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3.1 Tipos de velocidades

3.1.1 Velocidad de Transmisión (bps) Bits por segundo, en una transmisión de datos, es el número de impulsos elementales (1 ó 0) transmitidos en cada segundo. Los bits por segundo como unidad del SI (Sistema internacional) utilizadas para expresar la velocidad de transmisión de datos. Es decir, es el número efectivo de bits/seg que se transmiten en una línea por segundo. Como hemos visto un módem de 600 baudios puede transmitir a 1200, 2400 o, incluso a 9600 BPS.

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3.1 Tipos de velocidades

3.1.2 Velocidad de Modulación (Baudios)

El baudio (en inglés, baud) se utilizó originariamente para medir la velocidad de las transmisiones telegráficas, tomando su nombre del ingeniero francés Jean Maurice Baudot, que fue el primero en realizar este tipo de mediciones. La velocidad de modulación se expresa en baudios, que equivale a un elemento de señal por segundo.

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3.1 Tipos de velocidades

El baudio es la unidad informática que se utiliza para cuantificar el número de cambios de estado, o eventos de señalización, que se producen cada segundo durante la transferencia de datos.

La velocidad de transferencia de datos puede medirse en baudios o en bit/segundo. Lo habitual, hoy por hoy, es medirla en bits por segundo.

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3.1 Tipos de velocidades

Es importante resaltar que no se debe confundir la velocidad en baudios con la velocidad en bits por segundo, ya que cada evento de señalización transmitido puede transportar uno o más bits. Solo cuando cada evento de señalización transporta un solo bit coinciden la velocidad de transmisión de datos en baudios y en bits por segundo.

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3.1 Tipos de velocidades

Cuando se transmiten datos, un baudio es el número de veces que cambia el "estado" del medio de transmisión en un segundo. Por ejemplo, un módem de 14.400 baudios cambia 14.400 veces por segundo la señal que envía por la línea telefónica. Como cada cambio de estado puede afectar a más de un bit de datos, la tasa de bits de datos transferidos (por ejemplo, medida en bits por segundo) puede ser superior a la correspondiente tasa de baudios.

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3.2 Transmisión de datos

3.2.1 Modos de transmisión Simplex, Half-Duplex y Full-DuplexSegún el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes: Simplex: Este modo de transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta formula es difícil la corrección de errores causados por deficiencias de línea. Como ejemplos de la vida diaria tenemos, la televisión y la radio.

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3.2 Transmisión de datos

Half Duplex:

En este modo, la transmisión fluye cada vez solo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede transmitir. Este método también se le denomina en dos sentidos alternos. Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis, telégrafo.

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3.2 Transmisión de datos

Full Duplex:

Es el método de comunicación más aconsejable, puesto que en todo momento la comunicación puede ser en dos sentidos posibles es decir, que las dos estaciones simultáneamente pueden enviar y recibir datos y así pueden corregir los errores de manera instantánea y permanente. El ejemplo típico sería el teléfono.

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3.2 Transmisión de datos

Operación de dos hilos:

La operación de dos hilos utiliza dos líneas de cable: una de señal y una de referencia, es posible la transmisión simplex, half dúplex y full dúplex, en full dúplex, las señales se propagan en direcciones opuestas, deben ocupar diferentes anchos de banda y con full dúplex, se reduce la capacidad de información a la mitad.

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3.2 Transmisión de datos

Operación de cuatro hilos:

La operación de cuatro hilos utiliza cuatro líneas de cable: dos para las señales y dos para referencia, es posible la transmisión simplex, halfduplex y full duplex, en full duplex, las señales que se propagan en direcciones opuestas están físicamente separadas, cada una ocupa todo el ancho de banda y proporciona más aislamiento y se prefiere sobre la de dos hilos.

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3.2 Transmisión de datos

3.2.2 Tipos de transmisión: Transmisión serie, transmisión paralela.

Transmisión de Datos en Serie

En este tipo de transmisión los bits se trasladan uno detrás del otro sobre una misma línea, también se transmite por la misma línea.

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3.2 Transmisión de datos

Este tipo de transmisión se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a pesar que es más lenta que la transmisión paralelo y además menos costosa. Los transmisores y receptores de datos serie son más complejos debido a la dificultad en transmitir y recibir señales a través de cables largos.

La conversión de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de desplazamiento.

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3.2 Transmisión de datos

La transmisión serie es síncrona si en el momento exacto de transmisión y recepción de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asíncrona cuando la temporización de los bits de un carácter no depende de la temporización de un carácter previo.

1. Utiliza un solo paso o circuito. 2. No depende de cómo los datos están

organizados. 3. Datos y coordinación van sobre las mismas líneas. 4. Mas lento. Envía un pulso a la vez.

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3.2 Transmisión de datos

Transmisión de datos en Paralelo.

La información binaria se puede transmitir en paralelo o en serie. Todos los bit se transmiten al mismo tiempo: transmisión rápida. Presume que los datos están organizados de cierta manera (Ejemplo: palabras de 8 bits).

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3.2 Transmisión de datos

En la transmisión de datos en paralelo cada bit de un carácter se transmite sobre su propio cable. En la transmisión de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una señal llamada strobe ó reloj; esta señal le indica al receptor cuando están presentes todos los bits para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y además sirve para la temporización que es decisiva para la correcta transmisión y recepción de los datos.

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3.2 Transmisión de datos

La transmisión de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, además es mucho mas rápida que la serie, pero además es mucho mas costosa.

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3.2 Transmisión de datos

3.2.3 Técnicas de transmisión: transmisión síncrona y asíncrona.

Transmisión asíncrona

La transmisión asíncrona es aquella que se transmite o se recibe un carácter, bit por bit añadiéndole bits de inicio, y bits que indican el término de un paquete de datos, para separar así los paquetes que se van enviando/recibiendo para sincronizar el receptor con el transmisor

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3.2 Transmisión de datos

El bit de inicio le indica al dispositivo receptor que sigue un carácter de datos; similarmente el bit de término indica que el carácter o paquete ha sido completado. Consiste en transmitir un carácter por carácter, normalmente cada carácter tiene una longitud de 5 a 8 bits.

El carácter se forma cuando el operador oprima la tecla en el teclado. La unidad de datos es el carácter. Ejemplo: clave ANSI de una tecla del teclado de una terminal de datos

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3.2 Transmisión de datos

Transmisión asíncrona

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3.2 Transmisión de datos

El número de bits de datos transmitidos siempre es el mismo. Tiende a ser el tamaño de un carácter (7 u 8 bits). El protocolo debe definir: Cuál es el primer bit que se transmite (más significativo o el menos significativo), si la paridad es par, impar o ninguna, si el bit de final es 1, 1.5 o 2 veces el largo de un intervalo normal, cuál es el nivel de reposo (alto o bajo) y el receptor no puede adivinar qué regla sigue el transmisor.

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3.2 Transmisión de datos

Observe que para enviar 7 bits de datos debe enviar:

7 + 1+ 1 + 1 = 10 intervalos de bits.

Solo aprovecha el 70 % de la capacidad disponible. El pulso de comienzo, el de paridad y el final NO transportan datos. Es un costo, sobrecarga u “overhead” debido al diseño del protocolo.

Desperdicia del 20 al 30 % de la capacidad del canal en pulsos que no aportan nada a los datos que se desea intercambiar.

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3.2 Transmisión de datos

Transmisión Síncrona

Se transmite un bloque de bits como una cadena estacionaria sin utilizar códigos de comienzo o parada. Para lograr la sincronización de ambos dispositivos (receptor y transmisor) ambos dispositivos proveen una señal de reloj que se usa para establecer la velocidad de transmisión de datos y para habilitar los dispositivos conectados a los módems para identificar los caracteres apropiados mientras estos son transmitidos o recibidos.

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3.2 Transmisión de datos

Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de establecer una sincronización entre ellos. Para esto, antes de enviar los datos se envían un grupo de caracteres especiales de sincronía. Una vez que se logra la sincronía, se pueden empezar a transmitir datos.

Por lo general los dispositivos que transmiten en forma síncrona son más caros que los asíncronos. Debido a que son más sofisticados en el hardware. A nivel mundial son más empleados los dispositivos asíncronos ya que facilitan mejor la comunicación. Para los bloques de datos que sean de suficiente tamaño.

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3.2 Transmisión de datos

La transmisión síncrona es mucho mas eficiente que la asíncrona. Ofrece la posibilidad de incluir mandos de control junto a los datos. Es transparente, es decir, no está atada a la estructura de los datos que se van a trasmitir. La transmisión asíncrona requiere un 20 por ciento o mas de bits suplementarios. La información de control, el preámbulo y el final son normalmente menos de 100 bits.

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3.2 Transmisión de datos

Transmisión síncrona

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3.2 Transmisión de datos

Existen dos modalidades: Orientado a octetos o caracteres (“character oriented”): Campo de datos incorpora un número entero de caracteres u octetos (grupo de 8 bits) y Orientado a bits (“bit oriented”): Campo de datos no está restringido a contener un número de bits que sea múltiplo de 8.

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3.2 Transmisión de datos

Estructura de un PDU genérico

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3.2 Transmisión de datos

HDLC

Un campo de control es cualquier grupo de posiciones de bits reservados para ser interpretados por el sistema de comunicación, es decir todo lo que se transmite que no sea dato producido por la fuente. Por ejemplo: direcciones, patrón de cotejo de errores y marcadores (“flags”).

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3.2 Transmisión de datos

Un octeto es un grupo de 8 bits que es lo mismo que “byte”. El carácter es un grupo de bits que se interpreta como un todo. A veces se usa de manera intercambiable con el término octeto. El carácter ANSI tiene 7 bits más un bit de paridad (paridad no es obligatoria) y el carácter extendido de PC tiene 8 bits.

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3.2 Transmisión de datos

Ejemplo de HDLC

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3.2 Transmisión de datosEficiencia

EjemploSe necesita enviar 1,000 bits de datos, suponga que el protocolo requiere campos de control que totalicen 80 bits, el PDU que se transmita contendrá 8 + 80 + 1000 + 8 = 1096 bits. Por tanto la eficiencia será (1000/1096) ≈ 0.91241 o 91.24%.

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3.2 Transmisión de datos

Sincronizar implica que receptor tiene que estar sincronizado con el transmisor antes de que concluya la recepción del patrón de comienzo (“flag”). De ahí en adelante, el receptor debe poder distinguir entre los intervalos de bits adyacentes si no lo hace, puede medir el mismo pulso dos veces y puede no “ver” un pulso.

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3.2 Transmisión de datos

La transmisión síncrona es una unidad de datos del protocolo que consiste de un grupo grande de bits. Sus objetivo es ser más eficiente en la transmisión de datos e incorporar una estructura que permita el control del proceso de comunicación por la misma vía que se envían los datos.

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3.2 Transmisión de datos

Sincronización de un PDU

Receptor sincroniza su reloj al comienzo del PDU Un caso ideal, es que el receptor marca correctamente el centro del pulso. La realidad es que el reloj del receptor se atrasa o adelanta con respecto al del transmisor. Observe en la parte b de la figura siguiente que hay un error acumulado de n

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3.2 Transmisión de datos

Sincronización del PDU

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3.2 Transmisión de datos

El error de sincronización puede ser de tal magnitud que el receptor detecte incorrectamente el valor del dato. Si el pulso recibido fuese perfectamente rectangular, el error del reloj no puede sobrepasar la frontera del próximo intervalo de bit. O sea, el PDU no puede contener más de T/2δ bits.

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3.2 Transmisión de datos

Cuando el error de sincronización provoca que el receptor se equivoque al momento de determinar el valor del dato transmitido se dice que ha ocurrido un error de encuadre (“framing error”). Si el pulso no es perfecto hay una zona de detección segura alrededor del centro del pulso. Si Δ es el ancho de la zona segura, el receptor no debe tener problemas si nδ < ΔDonde n es el número de intervalos transcurridos contados desde el inicio del PDU. δ es error de sincronización en Rx por cada bit.

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3.2 Transmisión de datos

El PDU no puede ser arbitrariamente largo pues eventualmente se perderá la sincronización. Por tanto se debe establecer un valor máximo para n, de modo que n_ < D, y se debe refrescar la regularmente la sincronización a partir de la cadena de pulsos de datos.

Zona de seguridad

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3.2 Transmisión de datos

3.2.4 Tipos de conexión: punto a punto y multipunto.

La distribución geográfica de dispositivos terminales y la distancia entre cada dispositivo y el dispositivo al que se transmite son parámetros importantes que deben ser considerados cuando se desarrolla la configuración de una red. Los dos tipos de conexiones utilizados en redes son punto a punto y multipunto.

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3.2 Transmisión de datos

Las líneas de conexión que solo conectan dos puntos son punto a punto, las entidades de estos sistemas se podrán comunicar directamente; es decir, los datos y la información de control pasarán directamente entre lasa entidades sin la intervención de un agente activo. Cuando dos o más localidades terminales comparten porciones de una línea común, la línea es multipunto.

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3.2 Transmisión de datos

Aunque no es posible que dos dispositivos en una de estas líneas transmita al mismo tiempo, dos o más dispositivos pueden recibir un mensaje al mismo tiempo. En algunos sistemas una dirección de difusión (broadcast) permite a todos los dispositivos conectados a la misma línea multipunto recibir un mensaje al mismo tiempo.

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3.2 Transmisión de datos

Cuando se emplean líneas multipunto, se pueden reducir los costos globales puesto que porciones comunes de la línea son compartidos para uso de todos los dispositivos conectados a la línea. Para prevenir que los datos transmitidos de un dispositivo interfieran con los datos transmitidos por otro, se debe establecer una disciplina o control sobre el enlace.

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3.2 Transmisión de datos

Cuando se diseña un red local de datos se pueden mezclar tanto líneas punto a punto como multipunto, y la transmisión se puede efectuar en modo simplex, half-duplex o full-duplex.

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3.2 Transmisión de datos

El enlace (“link”) es el paso que sigue la señal en su viaje entre la entidad transmisora y la receptora, es decir el paso físico que sigue una onda de radio. El enlace de datos (“data link”) contiene los circuitos transmisores y receptores al igual que los medios de transmisión.

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3.2 Transmisión de datos

Enlace de datos

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

El módem es otro de los periféricos que con el tiempo se ha convertido ya en imprescindible y pocos son los modelos de ordenador que no estén conectados en red que no lo incorporen. Su gran utilización viene dada básicamente por dos motivos: Internet y el fax, aunque también le podemos dar otros usos como son su utilización como contestador automático incluso con funciones de centralita o para conectarnos con la red local de nuestra oficina o con la central de nuestra empresa.

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

Aún en el caso de estar conectado a una red, ésta tampoco se libra de éstos dispositivos, ya que en este caso será la propia red la que utilizará el módem para poder conectarse a otras redes o a Internet estando en este caso conectado a nuestro servidor o a un router.

Lo primero que hay que dejar claro es que los módem se utilizan con líneas analógicas, ya que su propio nombre indica su principal función, que es la de modular-demodular la señal digital proveniente de nuestro ordenador y convertirla a una forma de onda que sea asimilable por dicho tipo de líneas

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el MódemEs cierto que se suelen oír expresiones como módem ADSL o incluso módem RDSI, aunque esto no es cierto en estos casos, ya que estas líneas de tipo digital no necesitan de ningún tipo de conversión de digital a analógico, y su función en este caso es más parecida a la de una tarjeta de red que a la de un módem.

Uno de los primeros parámetros que lo definen es su velocidad. El estándar más habitual y el más moderno está basado en la actual norma V.90 cuya velocidad máxima está en los 56 Kbps.

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

Esta norma se caracteriza por un funcionamiento asimétrico, puesto que la mayor velocidad sólo es alcanzable "en bajada", ya que en el envío de datos está limitada a 33,6 Kbps. Otra consideración importante es que para poder llegar a esta velocidad máxima se deben dar una serie de circunstancias que no siempre están presentes y que dependen totalmente de la compañía telefónica que nos presta sus servicios, pudiendo ser en algunos casos bastante inferiores.

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

Evidentemente, el módem que se encuentre al otro lado de la línea telefónica, sea nuestro proveedor de Internet o el de nuestra oficina debe ser capaz de trabajar a la misma velocidad y con la misma norma que el nuestro, ya que sino la velocidad que se establecerá será la máxima que aquel soporte.

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

3.3.1 Estándares utilizados por los Módem.

Dos módems para comunicarse necesitan emplear la misma técnica de modulación. La mayoría de los módem son full-dúplex, lo cual significa que pueden transferir datos en ambas direcciones. Hay otros módem que son half-dúplex y pueden transmitir en una sola dirección al mismo tiempo. Algunos estándares permiten sólo operaciones asíncronas y otros síncronas o asíncronas con el mismo módem.

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

Veamos los tipos de modulación mas frecuentes:

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3.3 Dispositivos para la transmisión de datos: el Módem

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

En telecomunicación, la multiplexación es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como demultiplexación.

El multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido. Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo. Una señal que está multiplexada debe demultiplexarseen el otro extremo.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Existen varias clases de multiplexación:

1. Multiplexación por división de frecuencia 2. Multiplexación por división de tiempo 3. Multiplexación por división de código 4. Multiplexación por división de longitud de

onda.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

3.4.1 Multiplexación por división de frecuencia (FDM)

Divide el ancho de banda de una línea entre varios canales, donde cada canal ocupa una parte del ancho de banda de frecuencia total. FDM es una de las técnicas originales de multiplexajeusada para la industria de comunicaciones. La técnica de FDM divide el ancho de banda total de entrada y salida en el mismo número de canales en el circuito, dependiendo en el número de puertos y dispositivos que sean soportados. El rango total de información de entrada de los dispositivos o terminales conectados al multiplexor no pueden exceder el rango de salida.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Si un dispositivo conectado por FDM es removido de su circuito, no hay posibilidad que la frecuencia que estaba siendo utilizada por ese dispositivo sea re localizada y utilizada por otro dispositivo y aprovechar el ancho de banda. Lo que significa que el multiplexor no tiene la habilidad para re localizar dinámicamente sus capacidades para utilizar el ancho de banda disponible.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Características:

1. Es posible utilizar el FDMA cuando el ancho de banda útil del medio de transmisión supera el ancho de banda requerido por las señales a transmitir.

2. Hay simultaneidad en la transmisión de señales porque cada una de ellas se modula con una frecuencia portadora diferente, tal que éstas frecuencias están suficientemente separadas para que no se solapen significativamente las señales.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

3. La señal compuesta transmitida a través del medio es analógica.

4. Las señales de entrada siempre deben ser moduladas, para trasladarlas a la banda de frecuencia apropiada.

5. Si la señal de entrada es digital, se debe pasar a través de un modem para convertirla en analógica y posteriormente modularla

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Multiplexación por división de frecuencias

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3.4.2 Multiplexación por división de tiempo (un esquema digital). (TDM y STDM).

La Multiplexación por división de tiempo (MDT) o (TDM), del inglés Time Division Multiplexing, es la más utilizada en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión digitales. En ella, la anchura de banda total del medio de transmisión es asignada a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo).

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Tiene la desventaja de que en caso de que un canal no sea usado, esa ranura de tiempo no se aprovecha por los otros canales, enviándose en vez de datos bits de relleno.

Los multiplexores que utilizan la tecnología TDM son dispositivos digitales que combinan varias señales digitales de dispositivos en un solo medio de transmisión digital.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Características:

1. Se lleva a cabo cuando la velocidad de transmisión alcanzable por el medio es mayor que la velocidad de las señales a transmitir.

2. Transporte de varias señales digitales (o analógicas) a través de una única ruta de transmisión mediante la mezcla temporal de las partes de cada una de ellas, como puede verse en la siguiente figura:

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Multiplexación por división de tiempo

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

1. La transmisión es generalmente síncrona como se ilustra en la siguiente fig. (a) y (c):

2. Los datos se transmiten mediante formato de tramas (ver fig. (b) ).

3. Independientemente como se lleve a cabo la multicanalización se pueden incorporar varias formas de estructuras de bits, cada una de las cuales representa la mínima unidad de tiempo en la que todas las señales multicanalizadas se transmiten al menos una vez.

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Sistema TDM síncrono

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Sistema TDM síncrono

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

4. Continuando con la trama, deben agregarse palabras de bits para la estructura y la sincronía para permitir que el sistema receptor se sincronice en el tiempo con el inicio de cada estructura, con cada espacio de ella y con cada bit contenido en estos espacios. Estos bits pueden denominarse en forma colectiva bit de control.

5. Deben tomarse precauciones que permitan manejar pequeñas variaciones de las velocidades de bits de las señales digitales multicanalizadasque llegan al receptor.

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6. La técnica TDM síncrona obedece su nombre a las ranuras temporales preasignadas y fijadas a las diferentes fuentes.

7. Dedica una ranura de tiempo a cada estación. 8. La TDM es eficiente para un número de

estaciones pequeñas y tráfico continua. 9. Las técnicas TDM por lo general son preferidas

a las técnicas FDM ya que la transmisión de datos libres de error e información de voz es fácil.

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3.4.3 Multiplexación por división de código (CDM).

CDMA significa (Acceso Múltiple por División de Código). En los sistemas CDMA todos los usuarios transmiten en el mismo ancho de banda simultáneamente, a los sistemas que utilizan este concepto se les denomina "sistemas de espectro disperso". En esta técnica de transmisión, el espectro de frecuencias de una señal de datos es esparcido usando un código no relacionado con dicha señal. Como resultado el ancho de banda es mucho mayor.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

En vez de utilizar las ranuras de tiempo o frecuencias, como lo hacen las tecnologías tradicionales, usa códigos matemáticos para transmitir y distinguir entre conversaciones inalámbricas múltiples.

Los códigos usados para el esparcimiento tienen valores pequeños de correlación y son únicos para cada usuario. Esta es la razón por la que el receptor de un determinado transmisor, es capaz de seleccionar la señal deseada.

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Uno de los problemas más importantes en el diseño de un sistema de comunicaciones inalámbricas consiste en proveer facilidades de comunicación a diferentes usuarios, de tal forma que el espectro de radiofrecuencias sea aprovechado de una forma óptima y a un costo razonable.

Teniendo en cuenta que el espectro de frecuencias es un recurso limitado es necesario diseñar estrategias de acceso múltiple, de tal forma que se puedan asignar, dentro de las debidas restricciones económicas de un ancho de banda previamente asignado.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Las ventajas principales de CDMA son como se indica a continuación:

1. Resiste la interferencia intencional y no intencional, una cualidad muy importante cuando se transmite en áreas congestionadas

2. Tiene la habilidad de eliminar o atenuar el efecto de la propagación multicamino, la cual es un gran obstáculo en las comunicaciones urbanas

3. Puede compartir la misma banda de frecuencia (como un traslapamiento) con otros usuarios, debido a su similitud con una señal de ruido

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4. Operación limitada de interferencia, en cualquier situación todo el ancho de banda es usado

5. Privacidad debido a los códigos aleatorios desconocidos, los códigos aplicados con – en principio - desconocidos para un usuario no deseado

6. Posibilidad de acceso aleatorio, los usuarios pueden iniciar su transmisión a cualquier instante de tiempo

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

7. Los sistemas basados en CDMA presentan una reducción de la potencia de transmisión incrementando la vida de las baterías y reduciendo el tamaño de los transmisores y receptores

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Funcionamiento:

CDMA se basa en la separación del espectro, que en los medios de la transmisión digital es cuando la señal ocupa una banda de frecuencia que sea considerablemente más amplia que el mínimo requerido para la transmisión de datos por otras técnicas.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Los usuarios comparten la misma banda de frecuencia y cada señal es identificada por un código especial, que actúa como una clave reconocida por el transmisor y el receptor. La señal recibida es la suma de todas las señales "combinadas", y cada receptor debe clasificar e identificar las señales que le corresponden de las demás señales. Para hacer esto utiliza un código que corresponde con el código transmitido.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

La primera operación implica encontrar del código correcto, y así sincronizar el código local con el código entrante. Una vez ha ocurrido la sincronización, la correlación del código local y del código entrante permite a la información apropiada ser extraída y las otras señales ser rechazadas.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

También permite que dos señales idénticas que vienen de diversas fuentes, sean demoduladas y combinadas, de modo tal que se mejore la calidad de la conexión, por lo que es también una ventaja el uso simultáneo de varios satélites (diversidad). Igualmente, una de las principales características de la tecnología CDMA es que hace prácticamente imposible que sea objeto de interferencias e interceptaciones, ofreciendo gran seguridad en las comunicaciones.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Multiplexación por división de código

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

3.4.4 Multiplexación por longitudes de Onda (VDM) La multiplexación por división de longitud de onda, es una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED. El multiplexado y demultiplexado en longitud de onda se efectúan por medio de componentes ópticos pasivos, de modo similar a la descomposición y la recomposición de los colores del arco iris por un prisma. Cuando se hace incidir luz en un prisma de cristal, éste descompone la luz y refleja los colores del arco iris, o sea, que el prisma separa los componentes de la luz de acuerdo con su longitud de onda en azul, amarillo, rojo, etc.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

El multiplexado en longitud de onda también abre perspectivas de direccionamiento óptico en las redes; de esta manera, las comunicaciones se podrán dirigir de una vez por todas en tal o cual dirección según su longitud de onda. Por ejemplo, en las redes con encrucijadas, algunos países recibirán las longitudes de onda cortas y otros las largas: un direccionamiento automático de gran sencillez. Todas las grandes redes por instalar, se basan en la técnica de WDM.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

La técnica de multiplexación densa en longitud de onda DWDM se basa en la existencia de ciertos rayos láser que disparan bandas múltiples de luz a través de una sola fibra óptica, cada banda de luz tiene su propio color (longitud de onda) diferente a las demás. Los primeros sistemas de este tipo dividían a la fibra en ocho colores; los sistemas comerciales actuales permiten aumentar la capacidad de la fibra en 16 y hasta 32 veces.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Cada color diferente es capaz de completar o transportar hasta 120 mil llamadas; los sistemas más novedosos son capaces de enviar por una fibra hasta 128 colores, fabricantes como Lucent® han realizado pruebas en sistemas y han llegado a producir hasta 1,022 colores, en pocas palabras, una sola línea de fibra óptica puede ahora transportar de 120 mil llamadas hasta el impresionante número de 12 millones. Los expertos confían en que este número puede llegar a los 100 millones en los próximos años.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Características Los sistemas de comunicación que utilizan como medio de transmisión una fibra óptica se basan en inyectar en un extremo de la misma la señal a transmitir (previamente la señal eléctrica procedente del emisor se ha convertido en óptica mediante un LED o Láser y ha modulado una portadora) que llega al extremo receptor, atenuada y, probablemente con alguna distorsión debido a la dispersión cromática propia de la fibra, donde se recibe en un fotodetector, es decodificada y convertida en eléctrica para su lectura por el receptor.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

El tipo de modulación y/o codificación que se emplea con los sistemas de fibra óptica depende de una serie de factores, y algunas fuentes de luz se adaptan mejor a unos tipos que a otros. Así, los LED, con un amplio espectro en el haz luminoso, admiten muy bien la modulación en intensidad, mientras que el láser -un haz de luz coherente- se adapta mejor a la modulación en frecuencia y en fase.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Modelo de transporte

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Los dos métodos tradicionales para la multiplexación de señales en un sistema de fibra óptica que utiliza luz coherente (láser) han sido TDM (Time División Multiplexing) y FDM (Frequency Division Multiplexing), al que se viene a añadir WDM. Al contrario que las otras técnicas, WDM suministra cada señal en una frecuencia láser diferente, de tal manera que puede ser filtrada ópticamente en el receptor.

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3.4 Multiplexación: muchas señales en una

Multiplexación por Longitudes de Onda

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3.5 Sistema de conmutación

3.5.1 Topologías.

La topología de una red es el arreglo físico en el cual los dispositivos de red (e.g. computadoras, impresoras, servidores, hubs, switches, puentes, etc.) se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación. Existen varias topologías de red básicas (ducto, estrella, anillo y malla), pero también existen redes híbridas que combinan una o más topologías en una misma red.

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3.5 Sistema de conmutación

Las topologías más comunes en las redes de área local se citan a continuación:

Topología en bus:

Una topología de ducto o bus está caracterizada por una dorsal principal con dispositivos de red interconectados a lo largo de la dorsal. Las redes de ductos son consideradas como topologías pasivas. Las computadoras "escuchan" al ducto.

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3.5 Sistema de conmutación

Cuando éstas están listas para transmitir, ellas se aseguran que no haya nadie más transmitiendo en el ducto, y entonces ellas envían sus paquetes de información. Las redes de ducto basadas en contención (ya que cada computadora debe contender por un tiempo de transmisión) típicamente emplean la arquitectura de red ETHERNET. Las redes de bus comúnmente utilizan cable coaxial como medio de comunicación

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3.5 Sistema de conmutación

La mayor parte de los elementos de las redes en bus tienen la ventaja de ser elementos pasivos, es decir, todos los componentes activos se encuentran en las estaciones por lo que una avería en una estación no afecta más que a ella misma. Por otra parte, un inconveniente de este tipo de redes es que si falla el propio bus, queda afectada toda la red. Las principales ventajas que tiene esta topología son la modularidad, es decir, la facilidad de añadir y quitar estaciones. Entre las desventajas se puede citar el hecho de que varias estaciones quedan desconectadas al fallar un tramo del bus.

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3.5 Sistema de conmutación

Topología de Bus

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3.5 Sistema de conmutación

Topología en estrella: En una topología de estrella, las computadoras en la red se conectan a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés). Cada computadora se conecta con su propio cable (típicamente par trenzado) a un puerto del hub o switch. Este tipo de red sigue siendo pasiva, utilizando un método basado en contensión, las computadoras escuchan el cable y contienden por un tiempo de transmisión.

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3.5 Sistema de conmutación

Debido a que la topología estrella utiliza un cable de conexión para cada computadora, es muy fácil de expandir, sólo dependerá del número de puertos disponibles en el hub o switch (aunque se pueden conectar hubs o switchs en cadena para así incrementar el número de puertos).

La desventaja de esta topología en la centralización de la comunicación, ya que si el hub falla, toda la red se cae.

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3.5 Sistema de conmutación

Topología de Estrella

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3.5 Sistema de conmutación

Topología en anillo

Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token".

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3.5 Sistema de conmutación

El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al tokeny posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitió los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.

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3.5 Sistema de conmutación

Topología de Anillo

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3.5 Sistema de conmutación

Topología de malla (mesh):

La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red así como una estrategia de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.

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3.5 Sistema de conmutación

Las redes de malla, obviamente, son mas difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.

Topología en malla (mesh)

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3.5 Sistema de conmutación

Híbridas:

El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.

Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.

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3.5 Sistema de conmutación

"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un "bus“ que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jerárquica.

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3.5 Sistema de conmutación

Árbol:

Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha.

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3.5 Sistema de conmutación

3.5.2 Técnicas de Conmutación. 3.5.2.1 Conmutación de Circuitos.

La conmutación de circuitos es un tipo de comunicación que establece o crea un canal dedicado (o circuito) durante la duración de una sesión. Después de que es terminada la sesión (ej. una llamada telefónica) se libera el canal y éste podrá ser usado por otro par de usuarios.

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3.5 Sistema de conmutación

El ejemplo más típico de este tipo de redes es el sistema telefónico la cual enlaza segmentos de cable para crear un circuito o trayectoria única durante la duración de una llamada o sesión. Los sistemas de conmutación de circuitos son ideales para comunicaciones que requieren que los datos/información sean transmitidos en tiempo real.

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3.5 Sistema de conmutación

Conmutación de circuitosPrincipio de Conmutación de Circuitos: Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones. Su posición dominante es la transmisión analógica de voz. Implica tres fases:

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3.5 Sistema de conmutación

1. Establecimiento del circuito: Antes de transmitir señal alguna, se establece un circuitos extremo a extremo (estación a estación).

2. Transferencia de datos: Tras el establecimiento del circuito se puede transmitir la información. Los datos pueden ser analógicos o digitales completamente integradas.

3. Desconexión del circuito: Tras la fase de transferencia de datos, la conexión finaliza por orden de una de las dos estaciones involucradas.

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3.5 Sistema de conmutación

Dos tipos de conmutación:

Por división en el espacio: Es aquel en que las rutas de la señal que se establecen son físicamente independientes entre sí (divididas en el espacio). Cada conexión necesita el establecimiento de un camino físico a través del conmutador que se dedique únicamente a la transferencia de señales entre los dos extremos.

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3.5 Sistema de conmutación

Por división en el tiempo: Involucra la fragmentación de una cadena de bits de una menor velocidad en segmentos que compartirán una secuencia de velocidad superior con otras cadenas de bits. Los fragmentos individuales, o ranuras, se gestionan por parte de la lógica de control con el fin de encaminar los datos desde la entrada hacia la salida.

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3.5 Sistema de conmutación

Conmutación por división en el espacio de tres etapas

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3.5 Sistema de conmutación

Conmutación por división en el tiempo

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3.5 Sistema de conmutación

3.5.2.2 Conmutación de Paquetes.

Método de networking en el cual los nodos comparten el ancho de banda entre sí enviando paquetes.

En la conmutación de paquetes, el mensaje se divide en pequeños paquetes independientes, a cada uno se le agrega información de control (por ejemplo, las direcciones del origen y del destino), y los paquetes circulan de nodo en nodo, posiblemente siguiendo diferentes rutas. Al llegar al nodo al que está conectado el usuario destino, se reensambla el mensaje y se le entrega (fig. anterior).

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3.5 Sistema de conmutaciónEsta técnica se puede explicar por medio de una analogía con el servicio postal. Supongamos que se desea enviar todo un libro de un punto a otro geográficamente separado. La conmutación de paquetes equivale a separar el libro en sus hojas, poner cada una de ellas en un sobre, poner a cada sobre la dirección del destino y depositar todos los sobres en un buzón postal. Cada sobre recibe un tratamiento independiente, siguiendo posiblemente rutas diferentes para llegar a su destino, pero una vez que han llegado todos a su destino, se puede reensamblar el libro.

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3.5 Sistema de conmutación

Conmutación de paquetes

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3.5 Sistema de conmutación

3.5.2.3 Conmutación de Celdas.

La tecnología ATM (Asyncronous Transfer Mode) es una tecnología de conmutación de celdas que utiliza la multiplexación por división en el tiempo asíncrona, permitiendo una ganancia estadística en la agregación de tráfico de múltiples aplicaciones.

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3.5 Sistema de conmutación

Las celdas son las unidades de transferencia de información en ATM. Estas celdas se caracterizan por tener una longitud fija de 53 octetos. La longitud fija de las celdas permite que la conmutación sea realizada por el hardware, consiguiendo con ello alcanzar altas velocidades (2, 34, 155 y 622 Mbps) de forma fácilmente escalable.

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conmutación.

3.5 Sistema de conmutación

En un conmutador ATM deben transportarse las celdas ATM desde un puerto (de entre N) de entrada a un puerto de salida (de entre M). Esta conmutación entre puerto de entrada y puerto de salida puede combinarse funciones de concentración, expansión, multiplexado y demultiplexado del tráfico de celdas ATM. En la mayoría de conmutadores todas las funciones enunciadas están disponibles de una forma u otra. El significado de estas funciones es el siguiente:

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3.5 Sistema de conmutación

Conmutación: consiste en el transporte de información desde un canal ATM lógico de entrada a un canal ATM lógico de salida seleccionado entre un cierto número de ellos.

Este canal lógico se caracteriza por:

1. Un puerto físico de entrada/salida caracterizado por un número de puerto físico.

2. Un canal lógico en el puerto físico caracterizado por un VCI y/o un VPI.

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3.5 Sistema de conmutación

En conclusión, hemos visto que un conmutador ATM debe realizar tres funciones básicas:

1. Encaminamiento (conmutación espacial) 2. Colocación en cola 3. Traducción de cabeceras.