Protocolos de red clase 1

PROTOCOLOS DE RED
CLASE 1/4
Por José Luis Carrillo

DARPA
70’s:
DARPA: Defense Advanced Research Projects
Agency

Nacida en los 50’s
Durante la Guerra Fría

Vinton Cerf
Network Control Program (NPC)

1973 - 1974:
Finalmente un Protocolo de Comunicaciones
permitió comunicar redes distintas aún siendo
de características diferentes y con gran
confiabilidad.

Nace TCP/IP
1975:
• TCP v1
• TCP v2
• TCP v3 & IP v3

TCP/IP
1978:
• TCP/IP v4
1982:

Estándar Militar

1985:

Uso Comercial

TCP/IP v6
TCP/IP v4:
– Direcciones de 32 bits.
– 4 millones de combinaciones.

TCP/IP v6. (desarrollo 1995, liberación 2003)
– Direcciones de 128 bits.
– 34 trillones de combinaciones.

Protocolos
Conjunto de normas que regulan la
comunicación (establecimiento, mantenimiento
y cancelación) entre los distintos componentes
de una red informática.

Señalización
Intercambio de información (de otra forma que
no sea mediante la palabra) relacionada
específicamente con el establecimiento, la
liberación y otras formas de control de las
comunicaciones, y con la gestión de la red, en la
explotación automática de telecomunicaciones

Estructura TCP/IP
Aplicación

Transporte

Internet

Acceso de Red

TCP/IP NO ES UN ESTANDAR ISO

ISO
(Organización Internacional de Estándares)
• Federación de alcance mundial.
• 152 países incluido México.
• Establecida en 1906 como Comisión
Electrotécnica Internacional (IEC).
• 1926: Federación Internacional de la
Organización Estandariza dora
Nacional (ISA).

• 1946: 25 países.
• 1947: Recibe el nombre de ISO.
• Clave ISO de México: MX

Modelo de Referencia OSI

EL MODELO OSI SI ES UN ESTANDAR ISO

Capa Física
• Encargada del manejo físico de las señales en
una red.
– Modulación.
– Multiplexación.
– Reconstrucción física de señal.
– Códigos de línea.
– Etc.

Señal
• Una señal es una perturbación de un entorno
o medio provocado por una fuente que
mediante dicha perturbación es capaz de
transmitir información.

Señales Analógicas
• Una señal analógica puede adoptar una
infinidad de valores en un intervalo de
amplitud y tiempo definidos.

Señal Digital
• Una señal digital puede adoptar una cantidad
finita y definida de valores en un intervalo de
amplitud y tiempo definidos.

Longitud de Onda
• La longitud de onda es la distancia que una señal
periódica simple puede viajar en un periodo de
tiempo.
Longitud de onda = Velocidad de propagación /
frecuencias
Si la velocidad de propagación, es igual a la
velocidad de la luz entonces:
λ=c/f
Donde c=3x108 [m/s]

Frecuencia
• Es la cantidad de ciclos
o periodos por unidad
de tiempo.
• Inverso del periodo
1/T[s]
• Unidad [Hz]

Señal analógica compuesta

t [s]

Señales analógicas compuestas

Voz Humana
• Frecuencia mínima 20 [Hz] Aprox.
• Frecuencia máxima 3.8 [KHz] Aprox.
• Frecuencia máxima audible 20 [KHz] Aprox.

Ancho de Banda (BW – Bandwidth)
• Rango o intervalo de frecuencias en el cual
esta contenido una señal.

Práctica 1
• Usando un osciloscopio por software para
tarjeta de sonido encontrar la frecuencia
característica de la voz de un miembro del
equipo.
• Encontrar las señales componentes principales
de las mismas.
• Obtener una imagen de la señal analógica en
es espacio del tiempo y de la frecuencia
(Espectro).

Modulación analógica
• La modulación es un proceso mediante el cual
uno de los parámetros de una señal senodial
(amplitud, frecuencia o fase) llamada
portadora, es alterado conforme a las
características de
otra señal llamada
moduladora.

Modulación Analógica
• AM (Amplitud Modulada)
• FM (Frecuencia Modulada)
• PM (Fase Modulada)

Contaminación en las señales
•
•
•
•

Ruido
Atenuación
Interferencia
Distorsión

Filtros
• Paso Bajas
• Paso Altas
• Paso Banda

Teorema de Nyquist
• La frecuencia de muestreo mínima requerida
para obtener una señal digital de calidad,
debe ser igual al doble de la frecuencia
máxima de le señal a digitalizar.

Tasa de transmisión
también conocida como rendimiento o ancho de
banda digital es la cantidad de bits que son
enviados a través de un medio de comunicación
y se mide en bits por segundos [bps]

T.T. Voz (telefonía)

64 kbps

Multiplexación
Multiplexar es enviar varias señales de la misma
naturaleza a través del mismo medio de
transmisión sin que se interfieran entre sí.
• Por división de espacio.
• Por división de frecuencia.
• Por división de tiempo (TDM).
• Por división de código.

Multiplexación por división de espacio

Multiplexación por división de
frecuencia

Multiplexación por división de tiempo
tiempo (TDM)

Multiplexación por división de código

Códigos de línea
Se emplean para codificar la información binaria
de tal forma que al ser transmitidos por el
medio de transmisión esta se conserve con la
mayor integridad posible.
• Suficiente información de reloj, la cual se
consigue con la mayor cantidad de cambios
posibles en la amplitud de la señal.
• Fácil detección de errores.

Códigos de línea
• Unipolares
• Polares
• NRZ (Non Return to Zero)
• RZ (Return to Zero)

Modulación Digital
La modulación digital no es otra cosa que la
modulación de señales digitales, y se emplean
las mismas técnicas de modulación que en las
señales analógicas, adicionando otras mas.

Modulación Digital
•
•
•
•

ASK (Amplitude Shift Keying)
FSK (Frecuency Shift Keying)
PSK (Phase Shift Keying)
QSK (Quadrature Shift Keying)

Modulación Digital QSK
Ejemplo 8QSK

Componentes de un sistema de
comunicación digital

RESUMEN
OSI

Modulación

Multiplexación

Códigos de
Línea

FISICA

ACCESO DE RED

FISICA

TCP/IP

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