor segundoa2400 baudios. ü V.32bis.Proporciona14,400 bitspor segundoobajaa 12,000, 9600, 7200, y 4800 bitspor segundo. ü V.32terbo..Proporciona19,200 bitspor segundoobaja a 12,000, 9600, 7200, y 4800 bitspor segundo;puede operaramayorestasasde transmisiónde datoscon compresión, nofue estándar de CCITT/ITU. ü V.34.Proporciona28,800 bits porsegundoo bajaa 24,000 y 19,200 bitspor segundoy compatibilidadhaciaatráscon V.32 y V.32bis. ü V.34bis.Proporcionahasta33,600 bitspor segundoobaja a tasas de transferenciade 31,200 o V.34. ü V.35. Interfaztroncal de paquetesentre undispositivode accesoauna redy una reda tasas de transmisiónde datosmayoresa19.2 Kbps.El V.35 puede usarlos anchosde banda de varios circuitostelefónicoscomogrupo.ExistenTransformadores de GéneroyAdaptadoresV.35. ü V.42. La mismatasa de transferenciaque V.32,V.32bisyotros estándaresperoconmejor correcciónde erroresy por tanto másfidedigno. ü V.90. Proporcionahasta56,000 bitsporsegundocorriente abajo(peroalgomenosenla práctica).Derivadode latecnologíax2 de 3Com (US Robotics) yla tecnologíaK56flex de Rockwell. PROTOCOLOS.
  • 29. Los Protocolosenun ambiente de comunicaciónde datossirve paradirigirlatrasferenciade informaciónentre dosentidadesde comunicación.ParaambienteMAINFRAME,redeslocaleso serviciospúblicossonlasredesde paquetes,se usanlosmódemprotocolos,para dirigir el flujode mensajesentre lasmaquinasenconversación.Paradirigirel intercambiode mensajesentre PCs independientemente,usandocircuitostelefónicos.Estosprotocolosgarantizanlatransmisióny recepciónde estosmensajesde formasegurayordenada. ProtocolosmásUtilizados: 1. XMODEM : ReferenciadoconCHECKSUN . Envía bloquesde 128 bytes, unoes de CHECK (verifica). 2. 3. XMODEM _ CRC : Envía bloquesde 128 bytes,con dos bytesde CRC (CyclicRedundancy Checking- Rutinade verificaciónde Errores) . 4. XMODEM 1K : Envía bloquesde 1Kcon dos bytesde verificaciónCRC. 5. YMODEM batch : Envía bloquesde 1024b bytescondos bytesCRC.Hace la verificaciónde cada bloque trasmitidoyenvíafinde transmisiónyrepite el procesoenel próximo archivo. 6. YMODEM G : Protocolo "Streaming"donde losmódemtienensupropioprotocolode corrección.Si un archivoesenviadoyerroressondetectados,la transferenciaesinterrumpida. 7. ZMODEM : Protocolo"Full Streaming"que permite detecciónycorrecciónde errores. Rápidoy confiable ,indicadoparalíneasdeficientes. 8. SEALINK: Protocolo" Full Duplex"derivadodel padrónXMODEM. 9. KERMIT : Posee laexcepcionalcaracterísticasde integrarvariostiposde computadores(PCs y Mainframe).Gobiernalatrasferenciade informacionesde sistemasconcaracteresde 7 bits.No esrecomendable paratransferenciasentre PCs. 10. COMPUSERVE:Su módemprotocoloprivadoes:B Y QUICKB. 11. WINDOWEDY XMODEM: Usado a travésde redesde conmutaciónde paquetescomo TYMNET y TELENET . 12. TELINK: Usado para transferencia"multi-file"conserviciode correoelectrónicoFIDONET. 13. MODEM7 : ComunicaciónconsistemasCP/M. 4.1 Circuitos: Red telefónica pública. (POTS)
  • 30. Circuito Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptoresy semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales(resistores, condensadores, inductores), y elementosde distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicosesdenominado un circuito electrónico. Estasredesson generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos. Red telefónica pública. (pots)
  • 31. Los sistemas que permitan lascomunicacionestelefónicasfueron inventadoshace ya másde un siglo y constituyen uno de los pilares en que se sustenta la vida y la economía mundial.En particular lo que se conoce como Red Telefónica Pública Conmutada (RTCP) está funcionando en todos los países del mundo, con alrededor de 800 millones de abonados. Tienen equipamientoscompatibles y proporciona servicioslasveinticuatro horas del día todos los días del año. Por otra parte, la generalización del servicio telefónico en todo el mundo ha hecho de esta red uno de losmediosmásaptos, para ser usadosen la transmisión de datos. De allí la importancia de su estudio en relación con las técnicas tele informáticas. Las redes telefónicas públicas conmutadas están compuestas por tres tipos de hardware de características diferenciadas:  equipos terminales.  sistemas de conmutación.  sistemas de transmisión. Equipos terminales: Los equipos terminales más comunes conectados a la red telefónica conmutada son los teléfonos, los equipos facsímil y las computadoras a través de módem de datos.
  • 32. Separación contable: es la presentacion de la informacion economica y financiera de un operador TPBC de manera separada para cada servicio. Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada "TPBC" A nivel mundial, la industria de lastelecomunicacionesha experimentado en losúltimos años un proceso de liberalización y privatización, al pasar de una estructura de mercado monopólica a una estructura competitiva con el objetivo de prestar losserviciosbajo condicionesde eficiencia y productividad; sin embargo, en el caso colombiano el servicio de la telefonía pública básica conmutada local sigue siendo prestado por operadoreslocales, con alta participación dentro de sus respectivos mercados.
  • 33. El servicio de TPBCL ha experimentado un estancamiento atribuido principalmente al crecimiento de la telefonía móvil, lo que ha obligado a las empresas telefónicas tradicionales a recomponer su portafolio incursionando en otros servicios, creando de esta manera empresas multi-servicios impulsados por el fenómeno de la convergencia. Proporciona en si mismo capacidad completa de comunicacion telefonica entre usuarios de distintas redes de TPBCL, TPBCLE y TMR del país. Es el servicio de TPBC prestado por un mismo operador a usuarios de un área geográfica continua conformada por municipios adyacentes.
  • 34. El servicio de TPBC que proporciona en si mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuario de la RTPC en Colombia y un usuario situado en un país extranjero. Es la actividad complementaria del servicio de TPBCL que permite la comunicación a usuarios ubicados fuera de la cabecera municipal, o en un municipio con población total menor a 7,000 habitantes de acuerdo con el censo realizado en 1993, o en un corregimiento departamental, con cualquier usuario ubicado dentro del mismo municipio.
  • 35. 4.2 Paquetes x.25 frame relay X.25 X.25 esun conjunto de protocolosusadospara establecer la conexión entre el equipo terminal de datos(Data Terminal Equipment o DTE) y el equipo de terminación de circuito de datos (Data Circuit Terminating Equipment o DCTE) de una red de conmutación de paquetes (packet switched data network o PSDN). Esdecir, X.25 se utiliza como protocolo en el interfaz de acceso a una red de conmutación de paquetes X.25 trabaja sobre serviciosbasadosen circuitosvirtuales(VC). Un circuito virtual o canal lógico es aquel en el cual el usuario percibe la existencia de un circuito físico dedicado exclusivamente al ordenador o equipo que el maneja, cuando en realidad ese circuito físico "dedicado" lo comparten muchos usuarios. Mediante diversas técnicas de multiplexado estadístico, se entrelazan paquetes de distintos usuarios dentro de un mismo canal. Lasprestaciones del canal son lo bastante buenascomo para que el usuario no advierta ninguna degradación en la calidad del servicio como consecuencia del tráfico que le acompaña en el mismo canal, esta ventaja solo esapreciada en el tráfico de voz ya que en audio y vídeo a cierta degradación. Para identificar lasconexionesen la red de los distintos DTE, en X.25 se emplean numeros de canal lógico (LCN). Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuario a un mismo canal físico. La norma X.25 esel estándar para redesde paquetes recomendado por CCITT,el cual emitió el primer borrador en 1974. Este original sería revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo en 1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985. El documento inicial incluía una serie
  • 36. de propuestassugeridaspor Datapac, Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de conmutación de paquetes. En la actualidad X.25 esla norma de interfaz orientada al usuario de mayor difusión en las redes de paquetes de gran cobertura aunque no es precisame nte la más rápida. X.25 y su relación con el modelo OSI OSI ha sido la base para la implementación de varios protocolos. Entre los protocolos comúnmente asociados con el modelo OSI, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es probablemente el mejor conocido y el másampliamente utilizado. X.25 fue establecido como una recomendación de la ITU-TS (Telecommunications Section de la International TelecommunicationsUnión), una organización internacional que recomienda estándarespara los serviciostelefónicosinternacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes públicas de datos y es especialmente popular en Europa.X.25 es un protocolo que se base en las primeras 3 capas del modelo osi. Características del Protocolo X.25 X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (CV) o canales lógicos en el cual el usuario (DTE) piensa que esun circuito dedicado a un sólo ordenador; pero la verdad es que lo comparte con muchosusuarioso clientes(DTE) mediante técnicas de multiplexado estadístico entrelazando paquetesde distintosusuariosde un mismo canal lógico (LCN). Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuarios a un mismo canal físico. Es aconsejable utilizar de la norma X.25 porque:  Adoptando un estándar común para distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente equipos de marcas distintas.  Después de haber experimentado varias revisiones hoy puede considerarse madura.  Empleando una norma tan extendida como X.25 reduciría considerablemente los costos de la red, puesto que su gran difusión favorecería la salida al mercado de equipos y programas orientados a un basto sector de usuarios. Es más sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un extenso conjunto de especificaciones. Lasfuncionesque proporciona X.25 para que lasredes de paquetes y estaciones de usuario se pueden interconectar son:  El control de Flujo : Para evitar la congestión de la red.  Recuperación de Errores.  Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos.  Asentimiento de paquetes.  Rechazo de paquetes.
  • 37. X.25 no incluye algoritmosde encaminamiento, pero a pesar que los interfaces DTE / DTCE de ambosextremosde la red son independientesentre sí, X.25 interviene desde un extremo hasta el otro, ya que el tráfico seleccionado o elegido es encaminado de principio a fin. Niveles de la norma X.25 X.25 está formado por tres capas de funcionalidad, estas tres capas corresponden a las tres capas inferiores del modelo OSI. Nivel Físico: La interfaz de nivel físico regula el diálogo entre el DCE y el DTE. Este nivel especifica los estándares con la transmisión y recepción de datos mecánica y eléctricamente. Existen dos posibilidades para la interfaz a nivel físico:  X.21: Se utiliza para el acceso a redes de conmutación digital. (Similares a las de telefonía digital.) . X.25 utiliza el interfaz X.21 que une ETD y el ETCD como un “conducto de paquetes”, en el cual los paquetes fluyen por las líneas (pines) de transmisión y rece pción,  X.21bis: Se emplea para el acceso a través de un enlace punto a punto. (Similar a RS-232 en modo síncrono.) Nivel de Enlace: el objeto de este es garantizar la comunicación y asegurar la transmisión de datosentre dosequiposdirectamente conectados. El protocolo usado en este nivel es el LAP-B que forma parte del HDLC. Este protocolo define el "troceado" de losdatospara la transmisión, y establece la ruta que estos deben seguir a través de la red. Nivel Red / Nivel Paquetes: Con la capa de paquetesde X.25, losdatosse transmiten en paquetes a través de circuitos virtuales externos. Este nivel también realiza detección y corrección de errores, competiciones de retransmisión de los frames y paquetes dañados. X.25 esun protocolo utilizado únicamente entre el DTE y la Red. Para intercambio de paquetes de datosentre nodosde diferentesredesnacionaleso internacionalesse ha definido el protocolo X.75. 4.3 Mensajes: Store and Forward
  • 38. Frame Relay reduce la sobrecarga de red mediante la implementación de mecanismos simples de congestión-notificación en lugar de control de flujo explicito por VC. Estos mecanismos de congestión-notificación son la Notificación explicita de congestión hacia adelante (FECN. Forward Explicit Congestion Notificación) y la notificación explicita de congestión hacia atrás (BECN, Backward Explicit Congestion Notification). Para comprender mejor losmecanismos, se presenta el gráfico que muestra la estructura de la trama Frame Relay para su revisión FECN y BECN están controlados por un único bit que se encuentra en el encabezado de la trama. Permite que el router sepa que hay congestión y que debe detener la transmisión hasta revertir esta situación.  BECN es una notificación directa.  FECN es una codificación indirecta. El encabezado de la trama también incluye un bit Elegible para descarte (DE), que identifica trafico menos importante que puede perderse durante periodos de congestión Los dispositivos DTE puede establecer el valor del bit DE en 1, para indicar que la trama tiene menor importancia que otras trama. Cuando la red se congestiona, los dispositivos DCE descartan las tramas con el bit DE configurado en 1, antes de descartar aquellas sin estas configuración. De esta forma se reducen las posibilidades de que se pierdan datos críticos durante periodos de congestión. En periodos de congestión, el switch Frame Relay del proveedor aplica las siguientes reglas lógicas a cada trama entrante en función de si se excede la CIR:  Si la trama entrante no excede la CIBR, la trama se trasmite.
  • 39.  Si la trama excede la CIBR, se marca como DE.  Si una trama entrante excede la CIBR ademas de la BE, se descarta. 4.4 Celdas: ATM Breve Historia de ATM La primera referencia del ATM (Asynchronous Transfer Mode) tiene lugar en los años 60 cuando un norteamericano de origen oriental perteneciente a los laboratorios Bell describió y patentó un modo de transferencia no síncrono. Sin embargo el ATM no se hizo popular hasta 1988 cuando el CCITT decidió que sería la tecnología de conmutación de las futuras redes ISDN en banda ancha (rec I.121). Para ello, los valedores del ATM tuvieron primero que persuadir a algunos representantes de las redes de comunicaciones que hubieran preferido una simple ampliación de las capacidades de la ISDN en banda estrecha. Conseguido este primer objetivo y desechando los esquemas de transmisión síncronos, se empezaron a discutir aspectos tales como el tamaño de las celdas. Por un lado los representantes de EEUU y algún otro país proponían un tamaño de celdas grande de unos 128 bytes. Sin embargo para los representantes de los países europeos el tamaño ideal de las celdas era de 16 bytes, y señalaban que un tamaño de celda de 128 bytes provocaría retardos inaceptables de hasta 85 ms. Este retardo no permitiría la transmisión de voz con cierto nivel de calidad a la vez que obligaba a instalar canceladores de eco. Después de muchas discusiones y ante la falta de acuerdo, en la reunión del CCITT celebrada en Ginebra en Junio de 1989 se tomó una decisión salomónica: “Ni para unos ni para otros. 48 bytes será el tamaño de la celda”. Para la cabecera se tomó un tamaño de 5 bytes. Un extraño número primo 53 (48+5) sería el tamaño definitivo, en octetos, de las células ATM. Un número que tuvo la virtud de no satisfacer a nadie, pero que suponía un compromiso de todos los grupos de interés y evitaba una ruptura de consecuencias imprevisibles. Descripción del proceso ATM
  • 40. Es capaz de trasferir voz, vídeo y datos a través de redes privadas y públicas. Tiene una arquitectura basada en celdas, en .lugar de tramas. Las celdas ATM tienen siempre una longitud fija de 53 bytes. La celda ATM contiene un encabezado ATM de 5 bytes seguido de 48 bytes de contenido ATM. Las celdas pequeñas de longitud fija son adecuadas para la trasmisión de tráfico de voz y de vídeo por que este tráfico no tolera demoras. El tráfico de vídeo y voz no tiene que esperar a que se trasmita un paquete de datos más grande. La celda ATM de 53 bytes es menos eficiente que las tramas y paquetes más grandes de Frame Relay y X.25. Además, la celda ATM tiene una carga general de por lo menos 5 bytes por cada 48 bytes de contenido. Cuando la celda esta trasportando paquetes de capa de red segmentados, la carga general es mayor porque es Switch ATM tiene que poder reagrupar los paquetes en el destino. Una línea ATM típica necesita casi un 20 por ciento más de ancho de banda que Frame Relay para trasportar el mismo volumen de datos de capa de red. ATM fue diseñado para ser extremadamente escalable y soporta velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mps) y superiores. ATM ofrece tanto los PVC como los SVC, aunque los PVC son más comunes en las WAN. Además, como otras tecnologías compartidas, ATM permite varios VC en una sola conexión de línea arrendada al extremo de red.
  • 41. ATM es un estándar de la ITU-T para Cell Relay en donde mucha información de múltiples tipos de servicios, tales como voz, datos como voz o vídeos son trasportadas a través de células pequeñas de tamaño fijo. Las redes ATM son orientadas a conexión. ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de trasmisión:  Flexibilidad a cambios futuros.  Uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda).  Red universal. Formato de celdas ATM: Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:  Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada. Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de secuencia.  Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario. Dos de los conceptos más significativos del ATM, Canales Virtuales y Rutas Virtuales, están materializados en dos identificadores en el header de cada célula (VCI Y VPI) ambos determinan el enrutamiento entre nodos. El estándar define el protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos de formato de celda:  NNI (Network to Network Interface o interfaz red a red) El cual se refiere a la conexión de Switches ATM en redes privadas  UNI (User to Network Interface o interfaz usuario a red) este se refiere a la conexión de un Switch ATM de una empresa pública o privada con un terminal ATM de un usuario normal, siendo este último el más utilizado. Perspectiva de la tecnología ATM
  • 42. El Modo de Transferencia Asíncrona fue la apuesta de la industria tradicional de las telecomunicacionespor lascomunicacionesde banda ancha. Se planteó como herramienta para la construcción de redesde banda ancha (B-ISDN) basadasen conmutación de paquetes en vez de la tradicional conmutación de circuitos. El despliegue de la tecnología ATM no ha sido el esperado por sus promotores. Las velocidades para las que estaba pensada (hasta 622 Mbps) han sido rápidamente superadas; no está claro que ATM sea la opción más adecuada para las redes actuales y futuras, de velocidades del orden del gigabit. ATM se ha encontrado con la competencia de lastecnologíasprovenientesde la industria de la Informática, que con proyectos tales como la VoIP parece que ofrecen las mejores perspectivas de futuro. En la actualidad, ATM esampliamente utilizado allá donde se necesita dar soporte a velocidades moderadas, como es el caso de la ADSL, aunque la tendencia es sustituir esta tecnología por otras como Ethernet que está basada en tramas de datos 5.1 TDM DIVISIÓN DETIEMPO 8:30 Nocomments Multiplexaciónpordivisiónde tiempo La multiplexaciónpordivisiónde tiempo (MDT) o(TDM), del inglés Time DivisionMultiplexing,es el tipode multiplexación másutilizadoenlaactualidad,especialmente enlossistemasde transmisión digitales.Enella,el anchode bandatotal del mediode transmisiónesasignadoa cada canal durante una fraccióndel tiempototal (intervalode tiempo). En la figura1 siguientese representa,esquematizadade formamuysimple,un conjuntomultiplexor-demultiplexorparailustrarcomose realizalamultiplexación- desmultiplexaciónpordivisiónde tiempo.
  • 43. Figura1.- Conjuntomultiplexor-demultiplexorpordivisiónde tiempo En este circuito,lasentradasde seiscanaleslleganalosdenominadosinterruptoresde canal,los cualesse cierrande formasecuencial,controladosporunaseñal de reloj,de maneraque cada canal esconectadoal mediode transmisiónduranteuntiempodeterminadoporladuraciónde los impulsosde reloj. En el extremodistante,el desmultiplexorrealizalafuncióninversa,estoes,conectael mediode transmisión,secuencialmente,conlasalidade cada unode losseiscanalesmedianteinterruptores controladosporel reloj del demultiplexor.Este reloj delextremoreceptorfuncionade forma sincronizadaconel del multiplexordel extremoemisormediante señalesde temporizaciónque son transmitidasatravésdel propiomediode transmisiónoporun camino. Accesomúltiple pordivisiónde tiempo El Accesomúltiple pordivisiónde tiempo (TimeDivisionMultiple Access oTDMA,del inglés) es una técnicade múltiplexación que distribuyelasunidadesde informaciónenranuras("slots") alternasde tiempo,proveyendoaccesomúltiple aunreducidonúmerode frecuencias. Tambiénse podría decirque esun procesodigital que se puede aplicarcuandolacapacidadde la tasa de datos de la transmisiónesmayorque latasa de datos necesariarequeridaporlos dispositivosemisoresyreceptores.Eneste caso,múltiplestransmisionespuedenocuparunúnico enlace subdividiéndole yentrelazándose lasporciones. Esta técnicade multiplexaciónse empleaeninfinidadde protocolos,solaoencombinación de otras, peroenlenguaje popularel términosuele referirse al estándar D-AMPSdetelefonía celularempleadoenAmérica.
  • 44. Uso en telefoníacelular Véanse también:Digital AMPS yGSM. Mediante el usode TDMA se divide unúnicocanal de frecuenciade radio envariasranuras de tiempo(seisenD-AMPSyPCS,ochoen GSM). A cada personaque hace una llamadase le asigna una ranura de tiempoespecíficaparalatransmisión,loque hace posible que variosusuarios utilicenunmismocanal simultáneamentesininterferirentre sí. ExistenvariosestándaresdigitalesbasadosenTDMA,tal como TDMA D-AMPS(Digital-Advanced Mobile Phone System),TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication Services), GSM(Global SystemforMobile Communication, enel que se empleajuntoconsaltosen frecuenciao frequencyhopping), DCS-1800 (Digital CommunicationsSystem)yPDC(Personal Digital Cellular). Características Se utilizacon modulaciones digitales. Tecnologíasimple ymuyprobadae implementada. Adecuadapara laconmutaciónde paquetes. Requiere unasincronizaciónestrictaentre emisoryreceptor. Requiere el Time advance. 5.2 FDM DIVISIÓN DEFRECUENCIA 8:41 Nocomments Multiplexaciónpordivisiónde frecuencia La multiplexaciónpordivisiónde frecuencia(MDF) o(FDM),del inglésFrequencyDivision Multiplexing,esuntipode multiplexaciónutilizadageneralmente ensistemasde transmisión analógicos.Laforma de funcionamientoeslasiguiente:se convierte cadafuente de variasque originalmente ocupabanel mismoespectrode frecuencias,auna bandadistinta de frecuencias,y se transmite enformasimultáneaporunsolomediode transmisión.Asíse puedentransmitir
  • 45. muchoscanalesde banda relativamente angostaporunsolosistemade transmisiónde banda ancha. El FDMes un esquemaanálogode multiplexado;la informaciónque entraaun sistemaFDMes analógicay permanece analógicadurante todasutransmisión.Unejemplode FDMesla banda comercial de AM, que ocupaun espectrode frecuenciasde 535 a 1605 kHz.Si se transmitierael audiode cada estacióncon el espectrooriginal de frecuencias,seríaimposible separaruna estaciónde lasdemás.En lugarde ello,cadaestaciónmodulaporamplitudunafrecuenciadistinta de portadora,y produce una señal de doble bandalateral de 10KHz. Hay muchas aplicacionesde FDM,porejemplo,laFMcomercial ylas emisorasde televisión,así como lossistemasde telecomunicacionesde altovolumen.Dentrode cualquierade lasbandasde transmisióncomercial,lastransmisionesde cadaestaciónsonindependientesde lasdemás. Una variante de MDF esla utilizadaenfibraóptica,donde se multiplexanseñales,que puedenser analógicasodigitales,yse transmitenmediante portadorasópticasde diferente longitudde onda, dandolugar a la denominadamultiplexaciónpordivisiónde longitudde onda,oWDM del inglés WavelengthDivisionMultiplexing. En la Figura1 siguientese representa,de formamuyesquematizada,unconjuntomultiplexor- demultiplexorpordivisiónde frecuenciaparatrescanales,cadauno de ellosconel anchode banda típicodel canal telefónicoanalógico(0,3a 3,4 kHz). En estafigura,se puede vercomo laseñal de cada uno de loscanalesmodulaa una portadora distinta,generadaporsucorrespondiente oscilador(O-1aO-3).A continuación,losproductosde la modulaciónsonfiltradosmediante filtrospasobanda,paraseleccionarlabandalateral adecuada.En el caso de la figurase seleccionalabandalateral inferior.Finalmente,se combinan lassalidasde lostres filtros(F-1aF-3) y se envíanal mediode transmisiónque,eneste ejemplo, debe tenerunade banda de pasocomprendida,al menos,entre 8,6y 19,7 kHz. En el extremodistante,el demultiplexorrealizalafuncióninversa.Así,mediante losfiltrosF-4aF- 6, los demoduladoresD-1aD-3 (cuyaportadorase obtiene de lososciladoresO-4aO-6) y finalmenteatravésde losfiltrospasobajoF-7 a F-9, que nos seleccionanlabandalateral inferior, volvemosaobtenerloscanalesensubandade frecuenciade 0,3 a 3,4 kHz
  • 46. 5.3 WDM DIVISIÓN DELONGITUD 8:42 Nocomments WDM Divisiónde longitud En telecomunicación,lamultiplexaciónpordivisiónde longitudde onda(WDM,del inglés WavelengthDivisionMultiplexing) esunatecnologíaque multiplexavariasseñalessobre unasola fibraópticamediante portadorasópticasde diferente longitudde onda,usandoluzprocedentede un lásero unLED. Este términose refiere aunaportadora óptica(descritatípicamente porsulongitudde onda) mientrasque lamultiplexaciónpordivisiónde frecuenciageneralmente se empleaparareferirsea una portadorade radiofrecuencia(descritahabitualmenteporsufrecuencia).Sinembargo,puesto que la longitudde ondayla frecuenciasoninversamenteproporcionales,ylaradiofrecuenciayla luzson ambasformasde radiaciónelectromagnética,ladistinciónresultauntantoarbitraria. El dispositivoque une lasseñalesse conoce comomultiplexormientrasque el que lasseparaesun demultiplexor.Conel tipoadecuadode fibrapuededisponerseundispositivoque realiceambas funcionesalavez,actuandocomo un multiplexorópticode inserción-extracción. Los primerossistemasWDMaparecieronentornoa 1985 y combinabantansólodos señales.Los sistemasmodernospuedensoportarhasta160 señalesyexpandirunsistemade fibrade 10 Gb/s hasta una capacidad total 25,6 Tb/s sobre un solopar de fibra. Tipos WDM puede serde dostipos: Densa(DWDM, ‘Dense’WDM):Muchas longitudesde ondaylarga distancia Ligera(CWDM‘Coarse’WDM): Pocas longitudesde ondayentornosmetropolitanos 5.4 CDM DIVISIÓN DECÓDIGO 8:42 Nocomments 5.4 CDM Divisiónde código La multiplexaciónpordivisiónde código,accesomúltiple pordivisiónde códigooCDMA (del inglés Code DivisionMultiple Access) esuntérminogenéricoparavariosmétodosde multiplexacióno
  • 47. control de acceso al mediobasadosenlatecnologíade espectroexpandido. La traduccióndel inglésspreadspectrumse hace condistintosadjetivossegúnlasfuentes;pueden emplearse indistintamente espectroensanchado,expandido,difusoodispersoparareferirse en todosloscasos al mismoconcepto. Habitualmente se empleaencomunicacionesinalámbricas(porradiofrecuencia),aunquetambién puede usarse ensistemasde fibraópticaode cable. Uno de losproblemasque resolverencomunicacionesde datosescómorepartirentre varios usuariosel usode un únicocanal de comunicaciónomediode transmisión,paraque puedan gestionarse variascomunicacionesal mismotiempo.Sinunmétodode organización,aparecerían interferenciasque podríanbienresultarmolestas,obiendirectamente impedirlacomunicación. Este conceptose denominamultiplexadoocontrol de accesoal medio,segúnel contexto. Se aplicael nombre "multiplexado"paraloscasosen que un sólodispositivodeterminael reparto del canal entre distintascomunicaciones,comoporejemplounconcentradorsituadoal extremo de un cable de fibraóptica; para losterminalesde losusuariosfinales,el multiplexadoes transparente.Se empleaencambioel término"control de accesoal medio"cuandosonlos terminalesde losusuarios,encomunicaciónconundispositivoque hace de modode red,losque debenusarun ciertoesquemade comunicaciónparaevitarinterferenciasentreellos,comopor ejemploungrupode teléfonosmóvilesencomunicaciónconunaantenadel operador. Para resolverlo,CDMA empleaunatecnologíade espectroexpandidoyunesquemaespecialde codificación,porel que acada transmisorse le asignauncódigoúnico,escogidode formaque sea ortogonal respectoal del resto;el receptorcaptalas señalesemitidasportodoslostransmisoresal mismotiempo,perograciasal esquemade codificación(que empleacódigosortogonalesentre sí) puede seleccionarlaseñal de interéssi conoce el códigoempleado. Otros esquemasde multiplexaciónempleanladivisiónenfrecuencia(FDMA),entiempo(TDMA) o enel espacio(SDMA) para alcanzar el mismoobjetivo:laseparaciónde lasdistintas comunicacionesque se esténproduciendoencadamomento,yevitarosuprimirlasinterferencias entre ellas.Lossistemasenusoreal (comoIS-95 o UMTS) suelenemplearvariasde estas estrategiasal mismotiempoparaasegurarunamejorcomunicación. Una analogía posible parael problemadel accesomúltipleseríaunahabitación(que representaría el canal) enla que variaspersonasdeseanhablaral mismotiempo.Si variaspersonashablanala vez,se produciráninterferenciasyse harádifícil lacomprensión.Paraevitaroreducirel problema, podrían hablarpor turnos(estrategiade divisiónportiempo),hablarunosentonosmásagudosy otros másgravesde formaque sus vocesse distinguieran(divisiónporfrecuencia),dirigirsus vocesendistintasdireccionesde lahabitación(divisiónespacial) ohablarenidiomasdistintos
  • 48. (divisiónporcódigo,el objetode este artículo):comoenCDMA,sólolaspersonasque conocenel código(esdecir,el "idioma") puedenentenderlo. La divisiónporcódigose empleaenmúltiplessistemasde comunicaciónporradiofrecuencia,tanto de telefoníamóvil (comoIS-95,CDMA2000, FOMA o UMTS), transmisiónde datos(WiFi) o navegaciónporsatélite (GPS). 6.1 CARACTERÍSTICASFUNCIONALESDISPOSITIVOSDECOMUNICACIÓN 8:28 Nocomments 6.1 CARACTERISTICASFUNCIONALES El propósitoprincipal de losmediosde comunicaciónes,precisamente,comunicar,perosegúnsu tipode ideologíapuedenespecializarse en;informar,educar,transmitir,entretener,formar opinión,enseñar,controlar,etc. Positivas.Lascaracterísticaspositivasde losmediosde comunicaciónresidenenque posibilitan que amplioscontenidosde informaciónlleguenaextendidoslugaresdel planetaenforma inmediata.Losmediosde comunicación,de igual manera,hacenposibleque muchasrelaciones personalesse mantenganunidaso,porlomenos,nodesaparezcanporcompleto.Otrofactor positivose daenel ámbitoeconómico:quienposeael usode losmediospuede generarun determinadotipode conscienciasobre unaespeciede producto,esdecir,puedegenerarsupropia demanda,yaque losmediosmuchasvecescumplenlafunciónde formadoresde opinión. Entonces,vistodesde el ámbitoempresarial,esunaspectoampliamentepositivoal hacerposible el marketingyanunciospara el mundo. Negativas.Lascaracterísticasnegativasrecaenenlamanipulaciónde lainformaciónyel usode la mismapara intereses propiosde ungrupoespecífico.Enmuchoscasos,tiende aformar estereotipos,seguidospormuchaspersonasgraciasal alcance que adquiere el mensajeensudifusión (como sucedealgeneralizar personas o grupos). 6.2 INTERFACES 8:28 Nocomments 6.2INTERFAZ En telecomunicacionesyhardware,unainterfazesel puerto(circuitofísico) atravésdel que se envíano recibenseñalesdesde unsistemaosubsistemashaciaotros.Noexisteunainterfaz universal,sinoque existendiferentesestándares(InterfazUSB,interfazSCSI,etc.) que establecen
  • 49. especificacionestécnicasconcretas(característicascomunes),conloque lainterconexiónsóloes posible utilizandolamismainterfazenorigenydestino.Asítambién,unainterfazpuede ser definidacomounintérprete de condicionesexternasal sistema,atravésde transductoresyotros dispositivos,que permite unacomunicaciónconactoresexternos,comopersonasuotros sistemas,atravésde un protocolocomúna ambos.Una interfazesunaConexiónfísicayfuncional entre dosaparatos o sistemasindependientes. La interfazde E/Ses requeridacuandolosdispositivossonejecutadosporel procesador.La interfazdebe sernecesariamente lógicaparainterpretarladirecciónde losdispositivosgenerados por el procesador.El Handshakingdeberáserimplementadoporlainterfazusandolos comandos adecuados(BUSY,READY, WAIT…),y el procesadorpuede comunicarse conel dispositivode E/Sa travésde la interfaz.Si se intercambiandiferentesformatosde datos,lainterfazdebe sercapazde convertirdatosenserie a paraleloyviceversa.Losdispositivosde E/Sse comunicanpor interrupcionesconel procesador,si unainterrupciónesrecibida,el procesadorlaatenderáconla rutinade interrupcióncorrespondiente adichainterrupción. Un ordenadorque usa E/S mapeadosenmemoriaporlectura yescrituraaccede al hardware a travésde la posiciónde memoriaespecifica,usandoel mismolenguaje ensambladorque el procesadorusa para el accesoa memoria. Implementaciónde interfacesaaltonivel Los sistemasoperativosylenguajesde programaciónde altonivel facilitanel usoseparadode más conceptosy primitivasabstractasde E/S.PorEjemplo:lamayoría de sistemasoperativos proporcionanaplicacionesconel conceptode fichero.Loslenguajesde programaciónCyC++, y lossistemasoperativos de lafamiliaUNIX,tradicionalmenteabstraenficherosydispositivoscomo streams,loscualespuedenserleídosoescritos,oambascosas.La libreríaestándarde C proporcionafuncionesparalamanipulaciónde streamsparaE/S. AplicacionesDe La Interfaz(Controladorde periférico) Actualmente se usanmultitudde interfacesocontroladoresparalasconexionesentre el procesadory losdistintosperiféricos(cadaunode estosúltimossuele tenersupropio controlador).Enocasionesse puede interconectar losperiféricosconlamemoriaprincipal directamente sinpasarporel procesadorpara locual se utilizandispositivosmásavanzadoscomo losDMA que sonprocesadoresdedicadosadichastransferencias. 6.3 PROTOCOLOSY ESTÁNDARES 8:29 Nocomments 6.3 PROTOCOLO DEFINICIÓN: En el campo de las telecomunicaciones,unprotocolode comunicacionesesel conjuntode reglas normalizadasparala representación,señalización,autenticaciónydetecciónde erroresnecesario para enviarinformaciónatravésde un canal de comunicación.Unejemplode unprotocolo de comunicacionessimple adaptadoalacomunicaciónporvozes el caso de un locutorde radio
  • 50. hablandoa susradioyentes. Los protocolosde comunicaciónparala comunicacióndigital porredesde computadorastienen características destinadasaasegurarun intercambiode datosfiableatravésde un canal de comunicaciónimperfecto.Losprotocolosde comunicaciónsiguenciertasreglasparaque el sistemafuncione apropiadamente • Sintaxis:se especificacomosony cómose construyen. • Semántica:que significacadacomandoo respuestadel protocolorespectoasus parámetros/datos. • Procedimientosde usode esosmensajes:esloque hayque programar realmente (loserrores, como tratarlos). FunciónDe Un Protocolo Cuandose realizaunintercambiode datosentre computadores,terminalesy/uotrosdispositivos se requierenlassiguientestareas:(similitudde conversaciónentreunprofesoryunalumno) 1. El sistemafuente de informacióndebeactivarel caminodirectode datoso bienproporcionara la redde comunicaciónlaidentificacióndel sistemadestinodeseado.(....SeñorJuanM.,...) 2. El sistemafuente debe asegurarse de que el destinoestápreparadopararecibirlosdatos. (....SeñorJuanM.,míreme...) 3. La aplicaciónde transferenciade ficheroenel origendebeasegurarse de que el programa gestorenel destinoestapreparadoparaaceptar y almacenarel ficheroparael usuario determinado.(....SeñorJuanM., míreme...,DonJosé le estoyescuchando....) 4. Si losformatosde losficherossonincompatiblesunode lossistemasdeberárealizaruna operaciónde adecuación.(....SeñorJuanM.,míreme...,DonJosé le estoyescuchando....perdone perotengoque acercarme para escucharle mejor). Para la comunicaciónentre dosentidadessituadasensistemasdiferentes(entidadescualquier cosa capaz de enviary recibirinformación.Sistemaesunobjetofísicoque contiene unaomás entidades),esnecesarioladefiniciónyutilizaciónde unprotocolo.Losprotocolosse pueden definircomoel conjuntode reglasque gobiernanel intercambiode datosentre dosentidades.Los puntosque define ocaracterizaunprotocoloson: �� La sintaxis:Incluye aspectoscomoel formatode datosy nivelesde señal. �� La semántica:Incluye informaciónde control paralacoordinaciónymanejode errores. �� La temporización:Incluyelasincronizaciónde velocidadesylasecuenciación. Para conseguirunaltogrado de cooperaciónentre loscomputadores,enlugarde implementar toda lalógicade comunicaciónenunúnicomódulo,dichatarease divide ensubtareas,cadauna de las cualesse realizaporseparado.Esta estructurase denominaarquitecturade protocolos. Los protocolospuedenser: Directo.Los datose informaciónde control pasandirectamente entre lasentidadessin intervenciónde unagente activo. Indirecto.Lasdos entidadesnose puedencomunicardirectamente sinoatravésde una red conmutadao de una interconexiónde redes. Monolítico.El protocolonoestáestructuradoencapas. El paquete debe incluirtodalalógicadel protocolo.
  • 51. Estructurado.El protocoloposee unaestructurajerárquica,encapas.Entidadesde nivel inferior ofrecenservicioaentidadesde nivelsuperior.A todoel conjuntode hardware ysoftware,se le denominaarquitectura. Simétrico.Lacomunicación se realizaentre unidadesparitarias. Asimétrico.Lasentidadesque se conectannosonparitarias.Porejemplounproceso“cliente”y otro “servidor”,opara simplificaral máximolalógicade una de lasdos entidades,de formaque una asumala operación (PorejemploenHDCL). Estándares.El protocoloesextensivoatodaslasfuentesyreceptoresde información. No estándares.Protocoloparticular.Se utilizaparasituacionesde comunicaciónmuyespecíficas. ProtocolosCAN El MedioDe Comunicación El protocoloCAN al igual que el protocoloVAN,noimpone soporte de comunicación.El medio utilizaunpar de cablesconductores. Se denominaráalos doscablesCAN H (CAN HIGH) CAN L (CAN LOW) Líneas(par) trenzadas(o) La líneafísicaque constituye el busesllamadaigualmente pardiferencial.Estospares diferencialesestántrenzadosconel finde reducirlasperturbacionesradioeléctricas(las radiacionesde campoemitidasporloscablesse anulan).Ladiferenciade potencialeléctricoentre estosdoscablespermitirácodificardosestadoslógicosdistintos: CODIFICACION DELASINFORMACIONES El protocoloCAN utilizalacodificaciónNRZyMANCHESTERcontrariamente al VAN que insertaun bitinversocada 4 bits,el CAN utilizael métododel "bitstuffing"obitde relleno.El bitinvertido permitirálasincronizacióndelreloj del receptorprovocandounfrente ascendente odescendente. Despuésde cincobitsde mismonivel,unbitde nivel inversosinningúnsignificadoesañadido. ProtocolosVAN Este procesopermite: • Limitaciónde lasradiacionesemitidas, • Compensaciónde losde calajesde masa, • Muy buencomportamientoanteslasperturbaciones(vercroquis). • Funcionamientoenmododegradadosi unouotro de loscablesestáseccionado,en cortocircuitoa positivo,oa masa. • En el caso de pérdidade uncable,la electrónicacomparael nivel de tensiónde laseñal respecto a un umbral,y decide si laseñal se encuentraa1 o a 0. La electrónicaindicaráigualmentelos defectosde laslíneasde datos. ProtocoloLIN BUS Local InterConnectsignificaaquí,que todaslas unidadesde control estánlocalizadasenunazona limitada(p.ej.enel techo).Tambiénse le dael nombre de «subsistemalocal». En el caso del LIN-Busse trata de un bus monoalámbrico.El cable tiene el colorbásicovioletayun colorde identificación.Laseccióndel conductoresde 0,35 mm2. No requiere apantallado. El sistemapermite el intercambiode datosentre unaunidadde control LIN maestray hasta 16
  • 52. unidadesde control LIN esclavas. la que ejecutalasfuncionesde maestraenel LIN-Bus. Funcionesasignadas • Controlalatransmisiónde datosysu velocidad.Launidadde control LIN maestratransmite el encabezamientodel mensaje(header,verpágina12). • En el software se defineunciclo,segúnel cual se hande transmitirmensajesal LINBusyse especificacuáles. • Asume lafunciónde traducciónentre lasunidadesde control LIN abonadasal sistemadel LIN- Bus local y el CAN-Busde datos.De esaforma esla únicaunidadde control del LIN-Busque va conectadaa suvezal CAN-Bus. • La diagnosisde lasunidadesde control LIN esclavasque llevaconectadasse realizaatravésde la unidadde control LIN maestra. 6.3.1 ESTÁNDARES X10: esun protocolode comunicacionesparael control remotode dispositivoseléctricos.Utilizala líneaeléctrica(220V o 110V) para transmitirseñalesde control entre equiposde automatización del hogar enformatodigital.El problemaesque este protocolohatenidoque serdesestimadoy ahora se utilizael EIB.pl parala transmisiónporlared eléctrica.LosdispositivosX10que se comercializansonsoloparausoindividual yescomplicadoel enlazarlosparacrearun autentico proyectodomótico.Lasseñalesde control de X10 se basanenla transmisiónde ráfagasde pulsos de RF (120 kHz) que representaninformacióndigital.Estospulsosse sincronizanenel cruce por cero de la señal de red(50 Hz ó 60 Hz). Conla presenciade unpulsoenunsemicicloylaausencia del mismoenel semiciclosiguiente se representaun'1' lógicoy a la inversase representaun'0'. A su vez,cada ordense transmite 2 veces,conlocual toda lainformacióntransmitidatiene cuádruple redundancia.Cadaordeninvolucra11 ciclosde red (220ms para 50 Hz y 183,33, para 60Hz). Primerose transmite unaordencon el Códigode Casa yel Númerode Móduloque direccionanel móduloencuestión.Luegose transmite otroordenconel códigode funcióna realizar(FunctionCode).Hay256 direccionessoportadasporel protocolo. KNX/EIB:Busde InstalaciónEuropeoconmásde 20 años y más de 100 fabricantesde productos compatiblesentre sí. ZigBee:Esel nombre de la especificaciónde unconjuntode protocolosde altonivel de comunicacióninalámbricaparasu utilizaciónconradiodifusión digital de bajoconsumo,basadaen el estándarIEEE 802.15.4 de redesinalámbricasde áreapersonal (wirelesspersonal áreanetwork, WPAN).Suobjetivosonlasaplicacionesque requierencomunicacionessegurasconbajatasa de envíode datos y maximización de lavidaútil de susbaterías.Protocoloestándar,recogidoenel IEEE 802.15.4, de comunicacionesinalámbrico.LosprotocolosZigBee estándefinidosparasuuso
  • 53. enaplicacionesencastradasconrequerimientosmuybajosde transmisiónde datosyconsumo energético.Se pretende suusoenaplicacionesde propósitogeneral concaracterísticasauto organizativasybajocosto (redesenmalla,enconcreto).Puede utilizarse pararealizarcontrol industrial,albergarsensoresempotrados,recolectardatosmédicos,ejercerlaboresde detección de humo o intrusosodomótica.La reden suconjuntoutilizaráunacantidadmuypequeñade energíade forma que cada dispositivoindividual puedatenerunaautonomíade hasta5 años antesde necesitarunrecambioensu sistemade alimentación. OSGi:OpenServicesGatewayInitiative.Especificacionesabiertasde software que permitadiseñar plataformascompatiblesque puedanproporcionarmúltiplesservicios.Hasidopensadaparasu compatibilidadconJini oUPnP. LonWorks:Plataformaestandarizadaparael control de edificios,viviendas,industriaytransporte. Universal PlugandPlay(UPnP):Arquitecturasoftware abiertaydistribuidaque permite el intercambiode informaciónydatosa losdispositivosconectados a una red. 6.4 MECANISMOSDE DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES 8:29 Nocomments 6.4 DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES. Las redesdebensercapacesde transferirdatosde un dispositivoaotrocon total exactitud,si los datosrecibidosnosonidénticosalosemitidos,el sistemade comunicaciónesinútil.Sinembargo, siempre que se transmitende unorigenaundestino,se puedencorromperporel camino.Los sistemasde comunicacióndebentenermecanismosparadetectarycorregir erroresque alteren losdatos recibidosdebidoamúltiplesfactoresde latransmisión. La detecciónycorrecciónde erroresse implementabienenel nivel de enlace de datosobienenel nivel de transporte del modeloOSI Tiposde errores. Interferencias,calor,magnetismo,etc,influyenenunaseñal electromagnética,esosfactores puedenalterarlaformao temporalidadde unaseñal.Si laseñal transportadatosdigitales,los cambiospuedenmodificarel significadode losdatos.Loserroresposiblesson: Error de bit Únicamente unbitde una unidadde datos determinadacambiade 1 a 0 o viceversa.