INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

FUNDAMENTOS DE TELECOMUNICACIONES

UNIDAD IIMedios de transmisión y sus características

GRUPO 5G2C H: 17-18 Hrs.

PROFESORA

RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ NORMA

ALUMNOS

Najera Alducin Juan LuisHernández Morales Daniel

FECHA DE ENTREGA7 Octubre 2013

1

Índice Transmisión (Introducción) 3 Características y clasificación 3 Medios de transmisión guiados 3

o Par trenzado 4o Cable coaxial 5o Fibra óptica 6

Medios de transmisión no guiados 7o Infrarrojos 7o microondas 7o Satelitales 8o Ondas cortas 8

Métodos para la detección y corrección de errores 8o Verificación de redundancia vertical (VRC) 10o Verificación de redundancia longitudinal (LRC) 11o Verificación de redundancia cíclica (CRC) 12

Control de flujo 13o asentamiento 13o Ventanas deslizantes 13o Por hardware o software 14o Lazo abierto 14o Lazo cerrado 15

Anexos 16o Métodos para la detección y corrección de errores (Mapa

conceptual)16

o Control de flujo (cuadro comparativo) 17o Medios de transmisión guiados (cuadro comparativo) 18o Medios de transmisión no guiados (cuadro comparativo) 20

Bibliografía 20

2

MEDIOS DE TRANSMISIÓN Y SUS CARACTERÍSTICAS

Transmisión

Los medios de transmisión son aquellos medios por los cuales se da el envió de información entre dos terminales. Estos se pueden dar por un medio físico (cables), llamados medios de transmisión guiados; y los que no utilizan un medio físico para su transmisión, los medios de transmisión no guiados.En este trabajo se dará un resumen de los medios de transmisión que se encuentran disponibles.

Los medios de transmisión son el medio físico por el cual se realiza la transmisión o envío de información entre dos terminales. Se da por ondas electromagnéticas o haces de luces, los cuales pasan a través de un medio físico (por líneas o cables) o un medio inalámbrico.Cada medio tiene un diferente costo, ventajas y desventajas, facilidad de instalación, y velocidad de transmisión.

Características y clasificación.Las características y parámetros más significativos que tienen los medios de transmisión son: su ancho de banda, longitud, fiabilidad en la transferencia, seguridad, facilidad de instalación y costo.De acuerdo a García, Jesús (2001), Redes para Proceso Distribuido, 2da Edición “La fiabilidad en la transferencia es la característica que determina la calidad de la transmisión, normalmente evaluada n porcentaje de errores por número de bits transmitidos. Está relacionada con la atenuación, así como por la sensibilidad a las interferencias externas”.También dice que “La seguridad indica el grado de dificultad con que las señales transportadas pueden ser interceptadas”.Los medios de transmisión pueden ser clasificados en dos tipos: los guiados y los no guiados. Los medios guiados (o basados en líneas) se dan por medio de cables, mientras que los no guiados se dan por los alrededores (como el aire y el vacío)

Medios de transmisión guiados o basados en líneas

Los medios de transmisión guiados son aquellos que para la transmisión de datos usan componentes físicos y sólidos. También se les conoce como medios de transmisión basados en líneas o medios de transmisión por cable.Están constituidos por un cable, en el cuál se da la transmisión de datos. Sus

3

características principales son: velocidad máxima de transmisión, facilidad de instalación, su capacidad para soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace, inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, y distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores.La velocidad de transmisión está ligada fuertemente a la distancia entre las terminales, y depende de esta.Los medios de transmisión guiados o basados en líneas más utilizados en las tecnologías de la computación y para la interconexión de las computadoras son los siguientes:

1.- Par trenzado o cable de pares:

Es el medio de transmisión guiada más antiguo y común que existe. Este medio está conformado por dos conjuntos de alambres delgados de cobre, estos se entrelazan, para después ser aislados con una capa de plástico.Es el medio de transmisión más utilizado ya que tiene un costo muy pequeño (las compañías de teléfonos lo usan mucho, al igual que las redes telefónicas en el hogar). Sus inconveniencias principales son su baja velocidad de transmisión y su corto alcance.

Existen dos tipos de par trenzado:

· Protegido (Shielded Twisted Pair (STP)) o apantallado.· No protegido (Unshielded Twister Pair(UTP)) o sin apantallar.

El cable no protegido o sin apantallar (UTP), nada más presenta una cubierta de plástico que protege el cable de contacto directo, mientras que el par trenzado protegido o apantallado (STP) también dispone de una cubierta exterior con forma de malla conductora; esta sirve para ayudar a reducir las interferencias electromagnéticas del exterior. También tienen una mayor distancia de trenzado.

Así podemos ver que los STP presentan más ventajas y mayor calidad de transmisión que los UTP, aunque resulten ser más caros que los UTP por las mismas razones.

Las aplicaciones principales que se le dan al cable de par trenzado son las

4

siguientes:

*Bucle de abonado: El cable comúnmente utilizado es UTP Cat. 3 (para aplicaciones de voz). Este es el último tramo de cable que existe entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra conectado.

*Redes LAN: El cable comúnmente utilizado es el UTP Cat. 5 o Cat. 6 (para transferencia de datos). Este puede llegar a velocidades de varios centenares de Mbps. Este cable constituye redes como las de 10/100/1000BASE-T.

5

2.- Cable Coaxial: Es el medio más frecuentemente utilizado en sistemas de telecomunicaciones. Este cable consiste de un alambre de cobre cubierto de varias capas de aislante. Todo el cable está cubierto por un aislamiento de protección que se utiliza para reducir las emisiones eléctricas. Tiene un mayor ancho de banda que el cable de pares. Puede transmitir mayor cantidad de información y a velocidades más rápidas que el par trenzado (hasta200 megabits por segundo), sin sufrir de interferencias eléctricas.En redes de área local, el cable coaxiales emplea tanto con transmisión en banda de base como con transmisión de banda ancha, aunque la primera es la que se utiliza frecuentemente. Es utilizado ampliamente en las redes del tipo Ethernet, aunque está siendo desplazado poco a poco con el cable de pares. También se utiliza en la transmisión de señales de vídeo.

Los tipos de cable coaxial más comúnmente empleados son:

*Cable coaxial grueso.- Sus características son, según García, Jesús: “Impedancia característica: 50 ohmios. Conector tipo “N”. Las especificaciones de las redes tipo Ethernet que lo utilizan se conocen con las siglas 10BASES”.

*Cable coaxial delgado.- Sus características son: “Impedancia característica: 50 ohmios. Conector tipo “BNC”. Las especificaciones de redes Ethernet que emplean este cable se denominan mediante las siglas 10BASE2; es decir, operan a 10 Mbps, con transmisión de banda de base y una longitud máxima de cable del orden de 200 m”.

*Cable coaxial de banda ancha.- Sus características son: “Impedancia característica: 75 ohmios. Se le conoce con las siglas 10BROAD36; es decir, opera a 10 Mbps con transmisión en banda ancha y con una longitud máxima de 3600 m. En lo que respecto a la longitud, hay que tener en cuenta que las estaciones se conectan a los dos extremos del cable, por ello, la cobertura es de 1800 m.

3.- Cable de fibra óptica:

Se forma cuando se juntan cientos o miles de cables. Estos cables son extremadamente delgados, como un cabello humano, hechos de fibra de vidrio transparente. Es el medio de transmisión guiado más reciente y el de mayor potencial para redes de alta velocidad. Esta suele estar constituida por un núcleo circular muy fino de fibra de vidrio (silicio) transparente, el cual es capaz de conducir la energía óptica en su interior. Está rodeado de un revestimiento de otro tipo de vidrio, con diferente índice de refracción. Todo este conjunto se envuelve enana cubierta opaca y absorbente de luz.

Los sistemas de transmisión óptica se conforman de tres componentes:-Transmisor de energía óptica.-Fibra óptica.

6

-Detector de energía óptica.

Las características principales que se encuentran en los cables de fibra óptica son: el ancho de banda muy elevado, baja atenuación, aislamiento electromagnético y un tamaño pequeño y ligereza. Sus principales inconvenientes son la complejidad y la sensibilidad de los opto-acopladores.La fibra óptica transforma los datos en pulsos de luz, que son emitidos por un dispositivo láser del tamaño de la cabeza de un alfiler, y son transmitidos a una velocidad sorprendente.

7

Medios de transmisión no guiados

Los medios de transmisión no guiados son aquellos que no confinan las señales mediante ningún tipo de cable, sino que las señales se propagan libremente a través del medio. Los medios más importantes en los que esto se da son el aire y el vacío. Son medios muy buenos para cubrir grandes distancias, además se dan hacia cualquier dirección. La transmisión y recepción se realizan por medio de antenas, las cuales deben estar alineadas si su transmisión es direccional, pero si es omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.

Estos medios de transmisión se dividen en:

Infrarrojos: Poseen las mismas técnicas que las empleadas por la fibra óptica pero son por el aire. Son una excelente opción para las distancias cortas, hasta los 2km generalmente. Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en línea tras la posible reflexión de rayo en superficies como las paredes. En infrarrojos no existen problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es necesario permiso para su utilización (en microondas y ondas de radio si es necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso).

Microondas: En un sistema de microondas se utiliza el espacio físico aéreo como medio de transmisión. Las emisiones pueden ser de forma analógica o digitales pero han de estar en la línea visible. La información se transmite en forma digital a través de ondas de radio de muy corta longitud (unos pocos centímetros). Pueden direccionarse múltiples canales a múltiples estaciones dentro de un enlace dado, o pueden establecer enlaces punto a punto. Las estaciones consisten en una antena tipo plato y de circuitos que interconectan la antena con la terminal del usuario.

8

Satélite: Sus ventajas son la libertad geográfica, su alta velocidad. Sus desventajas tiene como gran problema el retardo de las transmisiones debido a tener que viajar grandes distancias. El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario.

Se suele utilizar este sistema para:- Difusión de televisión.- Transmisión telefónica a larga distancia.- Redes privadas.

Ondas cortas: También llamadas radio de alta frecuencia, su ventaja es que se puede transmitir a grandes distancias con poca potencia y su desventaja es que son menos fiables que otras ondas.

Métodos para la detección y corrección de errores

En matemáticas, computación y teoría de la información, la detección y corrección de errores es una importante práctica para el mantenimiento e integridad de los datos a través de diferentes procedimientos y dispositivos como medios de almacenamiento confiables.La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de datos, generalmente por canales no diseñados para este propósito (línea telefónica), y que introducen un ruido externo que produce errores en la transmisión. Por lo tanto, debemos asegurarnos que si dicho movimiento causa errores, éstos puedan ser detectados. El método para detectar y corregir errores es incluir en los bloques de datos transmitidos bits adicionales denominados redundancia.

Existen varios tipos de errores (fig.a), los cuales los mencionaremos a continuación.

Error de bit.Únicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa. Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de error menos probable en una transmisión de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que tener una duración muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una transmisión paralela, en que un cable puede sufrir una perturbación y alterar un bit de cada byte.

9

Error de ráfaga.El error de ráfaga significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Los errores de ráfaga no significan necesariamente que los errores se produzcan en bits consecutivos. La longitud de la ráfaga se mide desde el primero hasta el último bit correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.

Los errores de ráfaga es más probable en transmisiones serie, donde la duración del ruido es normalmente mayor que la duración de un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits. El número doble bits afectados depende de la tasa de datos y de la duración del ruido.

Es el mecanismo más frecuente y barato, la VRC se denomina a menudo verificación de paridad, y se basa en añadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos, de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificación de paridad impar. Esta técnica permite reconocer un error de un único bit, y también de ráfaga siempre que el número total de bits cambiados sea impar. La función de paridad (par o impar) suma el dato y devuelve la cantidad de unos que tiene el dato, comparando la paridad real (par o impar) con la esperada (par o impar).

Criterios para la paridad Bit de paridad par:

o Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 0o Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 1

Bit de paridad impar:o Núm. total de “1”par: Bit de paridad = 1o Núm. total de “1”impar: Bit de paridad = 0

EJEMPLOS:

10

VERIFICACIÓN DE REDUNDANCIA VERTICAL (VRC)

El mecanismo de detección de errores más frecuente y más barato es la verificación de redundancia vertical (VRC), denominada a menudo verificación de paridad. En esta técnica, se añade un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par.Figura 4.46 Concepto de VRC con paridad parSuponga que se quiere transmitir la unidad de datos binarios 1100001 [ASCII a (97)]; vea; la figura 4.46. Si se suma el número de unos se obtiene 3, un número impar. Antes de transmitir se pasa la unidad de datos a través de un generador de paridad. El generador de paridad cuenta los unos y añade el bit de paridad (un 1 en este caso) al final. El número total de unos es ahora 4, un número par. A continuación el sistema transmite la unidad expandida completa a través del enlace de red. Cuando alcanza el destino, el receptor pasa los 8 bits a través de una función de verificación de paridad par. Si el receptor ve 11100001, cuenta cuatro unos, un número par, y la unidad pasa la comprobación. Pero ¿qué ocurre si la unidad de datos ha sufrido daños en el transito? ¿Qué ocurre si en lugar de recibir 11100001 el receptor ve 11100101? En ese caso, cuando el comprobador de paridad cuenta los unos obtiene cinco, un número impar. El receptor sabe que en alguna parte se ha producido un error en los datos y por tanto rechaza la unidad completa.

Observe que en, aras a la simplicidad, se está hablando únicamente de la verificación de paridad par, donde el número de unos debería ser un número par. Algunos sistemas podrían usar verificación de paridad impar, donde el número de unos debería ser impar. El principio es el mismo, pero el cálculo es distinto.Ejemplo 4.7Imagine que el emisor quiere enviar la palabra «world». En ASCII los cinco caracteres se codifican como: fl1110111 1101111 1110010 1101100 1100100 w o r l dCada uno de los cuatro primeros caracteres tiene un número par de unos, por lo que su bit de paridad es 0. Sin embargo, el último carácter (‘d’) tiene tres unos (un número impar), por lo que su bit de paridad es 1 para que el número total de unos sea par. A continuación se muestran los bits enviados realmente (los bits de paridad están subrayados).fl 1110111011011110111001001101100011001001

Ejemplo 4.8Suponga ahora que la palabra «world» del ejemplo anterior es recibida por el receptor sin que haya habido ningún problema de corrupción en la transmisión.fl1110111011011110111001001101100011001001El receptor cuenta los unos en cada carácter y obtiene números pares (6, 6, 4, 4, 4). Aceptaría los datos.

Ejemplo 4.9Suponga ahora que la palabra «world» del Ejemplo 4.7, es recibida por el receptor pero que sus datos han sido corrompidos durante la transmisión.fl1111111011011110111011001101100011001001

11

El receptor cuenta los unos en cada carácter y obtiene números pares e impares (7, 6, 5, 4, 4). El receptor sabe que los datos están corruptos, los descarta y solicita su retransmisión.

PrestacionesVRC puede detectar todos los errores en un único bit. También puede detectar errores de ráfagas siempre que el total de números de bits cambiados sea impar (1, 3, 5, etc.). Supongamos que hay una unidad de datos con paridad par donde el número total de unos, incluyendo el bit de paridad, es 6:1000111011. Si tres bits cualesquiera cambian su valor, la paridad resultante sería impar y se detectaría el error: 1111111011son9, 0110111011son7, 1100010011son5, todos impares. El comprobador de VRC devolvería como resultado 1 y se rechazaría la unidad. Esto mismo es cierto para cualquier número de errores impares.Sin embargo, suponga que dos bits de la unidad de datos cambian su valor: 1110111011son8, 1100011011son6, 1000011010: 4. En cada caso, el número de unos en la unidad de datos sigue siendo par. El comprobador de VRC los sumará y devolverá un número par, aunque la unidad de datos contiene dos errores. VRC no puede detectar errores cuando el número total de bits cambiados sea par. Si cambian dos bits cualesquiera durante la transmisión, los cambios se anulan entre sí y la unidad de datos pasará la verificación de paridad aunque sea erróneo. Esto mismo es cierto para cualquier número de errores pares.

VERIFICACION DE REDUNDANCIA LONGITUDINAL (LRC)

En esta técnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y columnas), a continuación se calcula un bit de paridad para cada columna y se crea una nueva fila de bits, que serán los bits de paridad de todo el bloque, a continuación se añaden los bits de paridad al dato y se envían al receptor.Típicamente los datos se agrupa en unidades de múltiplos de 8 -1 byte- (8, 16, 24, 32 bits) la función coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de los bits primeros,

12

de los segundos, etc, generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los primeros bits, etc.Esta técnica incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga, ya que una LRC de n bits (n bits de paridad) puede detectar una ráfaga de más de n bits, sin embargo un patrón de ráfaga que dañe algunos bits de una unidad de datos y otros bits de otra unidad exactamente en la misma posición, el comprobador de LRC no detectará un error.

Se quiere enviar la información “PAG” en ASCII (7 bits):Se añade:

Bit para VRC criterio par (verde, primera fila)Bit para LRC criterio par (azul, última columna)Bit de paridad cruzada criterio par (rosa)

VERIFICACION DE REDUNDANCIA CICLICA (CRC)

A diferencia de las técnicas VRC y LRC, que se basan en la suma (para calcular la paridad), la técnica CRC se basa en la división binaria. En esta técnica, se añaden bits redundantes en la unidad de datos de forma que los todo el conjunto sea divisible exactamente por un número binario determinado, en el destino los datos recibidos son divididos por ese mismo número, si en ese caso no hay resto de la operación, el dato es aceptado, si apareciera un resto de la división, el dato se entendería que se ha corrompido y se rechazará.

La técnica añade unos bits de CRC, de la siguiente manera en tres pasos básicos: en primer lugar se añade una tira de n ceros, siendo n el número inmediatamente menor al número de bits del divisor predefinido (que tiene n+1 bits), el segundo paso es dividir la nueva unidad de datos por el divisor predefinido usando un proceso de división binaria, el resto que quedara sería los bits de CRC a añadir, el tercer paso es sustituir los n bits añadidos en el paso primero por los n bits del resto de la operación del segundo paso, el dato final será divisible exactamente por el divisor predefinido. La imagen muestra el esquema del proceso.

13

CONTROL DE FLUJO

El control de flujo es un mecanismo por el cual modem y ordenador gestionan los intercambios de información. Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de los elementos no puede procesar más información y reanudar el proceso no más vuelve a estar disponible.

Tipos:

Asentimiento

Es la más simple de las técnicas. Los pasos que llevarían a cabo las dos máquinas en diálogo serían:

1. El transmisor envía una trama al receptor. 2. El receptor la recoge, y devuelve otra trama de aceptación (ACK). 3. Cuando el transmisor recibe esta trama sabe que puede realizar un nuevo envío.4. Si pasado un cierto tiempo predeterminado no ha llegado acuse de recibo, el

emisor retransmite la trama.

Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor, éste (el receptor) confirma al emisor (enviándole un mensaje de confirmación la recepción de la trama. Este mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra trama al receptor. De esta forma, cuando el receptor esté colapsado (el buffer a punto de llenarse), no tiene más que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará hasta que el receptor decida enviarle el mensaje de confirmación (una vez que tenga espacio en el buffer). Sin embargo, la técnica de parada y espera presenta un importante inconveniente. Supongamos que el transmisor envía una trama y el receptor da el acuse de recibo, pero de alguna manera el ACK se pierde o se retrasa en llegar. En ambos casos el emisor piensa que el tiempo ha expirado y retransmite la trama, pero el receptor ya había recogido una y cree que ésta que le llega ahora es otra diferente. Para solucionar este problema, la cabecera de una trama del protocolo de parada-y-espera incluye un bit a modo de número de secuencia), que puede tomar los valores 0 y 1; los números de secuencia empleados para tramas consecutivas son alternos.

Ventanas deslizantes

En este algoritmo el término ventana de transmisión se refiere a un buffer en el cual se almacenan copias de las tramas enviadas, en espera de recibir el ACK correspondiente; si no llegan en el tiempo previsto, se realiza una nueva copia y se retransmite la trama. El número de secuencia de transmisión, N(S), es la posición que ocupa la trama enviada en el buffer. El número de secuencia viaja en la cabecera de la trama, dentro del campo de control. Por ventana de recepción se entiende el buffer donde se almacenan las tramas que llegan a una máquina por alguno de sus enlaces. En este buffer esperan a ser procesadas, y a que se devuelva el acuse de recibo correspondiente a cada una de ellas, para que la máquina origen sepa que la transmisión ha llegado sin problemas a su destino. El número

14

de secuencia de recepción, N(R), es la posición que ocupa la trama recibida en el buffer de recepción. El tamaño de la ventana puede estar preestablecido, o puede negociarse durante el establecimiento de la conexión. En la figura se ilustra el mecanismo del algoritmo para una ventana de tamaño 4: El algoritmo de ventana deslizante es como sigue: primero el emisor asigna un número de secuencia a cada trama. El emisor controla tres variables:

1. El tamaño de la ventana de transmisión (TVT): que será finito. Representa el número máximo de tramas que el emisor puede enviar sin recibir ACK de la primera de ellas.

2. El número de secuencia del último ACK recibido (UAR). 3. El número de secuencia de la última trama enviada (UTE).

Control del flujo mediante ventana deslizante

En este sistema, el receptor y el emisor se ponen de acuerdo en:

El número de tramas que puede guardar el receptor sin procesar. Número de bits a utilizar para numerar cada trama. Por ejemplo, si en el buffer del

receptor caben tramas, habrá que utilizar una numeración con 3 bits (23 = 8 > 7). El emisor transmite tramas por orden (cada trama va numerada módulo 2número

de bits) hasta un máximo del número máximo de tramas que quepan en el buffer del receptor.

Por hardware o software

El control de flujo por hardware (RTS/CTS) depende del módem para controlar el flujo de datos. Se debe usar con todos los módems de alta velocidad o con los módems que comprimen datos.

El control de flujo por software (llamado también XON/XOFF o CTRL+S/CTRL+Q) utiliza caracteres de datos para indicar que el flujo de datos debe iniciarse o detenerse. Esto permite a un módem enviar un carácter de control para indicar a otro módem que detenga la transmisión mientras se actualiza.El control de flujo por software es más lento y, normalmente, menos conveniente que el control de flujo por hardware. El control de flujo por software se utiliza sólo para transmitir texto. No se puede utilizar para la transferencia de archivos binarios porque éstos pueden contener caracteres especiales de control de flujo.

Lazo abierto

Lazo abierto es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salida independiente a la señal de entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador.

Estos sistemas se caracterizan por: Ser sencillos y de fácil concepto.

15

Nada asegura su estabilidad ante una perturbación. La salida no se compara con la entrada. Ser afectado por las perturbaciones. Éstas pueden ser tangibles o intangibles. La precisión depende de la previa calibración del sistema.

Lazo cerrado Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final para ajustar la acción de control en consecuencia. El control en lazo cerrado es imprescindible cuando se da alguna de las siguientes circunstancias:Cuando un proceso no es posible de regular por el hombre.Una producción a gran escala que exige grandes instalaciones y el hombre no es capaz de manejar.Vigilar un proceso es especialmente difícil en algunos casos y requiere una atención que el hombre puede perder fácilmente por cansancio o despiste, con los consiguientes riesgos que ello pueda ocasionar al trabajador y al proceso.

Sus características son: Ser complejos, pero amplios en cantidad de parámetros. La salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema. Su propiedad de retroalimentación. Ser más estable a perturbaciones y variaciones internas.

16

17

METODOS PARA LA DETECCION Y CORRECCION DE ERRORES

VERIFICACION DE REDUNDANCIA LONGITUDINAL (LRC)

En esta técnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y

columnas), a continuación se calcula un bit de paridad para cada columna y se

crea una nueva fila de bits, que serán los bits de paridad de todo el bloque, a

continuación se añaden los bits de paridad al dato y se envían al receptor.

Típicamente los datos se agrupa en unidades de múltiplos de 8 -1 byte- (8,

16,24,32 bits) la función coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de

los bits primeros, de los segundos, etc, generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los primeros bits,

etc.

Verificación de redundancia vertical (VRC)

El mecanismo de detección de errores más frecuente y más barato es la

verificación de redundancia vertical (VRC), denominada a menudo verificación de paridad. En esta técnica, se añade un bit de redundancia,

denominado bit de paridad, al final de cada

unidad de datos de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el

bit de paridad) sea par.

Suponga que se quiere transmitir la unidad de datos binarios 1100001 [ASCII a

(97)]; vea; la figura 4.46. Si se suma el número de unos se obtiene 3, un número impar.

Antes de transmitir se pasa la unidad de datos a través de un generador de paridad. El

generador de paridad cuenta los unos y añade el bit de

paridad (un 1 en este caso) al final. El número

total de unos es ahora 4, un número par.

A continuación el sistema transmite la unidad

expandida completa a través del enlace de red. Cuando alcanza el destino, el receptor

pasa los 8 bits a través de una función de

verificación de paridad par. Si el receptor ve

11100001, cuenta cuatro unos, un número par, y la unidad pasa la comprobación.

Pero ¿qué ocurre si la unidad de datos ha sufrido daños en el transito ¿Qué ocurre si en

lugar de recibir 11100001 el receptor ve

11100101? En ese caso, cuando el comprobador de paridad

cuenta los unos obtiene cinco, un número impar.

El receptor sabe que en alguna parte se ha

producido un error en los datos y por tanto rechaza la unidad completa.

VERIFICACION DE REDUNDANCIA CICLICA.

A diferencia de las técnicas VRC y LRC, que se basan en la suma (para calcular la paridad), la técnica CRC se basa en la

división binaria. En esta técnica, se añaden bits redundantes en la unidad de datos de

forma que los todo el conjunto sea divisible exactamente por un número binario determinado, en el destino los datos recibidos son divididos por ese mismo número, si en ese caso no hay

resto de la operación, el dato es aceptado, si apareciera un resto de la división, el

dato se entendería que se ha corrompido y se rechazará.

La técnica añade unos bits de CRC, de la siguiente manera en tres pasos básicos: en primer lugar se añade una tira de n ceros,

siendo n el número inmediatamente menor al número de bits del divisor predefinido (que tiene n+1 bits), el

segundo paso es dividir la nueva unidad de datos por el divisor predefinido usando

un proceso de división binaria, el resto que quedara sería los bits de CRC a añadir,

el tercer paso es sustituir los n bits añadidos en el paso primero por los n bits

del resto de la operación del segundo paso, el dato final será divisible

exactamente por el divisor predefinido. La imagen muestra el esquema del proceso.

La comunicación entre varias computadoras produce continuamente un movimiento de datos,

generalmente por canales no diseñados para este propósito (línea telefónica), y que introducen un

ruido externo que produce errores en la transmisión.

Anexos

Control de flujo

TÉCNICA CARACTERÍSTICA ALGORITMO

VENTANA DESLIZANTE

Por ventana de recepción se entiende el buffer donde se almacenan las tramas que llegan a una máquina por alguno de sus enlaces. En este buffer esperan a ser procesadas, y a que se devuelva el acuse de recibo correspondiente a cada una de ellas, para que la máquina origen sepa que la transmisión ha llegado sin problemas a su destino. El número de secuencia de recepción, N(R), es la posición que ocupa la trama recibida en el buffer de recepción.

1. El tamaño de la ventana de transmisión (TVT): que será finito. Representa el número máximo de tramas que el emisor puede enviar sin recibir ACK de la primera de ellas. 2. El número de secuencia del último ACK recibido (UAR). 3. El número de secuencia de la última trama enviada (UTE). El número de tramas que puede guardar el receptor sin procesar. Número de bits a utilizar para numerar cada trama. Por ejemplo, si en el buffer del receptor caben 7 tramas, habrá que utilizar una numeración con 3 bits (23 = 8 > 7 ) . El emisor transmite tramas por orden (cada trama va numerada módulo 2número de bits) hasta un máximo del número máximo de tramas que quepan en el buffer del receptor.

PARADA-ESPERA.

Es la más simple de las técnicas, sin embargo, la técnica de parada-y-espera presenta un importante inconveniente. Supongamos que el transmisor envía una trama y el receptor da el acuse de recibo, pero de alguna manera el ACK se pierde o se retrasa en llegar. En ambos casos el emisor piensa que el tiempo ha expirado y retransmite la trama, pero el receptor ya había recogido una y cree que ésta que le llega ahora es otra diferente. Para solucionar este problema, la cabecera de una trama del protocolo de parada-y-espera incluye un bit a modo de número de secuencia), que puede tomar los valores 0 y 1; los números de secuencia empleados para tramas consecutivas son alternos.

1. El transmisor envía una trama al receptor.2. El receptor la recoge, y devuelve otra trama de aceptación (ACK).3. Cuando el transmisor recibe esta trama sabe que puede realizar un nuevo envío.4. Si pasado un cierto tiempo predeterminado no ha llegado acuse de recibo, el emisor retransmite la trama.Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor, éste (el receptor) confirma al emisor (enviándole un mensaje de confirmación la recepción de la trama.Este mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra trama al receptor.De esta forma, cuando el receptor esté colapsado (el buffer a punto de llenarse), no tiene más que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará hasta que el receptor decida enviarle el mensaje de confirmación (una vez que tenga espacio en el buffer).

POR HARDWARE

El control de flujo por software utiliza caracteres de datos para indicar que el flujo de datos debe iniciarse o detenerse. Esto permite a un módem enviar un carácter de control para indicar a otro módem que detenga la transmisión mientras se actualiza.El control de flujo por software es más lento y, normalmente, menos conveniente que el control de flujo por hardware. El control de flujo por software se utiliza sólo para transmitir texto. No se puede utilizar para la transferencia de archivos binarios porque éstos pueden contener caracteres especiales de control de flujo

El control de flujo por software hace uso de dos caracteres especiales, usualmente representados como Xon/Xoff. No están destinados para ser usados en una transmisión comenzar/terminar. Son usados por los dispositivos seriales para permitirle a la PC saber cuándo el buffer está casi lleno, se manda un carácter Xoff sobre la línea de transmisión. La PC leerá el carácter especial y detendrá la escritura hasta que lea un carácter Xon desde el dispositivo. Aunque el buffer de la PC raramente se llene, cuando el dispositivo reciba un carácter Xoff detendrá la escritura hasta que reciba el byte Xon.

18

ASENTAMIENTO

Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor, éste (el receptor) confirma al emisor (enviándole un mensaje de confirmación la recepción de la trama.Este mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra trama al receptor. De esta forma, cuando el receptor esté colapsado (el buffer a punto de llenarse), no tiene más que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará hasta que el receptor decida enviarle el mensaje de confirmación (una vez que tenga espacio en el buffer).

1. El transmisor envía una trama al receptor.2. El receptor la recoge, y devuelve otra trama de aceptación (ACK).3. Cuando el transmisor recibe esta trama sabe que puede realizar un nuevo envío.4. Si pasado un cierto tiempo predeterminado no ha llegado acuse de recibo, el emisor retransmite la trama.

Medios de transmisión guiadosCategoría Estándar Ancho

de banda

Velocidad Distancia que

soporta

Características

Categoría 1 TIA/EIA-568-B 0.4 MHz 100 kbps 100 metros

Esta categoría consiste del cable básico de telecomunicaciones y energía de circuito limitado.Líneas telefónicas y módem de banda ancha

Categoría 2 TIA/EIA-568-B 4 MHz 4 Mbit/s 100 metros

Esta categoría de cable es capaz de transmitir datos hasta 4 Mbit/s.Generalmente ya dejo de ser usado

Categoría 3 EIA/TIA -568 16 MHz 10 Mbit/s 100 metros

Se utiliza en redes 10BaseT y puede transmitir datos a velocidades de hasta 10 Mbps

Categoría 4 EIA/TIA-568 20 MHz 16 Mbit/s 100 metros

Se usa en redes Token Ring y puede transmitir datos a velocidades de hasta 15 Mbps

Categoría 5e/5

TIA/EIA-568-B 100 MHz 1000 Mbps

100 metros

Está diseñado para señales de alta integridad. Pueden ser blindados o no blindados. Se usan a menudo en redes de ordenadores Ethernet, y otras como servicios básicos de telefonía, tokenring y ATM

19

Categoría 6 ANSI/ TIA/EIA-568B-

2.1

250 MHz 1 Gbps 90 metros Posee características y especificaciones para crosstalk y ruido. El estándar de cable es utilizable para 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-TX.

Categoría 6a ANSI/ TIA/EIA-568B-

2.10

550 MHz 10 Gbps 100 metros

Operan a frecuencias de hasta 550 MHz y proveen transferencias de hasta 10 Gbit/s. La nueva especificación mitiga los efectos de crosstalk

Categoría 7/7a

ISO/IEC 11801 600-1200 HMz

10 Gbit/S 100 Metros

Posee especificaciones aún más estrictas para crosstalk y ruido en el sistema que Cat 6. Para lograr esto, el blindaje ha sido agregado a cada par de cable individualmente y para el cable entero

Coaxial Grueso

IEEE 802.3 10Base5

350 GHz 10 Mb/s 500 Metros

Se conoce comúnmente como cable amarillo, fue utilizado en la mayoría de las redes. Su capacidad en términos de distancia y velocidad es muy grande, en comparación a su coste y su grosor es un impedimento en espacio

Coaxial Fino IEEE 802.3 10Base2

350 GHz 10 Mb/s 185 Metros

Se utilizó para reducir costes en cableado de redes. Su limitante es la distancia máxima que soporta un tramo sin regenerador de señal. Solventa algunas de las desventajas del coaxial grueso.

Fibra Óptica Monomodo

IEEE 802.3 1000BaseBX

100 GHz 622 Mbps 100 Km Se prolonga un solo modo de luz. Necesita el empleo de emisores láser para la inyección de luz. Gran ancho de banda y baja atenuación. Su coste de producción es muy caro y su equipamiento es sofisticado

20

Fibra Óptica Multimodo

IEEE 802.3 1000BaseSX

500 GHz 10-155 Mbps

2.4 Km Pueden circular en ella los haces de luz por más de un modo o camino. Puede tener más de mil modos de propagación de luz. Se usan comúnmente en distancias cortas, menores a 1 km. Es simple de diseñar y económico.

21

Medios de transmisión no guiadosCategoría Estándar Ancho

de banda

Velocidad Distancia que

soporta

Características

Microondas Terrestres

IEEE 802.16 WIMAX

2-40 GHz 500 Mbps 7.14 Km Se da en las largas distanciasEs un alternativa del cable coaxialNecesita de un menor número de repetidores o amplificadores, pero necesita de antenas alineadas.Se usa principalmente en la transmisión de señal de TV y voz

Microondas Satelitales

IEEE 802.16 WIMAX

1-10 GHz 275 Gbps 10 Km Retransmite informaciónEs usado como enlace de dos transmisores/receptores terrestres.

Infrarrojo IrDA 300 GHz hasta

400 THz

115 Kbps 3-5 Metros

Imperceptible al ojo humano.Muestra cuanto calor puede contener un objeto.

Ondas Cortas

DRM30 SW 3-30 MHz

300,000 Km/s

10-100 Metros

Consisten en campos magnéticos y eléctricos que interactúan en ángulos rectos. Estos campos se intercalan transversalmente y le imprimen movimiento a la ondaEntre más grande sea la longitud de onda, más baja es la frecuencia

Ondas de Luz

CIE 100-400 THz

300,000 Km/s

500 Metros

Son resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos.Es una forma de radiación Electromagnética.

Bibliografíahttp://darkjblackunderground.blogspot.mx/2012/09/medios-de-transmision.htmlhttp://fundamentostelecom.blogspot.mx/2012/12/233-verificacion-de-redundancia-ciclica.htmlhttp://fundamentostelecom.blogspot.mx/2012/12/231-verificacion-de-redundancia-vertical_1814.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos17/medios-de-transmision/medios-de-transmision.shtmlhttp://www.slideshare.net/blancarodriguez756412/caractersticas-de-los-medios-de-transmision-de-datoshttp://html.rincondelvago.com/medios-de-transmision.html

22