2000 << Back To 2500hz nº 1

<< Prev file: Tftp.txt

[//] Titulo Documento: TRANSMISIONES. [//] Autor: |CoDeX| <codex@supercable.es> [//] Miembro de 2500Hz - http://pagina.de/2500Hz [//] TRANSMISIONES. 1. SE╤ALES. CARACTERISTICAS FISICAS. PERTURBACIONES. - Una se±al es una funci≤n que se puede representar como variable en el tiempo o en la frecuencia mediante dos formas: matemßtica o grßficamente. Para su representaci≤n deberemos saber si es continua o discreta. Las continuas se asocian con se±ales anal≤gicas y las discretas con se±ales digitales. - Una se±al continua se puede descomponer en una serie de tΘrminos mßs simples, obteniendose un desarrollo de la funci≤n, el cual proporciona una funci≤n compleja a partir de otras mßs simples y que son conocidas. Cuando la funci≤n es peri≤dica, se le llama desarrollo en serie o desarrollo de "Furiel". Si no es peri≤dica, el desarrollo es una integral (Integrales de "Furiel"). Recordad que una funci≤n peri≤dica es aquella que se repite cada cierto tiempo, por tanto, cualquier funci≤n trigonomΘtrica (seno, coseno, tangente, ..) es peri≤dica (funciones sinusoidales). Podemos representar cualquier funci≤n peri≤dica a partir de una combinaci≤n lineal de senos y cosenos. Si la funci≤n no es peri≤dica, la representaci≤n es algo mas compleja puesto que se tratarφa de una integral. - Forma de representar una se±al sinusoidal respecto al tiempo o en el dominio del tiempo: f(t)=A*sen (wt+Y) ; w=2*Pi / T ; f=1/T A - Amplitud ; w - Frecuencia angular ; Y - ┴ngulo de desfase ; Pi - el 3.1416 de toda la vida f - Frecuencia lineal ; t - tiempo ; T - Periodo La frecuencia angular es el n║ de cliclos de una se±al por unidad de tiempo. La frecuencia lineal es el n║ de veces que la funci≤n corta al eje en una unidad de tiempo. La fase representa el desplazamiento de la se±al en el tiempo. La longitud de onda (landa) es la distancia que existe entre 2 puntos de igual fase en dos ciclos consecutivos. (No escribire el simbolo de landa) landa= V/f = V*T ; /* V es la velocidad en m/s de la onda en el medio */ - Forma genΘrica de representar una se±al sinusoidal en el dominio de la frecuencia: Se intenta representar la se±al como un conjunto de frecuencias. Algunos conceptos bßsicos: Frecuencia fundamental: se toma como base para un desarrollo de ondas en funci≤n de frecuencias siempre que se pueda establecer una relaci≤n entre todas las frecuencias que componen la onda. El espectro de una se±al es el conjunto de frecuencias que constituyen dicha se±al. Cuanto mas amplio sea el espectro, mßs amplia serß la se±al. El ancho de banda es la anchura del espectro, es decir, la diferencia entre la frecuencia mßxima y mφnima del espectro de una se±al. El ancho de banda efectivo serφa la zona del espectro de frecuencia en la que se concentra la mayor parte de la energφa de la se±al. Un canal es capaz de transmitir s≤lo se±ales cuyo espectro se encuentre dentro del ancho de banda del canal. El canal no permite el paso de las se±ales que no cumplan esto. - Relaci≤n entre el ancho de banda y la velocidad de transmisi≤n: La velocidad mßxima de transmisi≤n de una onda estß limitada por el medio en que se transmita. En general, cualquier onda de tipo digital tiene un ancho de banda infinito pero la naturaleza del medio va a limitar el ancho de banda que se puede transmitir, lo que implica una distorsi≤n en la se±al. A mayor ancho de banda, mayor coste pero la velocidad de transmisi≤n sera mayor. Existe una teorφa que dice que si la velocidad de transmisi≤n de una se±al es de "x" Bps, se conseguirφa una representaci≤n de la se±al con un ancho de banda de 2*"x" Hz. Esto es te≤ricamente, pero a no ser que el canal tenga un nivel de ruido muy elevado, podemos regenerar la se±al con un ancho de banda menor. - Diferenciaci≤n entre se±ales, datos, transmisi≤n anal≤gica y digital. a) Datos: serφan las entidades y transportan informaci≤n. Si un dato es anal≤gico, puede tomar cualquier valor en un intervalo. Ej: la temperatura, la luz, una imagen de la televisi≤n, ... Si un dato es digital, s≤lo toma valores discretos. Ej: un imagen escaneada b) Se±ales: Una se±al es el medio por el cual se transmiten los datos. Una se±al a±al≤gica es una onda electromagnΘtica que varφa de forma continua. Una se±al digital, es una secuencia de pulsos de tensi≤n que se pueden transmitir a travΘs de un medio. Normalmente los datos de tipo anal≤gico, se representan a travΘs de se±ales anal≤gicas y los datos digitales mediante se±ales digitales. Los datos analogicos se pueden representar tambien a traves de se±ales digitales, por ejemplo, el codec (codificador), equipo encargado de codificar se±ales electricas digitales para ser transmitidas por un medio digital. c) Transmisiones Clasificaci≤n: T.A. -- S.A -- DD ≤ DA T.D. -- S.D. -- DD T.D. -- S.A. -- DD T > transmision; A > anl≤gica ; S > se±al ; D > digital ≤ datos Las se±ales anal≤gicas y digitales pueden transmitirse a travΘs de medios adecuados al tipo de se±ales. Habrß medios que permitan el paso de se±ales anal≤gicas o digitales s≤lo y otros otros que permitan ambos. La transmision anal≤gica es una form de transmitir se±ales anal≤gicas, que pueden representar tanto a datos digitales como anal≤gicos. La se±al anal≤gica se debilita con la distancia debido a su forma y para evitarlo se insertan amplificadores en distintos puntos del sistema de transmisi≤n. El amplificador inyecta energφa en la se±al, pero a la vez, tambiΘn le esta inyectando mßs ruido, con lo cual tampoco se soluciona el problema totalmente. La amplificaci≤n del ruido en cascada puede provocar que la se±al se distorsione a·n mßs y que se convierta en un ruido aditivo. Si transmitimos datos anal≤gicos, se pueden permitir distorsiones peque±as puesto que los datos siguen siendo inteligibles. Si el dato es digital, la distorsi≤n va a generar errores en los datos recividos Cuando se quieren enviar datos digitales, se usa la transmisi≤n digital. Una se±al digital s≤lo se puede transmitir a una distancia limitada, menor que el de una se±al anal≤gica porque la atenuaci≤n y otros efectos de ruido pueden provocar fallos en la transmisi≤n de los datos. Para evitar esto, se instalan repetidores en lugar de amplificadores, los cuales, toman la se±al y regeneran el patr≤n de unos y ceros, volviendo a retransmitir una se±al que ya esta limpia. Si se va a transmitir una se±al anal≤gica por un medio digital, se puede usar la misma tΘcnica que si lo que transporta la se±al anal≤gica son datos digitales. En este caso, el repetidor recupera los datos digitales y genera una nueva se±al anal≤gica "limpia". La "transmisi≤n digital con se±alizaci≤n digital", es la que se estß usando mßs, ya que es mejor debido a una serie de caracterφsticas: * La tecnologφa digital (a nivel de circuito integrado) es de menor coste y tama±o, sin embargo, la circuiterφa anal≤gica no ha avanzado tanto. * Debido a la integridad de los datos, puesto que al usar repetidores en lugar de amplificadores, el ruido y los otros efectos negativos se evitan. Se pueden enviar a mayores distancias conservando su integridud, incluso con lφneas de baja calidad. * La utilizaci≤n de la capacida del canal. Es mßs fßcil y menos costoso usar tΘcnicas de multiplexaci≤n digitales (divisi≤n en el tiempo) que utilizar tΘcnicas de multiplexaci≤n anal≤gicas (divisi≤n en frecuencia). * Encriptaci≤n: esta tΘcnica se puede aplicar perfectamente a datos digitalozados. La encriptaci≤n permite codificar los datos y mejora la seguridad. * Integraci≤n: con el tratamiento digital a las transmisiones, todas las se±ales se pueden tratar de forma similar. Hay que tratar de integrar en la misma se±al estructura de video, voz, datos, ... Lo que se pretende es crear sistemas que tengan unas caracterφsticas comunes. d) Perturbaciones Una perturbaci≤n es cualquier efecto que produzca que una se±al emitida se reciba con alguna diferencia de como fue emitida. Las perturbaciones mas generales son: * Atenuaci≤n * Distorsi≤n * El ruido * Atenuaci≤n: Es la pΘrdida de la energφa de la se±al. Cuando la se±al se transmite a travΘs de un medio guiado, tiene un comportamiento de tipo logarφtmico. Atenuacion=n║ de decibelios/unidad de longitud n║ dB = 10 log (P1/P2) /* el log es en base 10 */ P1: potencia de salida ; P2: potencia de entrada El decibelio (dB) es la medida de la diferencia entre 2 niveles de potencia. Puede ocurrir 3 cosas: 1. n║ dB > 0 --> P1 > P2 En este caso, se dice que el sistema funciona como un amplificador ya que existe una ganancia de dB. 2. n║ dB = 0 --> P1/P2 = 1 Las 2 potencias son iguales. 3. n║ dB < 0 --> P1 < P2 El sistema se comporta como un atenuador, ya que existe una perdida de dB. Ejemplo: Tenemos un sistema con una potencia de entrada de 1w y una potencia de salida de 1 mw. La distancia entre Pe y Ps es de 100m y se quiere averiguar la atenuaci≤n que se ha producido. Pe = 1 w Ps = 1 mw = 0.001 w n║ dB = 10 log (0.01/1) = 10 (-3) = -30 dB El signo negativo (-30 dB) nos indica que ha habido una perdida de energia y por tanto, una atenuacion. Atenuacion = 30/100 = 0.3 dB/m En la atenuacion, la se±al recibida tiene que tener suficiente energia para ser interpretada, pero ademas, tiene que tener un nivel de potencia suficientemente mayor que el ruido. La atenuacion es una funcion creciente con la frecuencia, es decir, a mayor frecuencia, mayor atenuacion. Para intentar resolver el problema de la atenuacion, se instalan ecualizadores, es decir, incorporarle potencia a aquellas frecuencias en las que se sabe que la se±al se va a atenuar. Otra alternativa es utilizar amplificadores, que amplifiquen mas las se±ales de frecuencia alta que las de frecuencia baja para que no se atenue. En el caso de las se±ales digitales, el efecto de la atenuacion es menor porque la mayoria de los componentes se centran en torno a lo que se denomina "frecuencia fundamental". * Distorsion de retardo: Es un fenomeno que suele ocurrir en los medio guiados y se debe a que la velocidad de propagacion de una se±al en un medio varia con la frecuencia. Es mayor en las zonas cercanas a la frecuencia central y menor en los extremos de las bandas. Esto va a probocar que los distintos componentes de la se±al lleguen en tiempos distintos al receptor. Para controlar la distorsion de retardo tambien se pueden utilizar tecnicas de ecualizacion. * El Ruido: El ruido es la union de varias se±ales no deseadas a una se±al emitida. Tambien se puede decir que el ruido es la suma de varis interferencias, aunque esta otra no es tan exacta. Una interferencia es la union de una se±al conocida y no deseada a otra se±al. Una interferencia se puede separar de la se±al original puesto que es conocida, en cambio, el ruido no se puede de separar. Tipos de ruidos: 1. Ruido Termico 2. Ruido de Intermodulcion 3. Diafonia 4. Ruido de Impulso 1. Ruido termico: Se debe a la agitacion termica de los electrones del conductor. Esta presente en todos los dispositivos electronicos y en cualquier medio de transmision y no se puede eliminar. Esta igualmente ditribuido por todo el espectro de la frecuencia y por eso recibe el nombre de "ruido blanco". 2. Ruido de Intermodulacion: Es debido a la interaccion entre ruidos de distintas frecuencias que comparten un mismo medio de transmision. Debido a esto, se producen se±ales que tienen como frecuencia la sum o diferencia de las otras se±ales. 3. Diafonia: Es la interaccion o acoplamiento entre se±ales cercanas. Suele ocurrir cuando se acoplan los cables de pares y rara vez en cables coaxiales. El caso mas tipico de la diafonia es cuando estamos hablando por telefono y a la vez estamos escuchando otra conversacion de alguien. 4. Ruido de Impulso: Consiste en pulsos irregulares y de amplitud relativamente grande. Se genera por perturbaciones electromagneticas exteriores. Ej: las producidas por tormentas electricas, por fallos en el sistema, por motores, ... Afecta sobre todo a la transmision de datos digitales. En la transmision de datos analogicos, no es tan importante este tipo de ruido. 2. TECNICAS DE TRANSMISION: MULTIPLEXACION,CONCENTRACION Y CONMUTACION * Multiplexacion y concentracion: - Concepto de multiplexacion y concentracion: en ambas tecnicas, se hace compartir un canal por parte de varias se±ales procedentes de emisores distintos, es decir, que compartimos un canal fisico estableciendo varios canales logicos. - Multiplexacion: la capacidad del canal comun tiene que ser >= que la suma de las capacidades de cada uno de los emisores. C=C1+C2+C3+...+Cn - Concentracion: se realiza un sistema de particion de tiempo espera para arbitrar el uso del canal. - Tecnicas de multiplexacion: a) Por division en frecuencias (FDM) b) Por division en el tiempo (TDM) a) Por division en frecuencias (FDM) Consiste en multicanalizar el canal fisico estableciendo distintos canales logicos con distintas bandas de frecuencia. A cada canal logico se le va a asignar una banda de frecuencia centrada en la frecuencia de la se±al portadora, sobre la que se va a modular la se±al. (f)| |----------------------------- | BANDA 3 <-----------| |----------------------------- | |/////////////////////////// | |----------------------------- | | BANDA 2 <-----------|--- CANALES |----------------------------- | LOGICOS |////////////////////////// | |----------------------------- | | BANDA 1 <-----------| |_____________________________________ (t) [ /////// ] --> Bandas de Seguridad Caracteristicas: - Cada canal canal logico debe tener un ancho de banda menor que el del canal fisico. - Las se±ales portadoras tienen que estar suficientemente separadas para evitar la diafonia y la intermodulacion. - La se±al compuesta que realmente se transmite por el medio es de tipo analogico. - La se±al de entrada puede ser digital o analogica. Analogica -> se le hace una modulacion (multiplexacion) Digital -> ademas de una modulacion, se hace una conversion de digital a analogica (modem). Puede ocurrir que una se±al modulada se vuelva a modular para transmitirla por un medio o canal logico concreto. b) Por division en el tiempo (TDM) Lo usamos para se±ales digitales o analogicas que previamente se hayan digitalizado. La idea consiste en transmitir varias se±ales por mun mismo canal fisico, mezclando a distintos intervalos de tiempo, distintas partes o porciones de la se±al. (f) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | e1 | e2 | e3 | e1 | e2 | e3 | --------------------------------------------------------> (t) e = estacion Esta mezcla de porciones se puede hacer bit a bit o por bloques. Normalmente se hace por bloques. Este tipo de multiplexacion es posible siempre que: Bps se±al canal > Bps se±al entrada En muchos sistemas de comunicacion se usa una tecnica mixta de FDM y TDM. - Conmutacion: En las transmisiones a larga distancia se utilizan nodos intermedios de conmutacion. Estos nodos tienen la caracteristica de que no se preocupan por los datos que estan transmitiendo, sino que simplemente se dedican a proporcionar un translado de datos desde un punto hasta otro. En una red conmutada, lo que realizan los nodos de comunicacion es un encaminamiento de los datos del origen hasta el destino. En una red conmutada, no existe la comunicacion completa, es decir, todos los nodos de comunicacion no estan comunicados entre si. Tipos de redes conmutadas: a) Red de Conmutacion de Circuitos (RCC) b) Red de Conmutacion de Paquetes (RCP) Derivadas de la RCD: Frame Relay y ATM a) Red de Conmutacion de Circuitos (RCC): Establece un camino dedicado para la comunicacion entre 2 estaciones (un canal logico). Ese camino es la secuencia de enlace entre el emisor y el receptor, con todos los nodos intermedios. En las redes conmutadas, habitualmente la comunicacion es full duplex. Hay 3 fases en el proceso de comunicacion: 1. Establecimiento del circuito Si queremos comunicar A con B, deberia existir una comunicacion directa con el nodo mas cercano. En funcion de la informacion del nodo y de la saturacion de las lineas se establecera una conexion con un nodo u otro nodo hasta la estacion receptora de la se±al. No importa que datos se estan transmitiendo. 2. Transmision de datos Se pueden transmitir datos digitales o analogicos 3. Desconexion del circuito Una vez terminada la transmision, se liberan los recursos asignados a ella, es decir, se liberan los canales logicos. b) Red de Conmutacion de Paquetes (RCD o RCP): Las RCD se crearon inicialmente para la transmision de voz y presentan una serie de problemas a la hora de transmitir datos. La red de conmutacion de paquetes tambien esta basada en nodos, pero estos van a poder almacenar temporalmente los paquetes hasta que este habilitado el receptor, permaneciendo mientras tanto a la espera. Ej: la red de los bancos. Estos paquetes deben estar etiquetados (con direcciones del E/R). Cada nodo debe realizar dos funciones: - Almacenamiento y transmision. - Encaminamiento de los paquetes. En este tipo de red la ocupacion de la linea es menor porque solo en cada momento se esta usando el segmento de linea que interconecta dos nodos o un nodo con una estacion terminal (E/R). El receptor(R) recibe los paquetes, pero estos no tienen por que estar necesariamente ordenados. En funcion del tipo de red, sera una tarea del nodo o del receptor el ensamblar todos los paquetes en su orden original. Funcionan de 2 formas: - Modo datagrama: No se ocupa del orden de llegada de los paquetes al receptor. Los nodos solo se preocupan de saber donde tienen que enviar los paquetes, encaminandolos hacia ese destino y luego la estacion receptora se encargara del ensamblaje. - Modo circuito virtual: La propia red es la que analiza la secuencia de paquetes, de modo que al receptor le son entregados en orden. Se le llama circuito virtual porque segun la vision del usuario, parece que hay un solo canal y que sus mensajes llegan en el mismo orden de como fueron enviados. 3. MEDIOS DE TRANSMISION. El medio de transmision es el soporte fisico que permite el transporte * Medios de transmision: (guiados y no guiados) En los guiados, las ondas electromagneticas se desplazan por un medio material solido, mientras que en los no guiados, las ondas se desplazan o bien por la atmosfera o bien por el espacio exterior. La calidad de transmision dependera tambien del medio por donde se envien. Esto influye sobre todo en los medios guiados (ancho de banda, velocidad, ...) En los no guiados, no es relevante. Las se±ales no guiadas, tienen la propiedad de la directividad, que es una propiedad de las transmisiones mediante antena, que cuando se transmite a frecuencias bajas, se emiten en todas direcciones (omnidireccionales). A frecuencias altas, se puede concentrar la se±al en un haz unidireccional. - Objetivos: aumentar la distancia de transmision y su velocidad. - Factores que influyen al aumentar la distancia y la velocidad de transmision: a) Ancho de banda: Si los factores que influyen se mantienen constantes, al aumentar el ancho de banda, aumenta la velocidad de transmision. b) Dificultades: Al aumentar la distancia, aumenta la atenuacion. c) Interferencias: Son resultantes de la interaccion entre se±ales cercanas. Este efecto es mas relevante en los medios no guiados puesto que no se puede evitar. En los guiados, se puede evitar mediante un proceso de apantallamiento de cables. d) Receptores: Afecta solo a los medios guiados. Los conectores pueden atenuar la se±al. La velocidad disminulle al haber muchos equipos conectados. * Medios guiados: a) Cable aereo: Se utiliza en transmisiones a larga distancia. Suelen ser de cobre o bronce. Es usado normalmente en zonas rurales. Son un par de cables paralelos que van sobre unos postes y poseen unos aislantes que suelen ser de vibrio o porcelana. b) Cables de pares (trenzados): Un par trenzado consiste en 2 cables de cobre recubiertos por un aislante de forma independiente y trenzados en espiral. Cada par es un enlace de comunicacion. Lo que se usa es haces de cables, compuesto por varios pares trenzados y todos ellos rodeados por una funda aislante. El trenzado se hace para reducir la diafonia, es decir, la interferencia que se produce por se±ales cercanas. Cuando una corriente electrica circula por un conductor, crea alrededor de ese conductor una corriente electromagnetica que provoca interferencias en las otras se±ales electromagneticas que se esten transmitiendo. Entre los distintos que esten paralelos tambien se puede producir algo de diafonia y para evitarlo, se establece el "paso de torcion", es decir, distintos pasos de torcion y de distinta forma. El cable de par trenzado sirve para transmitir tanto se±ales analogicas como digitales, independientemente del tipo de datos a transmitir. Tipos de cables de par trenzado: - Cables sin apantallar (UTP) Son flexibles y faciles de manipular. Son baratos y la calidad es baja puesto que el aislante es malo. - Cables apantallados (STP) El cable se encapsula en una malla metalica que reduce las interferencias externas, produciendose el efecto de "Jaula de Faraday". Este cable es mas rigido, mas dificil de manipular y mas caro pero ofrece una calidad y velocidad mayor. Posicionamiento de los cables: Un cable de par trenzado consta de 4 pares de cables, es decir, 8 cables trenzados dos a dos. Los cables se conectarßn al RJ45 de la siguiente forma. 1 2 3 4 5 6 7 8 V B/V N B/A A B/N M B/M V: verde; B: blanco; N: naranja; A: azul; M: marron Esta tabla debes seguirla para los dos conectores del cable en caso de que vayas a utilizar un hub o concentrador para conectar los ordenadores de la red. Los dos machos tienen que tener el mismo orden de posicionamiento de los cables. Si vamos a utilizas par trenzado para conectar 2 pc's, uno de los rj45 debera ir cruzado. En la hembra, se hara de la siguiente manera: V ---------------- A V/B ---------------- A/B M ---------------- N M/B ---------------- N/B c) Cable de cuadretes: El cable de cuadretes esta compuesto por 4 hilos de cobre aislados individualmente y se pueden poner de dos formas: 1.- Twisted o DM Se trata de 2 pares trenzados y aislados. Se usa en lineas interurbanas cuando la distancia no es demasiada y en algunos casos esta sustituyendo al cable coaxial. Ademas, tambien se puede usar en conaxiones de baja frecuencia (ancho de banda bajo). 2.- Estrella En esta otra forma, se trenzan los 4 hilos y se usa para transmisiones de alta frecuencia. El uso que se le suele dar a este tipo de cable es el de convertir un cable aereo a un cable de cuadrete para evitar las interferencias. d) Cable coaxial: El cable coaxial esta compuesto por un par de conductores de cobre o aluminio dispuestos de forma concentrica. Podemos distinguir tres partes: malla, nucleo y dielectrico El nucleo es el que transmite la se±al y esta protegido por el dielectrico (es un aislante). La malla hace de punto de conexion y de "Jaula de Faraday" para atenuar las interferencias. Suele ser de cobre porque cuando un conductor se encierra sobre otro conductor, hace que se anule el campo magnetico del 1er conductor, con lo cual se atenua la diafonia. En comparacion con el cable de pares, podemos destacar los siguientes aspectos: se produce menos atenuacion de la se±al, menos diafonia, menos interferencias, se puede utilizar en distancias mas largas y su velocidad de transmision es de 100 Mbps (que se alcance o no dependera del tipo de tarjeta de red que poseamos) e) Fibra Optica: La principal caracteristica de la fibra optica es que no transmite se±ales electromagneticas, sino photones (luz). Otras de las cacarteristicas de este tipo de cable es que es flexible, muy fino (entre 2 y 100 micras) y esta realizado en cristal o plastico. El cable ideal para la fibra optica es el de silicio fundido ultrapuro. La luz se transmite por el cable de la siguiente forma: *********************************************** REVESTIMIENTO *********************************************** ----------------------------------------- | /\ / \ / \ / \ <-|------ NUCLEO | / \ / \ / \ / \ | |__/ \ / \ / \ / \ __| |L | \/ \ / \ / | L| ----------------------------------------- CUBIERTA *********************************************** REVESTIMIENTO *********************************************** Led (L)-> diodo emisor de luz. Normalmente es un laser y es un transductor. La cubierta -> esta compuesta por un tipo de plastico de caracteristicas distintas al del plastico usado para la transmision de la luz. Posee distintos materiales en las distintas capas que lo van a proteger de la humedad y la degradacion. Con esta cubierta se intenta que la luz no transpase. Esto se consigue con una ley fisica llamada "reflexion total". Nota: al que recibe la luz se le llama fotodiodo y el que la emite se le llama diodo emisor. Ventajas de la fibra optica: - Mayor ancho de banda. Se pueden llegar a alcanzar hasta 2 Gb/s - Menor tama±o y peso - Muy flexible - Menos atenuacion. (La atenuacion es constante para algunos anchos anchos de banda). - No son vulnerables a los efectos de los campos electromagneticos, tales como la atenuacion, la diafonia, ... - Permite una mayor separacion entre repetidores, con lo cual se reduce el coste. Inconvenientes de la fibra optica: - Los hilos son muy fragiles. - Las terminaciones deben llevar un dispositivo en cada extremo, con lo cual encarece mucho. * Medios inalambricos o no guiados: No necesitan un medio material para la retransmision de la se±al, pero si un sistema de antenas emisoras y receptoras. Estos tipos de medios evitan el tipo de cableado. - Desventajas: - Menor velocidad de transmision que los medios guiados. - Controlados por la administracion publica (obligatorio tener permiso). - Se ve influenciado por las condiciones climatologicas. - Procedimiento de transmision: La transmision y la recepcion se realiza mediante antenas y se puede configurar de dos maneras: unidireccional y omnidireccional. Unidireccional: la antena emisora concentra toda la energia en un haz (una unica direccion) y por tanto, va a implicar que la antena receptora este bien orientada. Es mas facil de conseguir cuando la frecuencia de la se±al es mas alta. Omnidireccional: la radiacion de la se±al se dispersa y se emite en todas las direcciones, por tanto, la se±al podra ser recibida por varias antenas receptoras. - Tipos: a) Ondas de radio b) Microondas (terrestres y por satelite) c) Infrarrojos d) Laser a) Ondas de radio: Son ondas omnidireccionales, con lo cual no necesitaremos antenas alineadas y poseen un ancho de banda de entre 30 MHz y 1 GHz. Este ancho de banda cubre las frecuencias VHF, UHF y FM. Sufren menos atenuacion que las microondas. b) Microondas: - Caracteristicas generales: * Ancho de banda de entre 2 y 40 GHz. * Alta unidireccionalidad - Microondas terrestres: Se suelen utilizar para servicios de telecomunicaciones a larga distancia (TV, telefono,... ) y necesita la instalacion de menos repetidores o amplificadores que con el cableado. Este tipo de medio tambien se suele usar en enlaces punto a punto para conectar 2 edificios cercanos, ej: circuitos cerrados de TV. Enlaces entre redes locales (LAN┤s). Otra aplicacion es el "bypass", por ejemplo, para mantener un enlace privado entre una empresa y un ISP. Las antenas usadas son de tipo parabolico, de un diametro aprox. de 3 metros y estan situadas a cierta altura con respecto al suelo para salvar obstaculos. Si no hubiera ningun obstaculo entre las 2 antenas se cumple que: d=7.14 * raiz2(k*h) d: distancia entre antenas (en Km) h: altura de la antena (en metros) k: factor de correccion (en general, k=4/3) Ej: si tenemos una antena a una h=100 metros... d=7.14 * raiz2 (4/3 * 100)= 82 Km La distancia maxima de separacion entre las antenas seria de 82 Km. - Microondas por satelite: Sigue el siguiente esquema: Antena Emisora >> Satelite >> Antena Receptora Los satelites usados son Geoestacionarios, es decir, que mantienen su posicion fija con respecto a la antena emisora y receptora. Aplicaciones: TV, transmisiones telefonicas a grandes distancias, redes privadas, Internet, ... En general pueden generar enlaces punto a punto y enlaces de difusion. Contradiccion: el retardo de la se±al. c) Infrarrojos: En este tipo de medio, el dispositivo que se va a usar para emitir y recibir es el "transceiver" (transceptor). Se instalaran uno en cada extremo y deberan estar alineados de forma directa o bien que se refleje en algun tipo de dispositivo. Los infrarrojos no atraviesan las pareces, no necesitan ningun tipo de permiso de frecuencia y les afecta la lluvia, la humedad, la niebla,... d) Laser: El principal problema que tienen es que no poseen un radio de accion muy grande y le afecta mucho la niebla y la humedad. 4. TOPOLOGIA La topologia es la disposicion de los equipos que forman una red. Hay 2 tipos de topologias: a) Fisica b) Logica La "Fisica" es el modo de conectar unos equipos con otros (tipo de cableado, ...). La "Logica" se refiere a la forma de conectar los equipos en cuanto a software (sistema operativo); cada S.O. utilizara una forma. La topologia va a afectar al coste de cableado, al rendimiento global de la red, a las expansiones de la red y al efecto que un fallo de un equipo pueda tener en el sistema. Tipos: a) Bus d) Arbol b) Estrella e) Malla c) Anillo f) Hibridas Nota: no voy a comentar nada acerca de los tipos de topologias. Si deseas mas infomacion sobre esto: http://www.undersec.com/sjfproject 5. DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES * Deteccion de errores: La pΘrdida de informaci≤n es el hecho en que se emite una informaci≤n y no coincide con la infromaci≤n recibida. - MΘtodos de detecci≤n de errores: Mediante la informaci≤n redundante se puede comprobar si se han cometido errores en la transmisi≤n. Esta informaci≤n adicional se envia junto con la se±al. Hay 3 mΘtodos: a) Paridad simple (par o impar) b) Paridad de bloque (par o impar) c) Redundancia cφclica (CRC) Los mΘtodos de paridad se basan en transmitir junto con la informaci≤n unos bits (bits de paridad), que permiten comprobar si la informaci≤n ha llegado correctamente al receptor. a) Paridad simple: DespuΘs de cada secuencia de bits, se transmite 1 bit de paridad. El cßlculo de este bit se hace realizando el X-OR de los bits de informaci≤n consigo mismo y el resultado darß la paridad (0 ≤ 1). Ej: 0011011 0011011 0011011 -------------- 0000000 El bit de paridad es 0, resultando: 00110110 Paridad par: si el n·mero de unos es par, el resultado del X-OR es 0. Si es impar, el resultado es 1. Paridad impar: si el n·mero de unos es par, el X-OR es 1. Si es impar, el resultado es 0. Generalmente, en las transmisiones sφncronas se usa la paridad par y en la asφncronas, la impar. Tanto el emisor como el receptor tienen que estar de acuerdo con el mΘtodo de detecci≤n a usar. b) Paridad de bloque: Es un caso especial de la paridad simple y puede se par o impar. Se trata de establecer los bits que se van a transmitir por bloques. Se va estableciendo un bit de paridad por fila y otro por columna. Ademßs existe un bit de checksum, que es la intersecci≤n de la fila con la columna. Ej: Info. a enviar: 00110,01010,11001,11111 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 La ultima fila y columna se han obtenido haciendo un X-OR. El 0 de la esquina derecha inferior es el bit de checksum (conjunto de bits de paridad de todo el bloque) Los bits de paridad de columna se envφan l final de la transmisi≤n. Todos los bits que se calculan se llaman "bits de paridad". El receptor al recibirlos, vuelve a calcular los bits de paridad y los compara con los bits de paridad que envi≤ el emisor. Si no coinciden, es que hay un error, incluso se puede localizar el bit que ha fallado y corregirlo. c) Redundancia cφclica (CRC) Consiste en mandar junto con el mensaje una secuencia con informaci≤n redundante (info. adicional), la cual, va a permitir la detecci≤n de errores. Hay 3 procedimientos para llevar a cabo la CRC: a) AritmΘtica m≤dulo 2 b) Polinomio c) L≤gica digital En cualquiera de los 3 casos, el emisor tiene un bloque de "k" bits que quiere transmitir. El FCS (Secuencia de Comprobci≤n de Trama) va a generar una secuencia de "n" bits, de manera que al unirla con el mensaje sea divisible por alg·n n·mero predeterminado. El receptor recibe la trama con los bits de comprobaci≤n, la divide por el n║ predeterminado y si el resto es 0, se supone que no ha habido errores en la transmisi≤n. a) AritmΘtica m≤dulo 2 Utiliza sumas binarias pero sin "acarreo", es decir, que utiliza la suma como si se tratara de un X-OR. Igual pasa con la resta. T - Trama (k+n bits) M - Mensaje (k bits) F - FCS (n bits) P - Patr≤n (n+1 bit) El objetivo es que cuando el receptor haga T/P, el resto sea 0. Ejemplo: (se hace un X-OR) M: 10111 FCS: 101 10111000 101 ------------------- 10111101 T: 10111101 Procedimiento para calcular el FCS: T=2^n * M + F (2^n * M)/P = Q + R/P Tras una serie de deducciones de formulas, nos quedamos con la siguiente: T/P = Q ½½ Sirve como trama de chequeo b) Polinomio: Todos los parßmetros (T,F,M,...) se expresan como polinomios. Ejemplo: M - 1010001101 P - 110101 M(x) = x^9 + x^7 + x^3 + x^2 + 1 P(x) = x^5 + x^4 + x^2 + 1 El polinomio x^16 + x^12 + x^5 + 1 es usado en la norma CCITT, que dicta todas las normas de comunicaciones. c) L≤gica digital Se trata del mismo mΘtodo que el de polinomio pero con l≤gica digital. * Correccion de errores a) En el destintrio b) Por retransmisi≤n a) En el destinatario Una vez que el destinatario detecta que hay errores en la transmisi≤n, se encarga mediante la informaci≤n redundante de modificar los bits erroneos recibidos. Este mΘtodo se llama tambiΘn "correcci≤n hacia adelante". El c≤digo mßs importante es el de "Hamming", que sirve para la detecci≤n y correcci≤n de errores, pero tiene una limitaci≤n del n·mero mßximo de bits que puede corregir en cada palabra y por ello, el emisor y el receptor se ponen de acuerdo en el n·mero de bits que puede haber en cada palabra. Los c≤digos de Hamming son distintos seg·n el n║ de bits erroneos que pueden ir en cada palabra y son seguros en un porcentaje muy alto. b) Por retransmisi≤n Este mΘtodo es el mßs usado en la mayoria de los protocolos. Cuando el receptor detecta un error, pide al emisor que retransmita el mensaje. Para poder usar este mΘtodo, la comunicaci≤n debe ser bidireccional. Tipos: - Envio y espera: el emisor envφa bloques de informaci≤n al receptor secuencialmente. Esta forma de retransmisi≤n es lenta pero segura. - Envio continuo: el mensaje se fracciona en peque±os bloques que se numeran y se envian secuencialmente al receptor. Cuando el emisor detecta un bloque erroneo, manda una informaci≤n al emisor indicßndole en n·mero de bloque que es incorrecto y entonces el emisor envφa ese bloque otra vez ≤ envφa ese bloque y todos los que le siguen. 6. MODULACION La modulacion consiste en enviar una se±al que no es adecuada para transmitirse por un medio concreto a traves de otra se±al que si es adecuada para ese medio. La se±al portadora es la que lleva la informacion que no se puede transmitir por el medio y la se±al moduladoras es la que permite transmitir la se±al por ese medio. ************* ****** * MODULADOR *============* DM * ------> i(t) ************* ****** ^ ^ ^ i(t) ^ s(t) p(t) DM: demodulacion ; p(t): portadora ; i(t): informacion Tanto la se±al portadora como la moduldora pueden ser analogicas o digitales. Tipos de modulacion: | - Lineal Clasificacion general: | - Pulsos o Impulsos (*) | - Codificada (*) Dependiendo de la se±al a transmitir y del medio por el cual vamos a transmitir / - Mod. en Amplitud -> AM | Moduladora analogica: - Mod. en Frecuencia -> FM | - Mod. en Fase -> PM | Portadora analogica: | - Mod. en Amplitud -> ASK | Moduladora digital: - Mod. en Frecuencia -> FSK \ - Mod. en Fase -> PSK / | - Mod. en Amplitud por Pulsos -> PAM | - Mod. en Posicion por Pulsos -> PPM Portadora digital: | - Mod. en Duracion por Pulsos -> PDM | - Mod. por Codificacion de Impulsos -> ICM \