1.Tècniques de transmissió de

dadesCFSS2-C4

Elements d’un sistema de comunicació

ETD: Equip Terminal de dadesETCD: Equip Terminal del circuit de dades

Transmissió de senyalsLínia analògica /

Línia digital TX en banda base / TX en banda ampla

Línia a dos / quatre fils

Seqüència de la transmissió

SÍMPLEX

HALF DUPLEX

FULL DUPLEX

Sincronisme

Tx. asíncrona

Tx. síncrona

Rendiment de la tx. Síncrona > tx. asíncrona

Tx. en sèrie

Tx. en paral·lel

Conceptes de tx de dades

Capacitat màxima de transferència d'un canal

Velocitat de transmissió Vts = bits / segon [bps]→

Velocitat de modulació Vm = símbols/segon [bauds] →

(Símbol = número de bits agrupats que hi ha en un període)

Segons Nyquist: )(·log2 2 nBC = Canal ideal sense soroll.

Segons Shannon: )1(·log2 N

SBC += Canal amb soroll

Criteri de Nyquist: Vm = 2B (B: ampla de banda)

2. Sistemes de modulació

CFSS2-C4

Classificació de les modulacions

AM (Amplitud Modulada)

BLU

DBL M. Lineals

BLV

FM (Freqüència Modulada)

Modulacions analògiques contínues (Modulador analògic)

M. Angulars o exponencials PM (Fase [Phase] Modulada)

ASK (Desplaçament d’Amplitud)

FSK (Desplaçament de freqüència)

Portador analògic

Modulacions digitals (Modulador digital) PSK (Desplaçament de fase)

PAM

PPM M. per polsos

PDM Portador digital

Modulacions analògiques discretes (Modulador analògic) M. d'impulsos codificats MIC

Modulació AM

sMOD(t)

t

AM > AP => m>1

sMOD(t)

t

Casos de l’índex de modulació:

Es produeix un canvi de fase de 180º que fa que després no es pugui recuperar el senyal. No interessa. Es coneix com a sobremodulació

sMOD(t)

t

AM < AP => m<1

És el cas que ens interessa

AM = AP => m=1

Modulació per polsosPAM

PWM

PPM

MIC. Modulació per impulsos codificats

Modulacions digitalsASK

FSK

PSK

3. Codificació

CFSS2-C4

Codificació. Transmissió en banda base

Segons la polaritat.

• Unipolars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té sempre la mateixa polaritat (positiva o negativa) i l’altre dígit pren el valor zero

• Polars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té sempre una determinada polaritat i l’altre dígit té la polaritat inversa.

• Bipolars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té pren valors de polaritat alternatius i l’altre dígit pren el valor zero

Segons la durada del pols.

• Sense retorn a zero (NRZ – Non return to zero) → El bits ocupen la totalitat de l’interval significatiu

• Amb retorn a zero (RZ – return to zero) → El bits ocupen part de l’interval significatiu

Codificació de la informació

Detecció d’errors:• Paritat simple: parella / senar• Paritat de bloc• Redundància cíclica (CRC)

Correcció d’errors:• Correcció d’errors en el destinatari

Codi Hamming• Correcció d’errors per retransmissió

Enviament i esperaEnviament continu

4. Xarxes d’àrea local (LAN)

CFSS2-C4

Concepte de LAN• Informació compartida• Recursos (hardware i software) compartits• Administració centralitzada• Millora de la seguretat• Usuaris

WAN vs LAN

Topologies de xarxaBUS ESTRELLA

ANELL

Tipus de cablatgeParell trenat

Coaxial

Fibra òptica

Transmissió de llum

Principi de la reflexió total

http://www.youtube.com/watch?v=36A0_xwf9K0

http://www.youtube.com/watch?v=OXJkuNf2hM8

http://www.youtube.com/watch?v=l1GvuT0Taqs

http://www.youtube.com/watch?v=TVF-L6VO6bY

Espectre de freqüències

Cablatge (comparativa)Característic

as Cable coaxial Thinnet (10Base2) Cable de par trenzado (10Base T)1 Cable de fibra óptica

Coste del cable Más que UTP UTP: menos caro

STP: más que Thinnet Más que Thinnet, pero menos que Thicknet.

Longitud útil del cable2 185 metros (unos 607 pies) UTP y STP: 100 metros (unos 328 pies) 2 kilómetros (6.562 pies).

Velocidad de transmisión 4-100 Mbps UTP:4-100 Mbps STP:16-500 Mbps 100 Mbps o más (> 1Gbps).

Flexibilidad Bastante flexible UTP: más flexibleSTP: menos flexible que UTP Menos flexible que Thicknet

Facilidad de instalación

Sencillo de instalarUTP: muy sencillo; a menudo

preinstalado STP: medianamente sencillo

Difícil de instalar.

Susceptibilidad a

interferenciasBuena resistencia a las interferencias UTP: muy susceptible STP: buena

resistencia No susceptible a las interferencias.

Características especiales

Las componentes de soporte electrónico son menos caras que las del cable de par

trenzado

UTP: Las mismas que los hilos telefónicos; a menudo preinstaladas en

construcciones.STP: Soporta índices de transmisión

mayores que UTP

Soporta voz, datos y vídeo.

Usos presentados

Medio para grandes sitios con altas necesidades de seguridad

UTP: sitios más pequeños con presupuesto limitado

STP: Token Ring de cualquier tamaño

Instalación de cualquier tamaño que requiera velocidad y una gran integridad y seguridad en los

datos.

Cablatge estructurat

1. Ensamblatges per a Connexions Provisionals

2. Sortides d’informació

3 Cable Horitzontal 4 Productes per a la

Interconnexió5 Cable Principal

Mètode d‘accés: CSMA/CD• Només s’envien dades

quan “detecta” que el cable està lliure.

• Si dos equips volen transmetre alhora, es produeix una col·lisió de dades. I no es transmet cap de les dades.

• Quan es detecta una col·lisió, els equips s’esperen un temps aleatori per tornar a transmetre.

TOPOLOGIA BUS

Mètode d‘accés: Token Ring• Entre els equips circula

un paquet de dades anomenat “Token”.

• Un equip pot enviar quan rep un “token” lliure.

• El token passa per cadascun dels equips i només el llegeix l’equip receptor.

• L’equip emissor és el responsable d’alliberar el “token”

TOPOLOGIA ANELL

• Existeix un únic “token”• No existeixen

col·lisions.

Paquets de dades

Paquet: unitat d’ informació transmessa com entitat des d’un dispositiu a un altre de la xarxa.

Grans quantitats de dades, colapsen la xarxa. Això provoca retansmissions que multipliquen el tràfec de la xarxa.

La transmissió per paquets inclou:

•Les dades•L’organització de les dades (adreces, ordre dels paquets, sincronisme…)•Comprovació d’errors

Ethernet•Topologia: Bus lineal o bus en estrella •Tipus d’arquitectura: Banda base. •Mètode d’ accés: CSMA/CD. •Especificació: IEEE 802.3. •Velocitat de transferència: 10 Mbps ó 100 Mbs. •Tipus de cable: Coaxial fi, parell trenat UTP

ETHERNET 10 BASE T

• Cable: UTP Categoría 3, 4 ó 5. • Conectores: RJ-45 al final del cable. • Distancia del PC al hub: Máxim 100 m. • Número total d’equips: 1024 (sense

components de connectivitat)

ETHERNET 10 BASE 2ETHERNET 10 BASE TFAST ETHERNETGIGABYTE ETHERNET

5. Model de referència OSI

http://www.youtube.com/watch?v=J4fyeLWeq-Q&feature=related

CFSS2-C4

OSI: Open System Interconection

Cada nivell proporciona un servei o acció que prepara les dades per al nivell superior i protegeix les dades de nivells inferiors.Per comunicar-se dos ordinadors cal que la informació passi per a cadascun dels nivells de l'emissor i que cada nivell homòleg del receptor comprovi la validesa de les dades.

Nivell 7:Nivell o capa d‘aplicacióProporciona els serveis utilitzats per les aplicacions per tal que l’usuari pugui connectar-se en xarxa.Exemples: E-mail, FTP,...

Nivell 6:Nivell de presentacióPresenta les dades al nivell d’aplicació. Molts cops s’encarrega de traduir formats, comprimir/descomprimir, encriptar/desencriptar,...

Nivell 5:Nivell de sessióS’encarrega del control del diàleg entre diferents nodes. Aquestes sessions establertes poden ser orientades a la connexió o no orientades a la connexió.

• Proporciona la informació en paquets o trames al nivell superior. (En cas del receptor ensambla la informació rebuda).

• S’encarrega de gestionar l’ordre de sortida i arribada dels paquets.

• Detecció d’errors.• PROTOCOL ORIENTAT A LA CONNEXIÓ.Per mantenir

connexió fiable, cal:

Nivell 3:Nivell de xarxa (IP)• Identifica cada paquet amb una adreça lògica.• Encamina els paquets a l’adreça destí.• PROTOCOL NO ORIENTAT A LA CONNEXIÓ

Nivell 4:Nivell de transport (TCP)

Un número de port TCP origen i desti.Un número de seqüència per a misstages que tenen parts més petites.

Un checksum que controla els errors.Un número que indica que la informació ha arribat.

• Identifica cada paquet amb una adreça FÍSICA.

• Determina els camps que té la trama o paquet de dades.

Nivell 1:Nivell físic

• Comunica directament amb el medi físic de comunicació.• Envia i rep bits.

Nivell 2:Nivell d‘enllaç de dades

Estàndard IEEE802.xEspecificación Descripción

802.1 Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.

802.2 Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel en dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3.

802.3 Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection). Éste es el estándar Ethernet.

802.4 Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo (red de área local Token Bus).

802.5 Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring).

802.6 Establece estándares para redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Networks), que son redes de datos diseñadas para poblaciones o ciudades. En términos de extensión geográfica, las redes de área metropolitana (MAN) son más grandes que las redes de área local (LAN), pero más pequeñas que las redes de área global (WAN). Las redes de área metropolitana (MAN) se caracterizan, normalmente, por conexiones de muy alta velocidad utilizando cables de fibra óptica u otro medio digital.

802.7 Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha (Broadband Technical Advisory Group).

802.8 Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra óptica (Fiber-Optic Technical Advisory Group).

802.9 Define las redes integradas de voz y datos.

802.10 Define la seguridad de las redes.

802.11 Define los estándares de redes sin cable.

802.11b Ratificado el 16 de Septiembre de 1.999, proporciona el espaldarazo definitivo a la normativa estándar inicial, ya que permite operar a velocidades de 11 Mbps y resuelve carencias técnicas relativas a la falta de itinerancia, seguridad, escalabilidad, y gestión existentes hasta ahora.

802.12 Define el acceso con prioridad por demanda (Demand Priority Access) a una LAN, 100BaseVG-AnyLAN.

802.13 No utilizada.

802.14 Define los estándares de módem por cable.

802.15 Define las redes de área personal sin cable (WPAN, Wireless Personal Area Networks).

802.16 Define los estándares sin cable de banda ancha.

6. Adreces IP

CFSS2-C4

Classificació adreces IP

Classe A

0 + Xarxa (7 bits) + Màquina (24 bits)

124 adreces de xarxa

224 adreces de màquina

Classe B

10 + Red (14 bits) + Máquina (16 bits)

16.382 adreces de xarxa

216 adreces de màquina

Classe C

110 + Red (21 bits) + Máquina (8 bits)

2.097.152 adreces de xarxa

28 adreces de màquina

Subxarxes i màscares de xarxa

•La máscara de xarxa és un número amb el format d’una adreça IP que serveix per a distingir quan una màquina determinada pertany a una subxarxa.

•En format binari totes les màscares de xarxa tenen els "1" agrupats a l’esquerra (indiquen adreça de subxarxa) i els "0" a la dreta (indiquen adreça de màquina)

7. Elements per la connectivitat

de xarxesCFSS2-C4

Elements per a la interconnexió

Considerem que una LAN és petita quan:• El cable satura el tràfec de xarxa• Els temps de resposta són lents.

Cada topologia o arquitectura té els seus límits. Existeixen però components que permeten incrementar lamida de la xarxa.Aquests components permeten:

• Segments de LAN es converteixin en LANs independents.• Unir dues LAN separades. • Conectar-se amb entorns WAN

Aquests components són:• Hubs (concentradors). • Repetidors. • Bridges (ponts) - Switchs. • Routers (encaminadors). • Gateways (pasarel·les).

HubsPermet incrementar la mida de la LAN

Repetidors• Treballa a nivell 1 de la torre

OSI.• Regenera el senyal que arriba

atenuat d’un segment i l’amplifica pel segment següent.

S’implementa un repetidor quan cal:• Connectar dos segments de medi similar o no similar. • Regenerar el senyal per a incrementar la distància de

transmissió.• Passar tot el tràfec en les dues direccions.• Connectar dos segmentos de la forma més efectiva en quant

al cost.

Bridges - SwitchsTreballen a nivell 2 de la Torre OSI.S’utilitzen per a :

• Fer un segment més llarg. • Augmentar el nombre d’equips. • Reduir colls d’ampolla de tràfec. • Dividir una xarxa congestionada,

en dues subxarxes.• Enllaçar medis físics diferents

Un bridge :• Escolta tot el tràfec. • Comprova les adreces MAC origen i destí de cada paquet. • Construeix una taula d’encaminament. • Reenvía paquets de la següent forma:

• Si el destí no apareix la taula d’ encaminament, el bridge reenvia el paquet a tots els segments.

• Si el destí apareix en la taula, el bridge reenvia el paquet al segment corresponent (a no ser que sigui l’origen).

RoutersTreballen a nivell 3 de la Torre OSI.Proporcionen les funcions de:

• Filtrat i aillament del tràfec. • Conexió de segments de xarxa

Els routers utilitzen taules d’encaminament amb adreces de xarxa.Selecciona el millor camí en funció d’uns algorismes.

Existeixen routers ESTÀTICS i DINÀMICS

GatewaysTreballen a nivell 7 de la Torre OSI.

Un gateway enllaça dos sistemes que no utilizen els mateixos:

• Protocols de comunicacions

• Estructures de dades. • Llenguatges• Arquitectura Els gateways interconnecten xarxes heterogènees.• Los gateways modifiquen el format de les dades i els adapta a l’aplicació destiLos gateways son de tarea específica.