CODIGOS DE DETECCION DE ERRORES Y REDES DE CONMUTACION

Integrantes:William OspinaPaola LanaroStephanie PerdomoYoselyn Marron

Universidad Fermin Toro

Vicerectorado AcademicoFacultad de Ingenieria

DETECCION DE ERRORES

Para detectar errores, se añade un código en función de los bits de la trama de forma que este código señale si se ha cambiado algún bit en el camino. Este código debe de ser conocido e interpretado tanto por el emisor como por el receptor.

Los métodos más utilizados son:• Comprobación de paridad • Comprobación de redundancia

cíclica (CRC)

CÓDIGOS CORRECTORES DE ERRORES

Los códigos de Hamming se basan en añadir a cada una de las palabras de información que se van a transmitir un conjunto de bits de redundancia; el conjunto de bits de información y de bits de redundancia constituyen una palabra del código Hamming que se esté utilizando. La particularidad de los códigos Hamming se encuentra que a partir de los bits de redundancia se pueden detectar las posiciones de los bits erróneos y corregirlos; corregir un bit erróneo es invertirlo.

En todos los casos ocurre, además, que un código de Hamming capaz de corregir los errores que aparezcan en n bits puede detectar n+1bits erróneos. Por ejemplo, los códigos Hamming que corrigen un bit erróneo también son capaces de detectar errores dobles.

Una desventaja de los códigos de Hamming es el número de bits adicionales que se emplean, de modo que reducen notablemente la capacidad efectiva del canal. Por este motivo, a menudo se utilizan mecanismos de envio repetidos, como resultados de la detección de un error por alguno de los métodos descritos. Lógicamente esto será tanto más rentable cuanto menor sea la frecuencia de error. En caso contrario, o cuando se exige gran fiabilidad, los códigos correctores son más adecuados.

CONTROL DE ERRORESSe trata en este caso de detectar y corregir errores aparecidos en las

transmisiones. Puede haber dos tipos de errores:• Tramas perdidas• Tramas dañadas Hay varias técnicas para corregir estos errores: 1. Detección de errores2. Confirmaciones positivas: el receptor devuelve una confirmación de cada trama

recibida correctamente.3. Retransmisión después de la expiración de un intervalo de tiempo: cuando ha

pasado un cierto tiempo, si el emisor no recibe confirmación del receptor, reenvía otra vez la trama.

4. Confirmación negativa y retransmisión: el receptor sólo confirma las tramas recibidas erróneamente, y el emisor las reenvía. Todos estos métodos se llaman ARQ (solicitud de repetición automática).

Entre los más utilizados destacan: • ARQ con parada-y-espera: Se basa en la técnica de control de flujo de parada-y-

espera. Consiste en que el emisor transmite una trama y hasta que no recibe confirmación del receptor, no envía otra. • ARQ con adelante-atrás-N: Cuando no hay errores, la técnica es similar a las

ventanas deslizantes, pero cuando la estación destino encuentra una trama errónea, devuelve una confirmación negativa y rechaza todas las tramas que le lleguen hasta que reciba otra vez la trama antes rechazada, pero en buenas condiciones. • ARQ con rechazo selectivo: Con este método, las únicas tramas que se

retransmiten son las rechazadas por el receptor o aquellas cuyo temporizador expira sin confirmación. Este método es más eficiente que los anteriores. Para que esto se pueda realizar, el receptor debe tener un buffer para guardar las tramas recibidas tras el rechazo de una dada, hasta recibir de nuevo la trama rechazada y debe de ser capaz de colocarla en su lugar correcto.

Compresión Sin Pérdidas  •No adaptativos

Se encuentra el Código Huffman, establecen a priori una tabla de códigos con las combinaciones de bits que más se repiten estadísticamente. A estas secuencias se asignan códigos cortos, y a otras menos probables claves más largas. El problema que presentan es que un diccionario de claves único tiene resultados muy diferentes en distintos originales.

COMPRESION DE DATOS

Consiste en sustituir la cadena de datos por otra más corta cuando se guarda el archivo.

•Semi-adaptativos

Presenta un código de tipo Huffman puede aplicarse de modo, si se analiza primero la cadena de datos a comprimir y se crea una tabla a medida. Se logra mayor compresión, pero introduce dos inconvenientes: • La pérdida de velocidad al tener que leer el original dos veces, por un

lado • La necesidad de incrustar en el archivo comprimido el índice de claves,

por el otro.

Los compresores de uso general más populares utilizan métodos como éste, por eso tardan más en empaquetar los datos que en descomprimirlos.

•Adaptivos -El método más simple es el RLE, que consiste en sustituir series de valores repetidos por una clave con indicador numérico.

-Lempel-Ziv-Welsh (LZW): Consigue, en una lectura única, codificar repeticiones sin crear una tabla de códigos. Cuando se localiza una secuencia similar a otra anterior, se sustituye por una clave de dos valores:• Los correspondientes a cuántos pasos se retrocede.• Cuántos datos se repiten.

CODIFICACIÓN-DECODIFICACIÓN LZW

GIFEl formato GIF es un formato de archivos de gráficos desarrollado por Compuserve.  • El GIF 87a: Puede entrelazar una paleta

de 256 colores y tiene la posibilidad de crear imágenes animadas almacenando varias imágenes en el mismo archivo.

• El GIF 89a: Que tiene como agregado la posibilidad de designar un color transparente para la paleta y especificar el tiempo de las animaciones.

TIFF –Tagged Image File Format 

Es un formato de gráficos que permite almacenar más de 4 GB comprimidos pero perdiendo calidad y sin considerar las plataformas o periféricos utilizados. Consiste en definir etiquetas que describen las características de la imagen.

COMPRESIÓN CON PÉRDIDAS 

JPEG utiliza la transformada discreta del coseno (DCT). Se calcula empleando números enteros, por lo que se aprovecha de algoritmos de computación veloces, consigue una compresión ajustable a la calidad de la imagen que se desea reconstruir.

 TRANSFORMADA DISCRETA DEL COSENO  

La imagen de entrada es dividida en bloques de NxN píxeles. El tamaño del bloque se escoge considerando los requisitos de compresión y la calidad de la imagen. A medida que el tamaño del bloque es mayor, la relación de compresión también resulta mayor.  

• Los coeficientes de la transformada son cuantificados en base a un nivel de umbral para obtener el mayor número de ceros posibles.

• Para la cuantificación se utiliza una matriz de normalización estándar, y se redondean los resultados a números enteros. Este es el proceso donde se produce la pérdida de información.

• El paso siguiente consiste en reordenar en zig-zag la matriz de coeficientes cuantificados.

COMPRESIÓN DE AUDIO Y VÍDEO -MPEG:

• MPEG-1: Estándar inicial para la compresión de video y audio. • MPEG-2: Estándar para la transmisión de televisión. • MPEG-3: Originalmente fue diseñado para la televisión de alta definición

(HDTV), fue abandonado cuando descubrieron que el MPEG-2 (con extensiones) era suficiente para la HDTV.

• MPEG-4: Expande el MPEG-1 para soportar objetos video/audio, contenido 3D, soporte para Digital RightsManagement.

 -MP3: Formato de audio que combina gran calidad de sonido y poco tamaño. Reduce el tamaño de los archivos de música conocidos hasta diez veces casi sin perder calidad por la compresión.

SISTEMAS DE CONTROL

Estan formados por un conjunto de dispositivos de diversa naturaleza (mecánicos, eléctricos, electrónicos, neumáticos, hidráulicos) cuya finalidad es controlar el funcionamiento de una máquina o de un proceso. En todo sistema de control podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por el sistema.

Existen dos tipos de sistemas de control:  -En lazo abierto:

Una señal de entrada actúa sobre los elementos que controlan el funcionamiento de la máquina o proceso, y a la salida se obtiene la señal controlada. En este tipo de sistemas de control la señal de salida no tiene efecto sobre la acción de control.

El funcionamiento de una lámpara suele estar controlado mediante un interruptor, al accionar el interruptor, el circuito eléctrico se cierra y la lámpara se enciende; cuando se vuelve a accionar el interruptor, el circuito se abre de nuevo y la lámpara se apaga. Se trata de un sistema de control en lazo abierto, ya que permite controlar el funcionamiento de la lámpara a través del interruptor, pero el estado de encendido o apagado de la lámpara (es decir, la salida del sistema) no influye en la acción de control.

- En lazo cerrado: En este tipo de sistemas, las señales de salida y de entrada están

relacionadas mediante un bucle de realimentación, a través del cual la señal de salida influye sobre la de entrada. De esta forma, la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

En estos sistemas existe un sensor, que detecta los cambios que se producen en la salida y llevar esa información al dispositivo de control, que podrá actuar en consonancia con la información recibida para conseguir la señal de salida deseada.El termostato es un dispositivo que compara la temperatura indicada en un selector de referencia con la existente en la habitación; en caso de que ambas no sean iguales, genera una señal que actúa sobre el sistema de calefacción, hasta hacer que la temperatura de la habitación coincida con la de referencia.

CONMUTACIONEs la parte de la telecomunicación que estudia los sistemas que

permiten establecer conexiones semipermanentes entre dos terminales cualesquiera enlazados al sistema.

Las redes conmutadas se pueden clasificar en base a los procedimientos que se utilizan en la conmutación de la información de un enlace a otro, dando lugar a las redes conmutadas en circuitos, mensajes y paquetes.

 Conmutación de circuitos  

La telecomunicación por conmutación de circuitos implica que en un momento dado hay una ruta dedicada entre dos terminales. Esta ruta se compone de una secuencia de enlaces entre nodos, dedicándose en cada enlace físico un canal a la conexión.   

Puesto que la ruta de conexión se establece antes del comienzo de la transmisión de la información, habrá de reservarse la capacidad de un canal entre cada par de nodos de la ruta y cada nodo habrá de disponer de la necesaria capacidad interna de conmutación para manejar la conexión requerida. Así pues, la capacidad del canal está totalmente asignada aun cuando no haya transferencia de datos. Cada nodo en una red de conmutación de circuitos es una central de conmutación.

Conmutación de mensajes.  

Cuando un terminal requiere enviar un mensaje incorpora a éste una dirección de destino. El mensaje pasa a través de la red de un nodo a otro, recibiéndose en cada uno de ellos el mensaje completo que es almacenado y retransmitido al nodo siguiente. De esta forma no se necesita establecer una ruta dedicada entre dos terminales.  

Conmutación de paquetes.  

Trata de combinar las ventajas de las conmutaciones de mensajes y circuitos, minimizando las desventajas de ambas. Es una técnica similar a la de mensajes, con la diferencia de que la longitud de las unidades de información está limitada, en tanto que en la conmutación de mensajes la longitud de estos es mucho mayor.  

Existen dos métodos de tratamiento de los paquetes por parte de la red:

• Método datagrama• Método de circuitos

virtuales

Método datagrama

Método de circuitos virtuales

EJERCICIO

Enviar el mensaje “1101”.El mensaje se ubica en los bits correspondientes

Los bits de control o paridad se calculan y se ubican:

Se envía el mensaje… Ocurre un error en la transmisión, y el bit 5 falla

Pero el receptor no sabe que en lugar de un 0 se envió un 1….

El receptor recalcula los bits de paridad…

Y detecta que los bits de paridad que se recibieron son diferentes a los que se recalcularon…

Recibidos:

Recalculados:

Se afecto el bit 1 y el bit 4.

Que bits de datos son controlados por el bit de paridad 1 (P1) y el 4 (P4), pero que no son controlados por P2? El bit 5. Porque: (P1) -> Paridad de 3,5,7(P2) -> Paridad de 3,6,7(P4) -> Paridad de 5,6,7 Como sabe que el bit 5 estaba errado, arma de nuevo la cadena original:

GRACIAS!