2Encomunicaciones,CSMA/CD(del inglsCarrierSenseMultipleAccess withCollisionDetection) o, en espaol,acceso mltiple con escucha de portadora y deteccin de colisiones, es un protocolo deacceso al mediocompartido. Su uso est especialmente extendido en redes Ethernet donde es empleado para mejorar sus prestaciones. En CSMA/CD, los dispositivos de red escuchan el medio antes de transmitir, es decir, es necesario determinar si el canal y sus recursos se encuentran disponibles para realizar una transmisin. Adems, mejora el rendimiento deCSMAfinalizando el envo cuando se ha detectado una colisin.Historia[editar]Una red en donde los equipos pueden transmitir de forma simultnea varios paquetes es propensa a sufrir colisiones que generan, en el mejor de los casos, retardos en la entrega de estos paquetes y, en otros, la prdida de informacin. Para evitar estas situaciones se desarrollaron las tcnicas de control de acceso al medio.Lasbajas prestacionesde los primeros mecanismos empleados:AlohayAloha ranurado, provocaron la aparicin de nuevas tcnicas encaminadas a la gestin ms eficiente de los recursos de una red, dando lugar al protocoloCSMAy posteriormente a su evolucin CSMA/CD (CSMA con deteccin de colisiones).Trama de CSMA/CD[editar]

Ejemplo de trama CSMA/CDLa trama empleada en CSMA/CD est formada por ocho campos: Elprembulo, formado por 7 octetos, es el encargado de que el receptor pueda sincronizarse con el emisor, de forma que pueda localizarse el principio de la trama. Delimitador de inicio: es un byte empleado para indicar al receptor el inicio de la trama. Direccin de destino: contiene la direccin fsica (MAC) del equipo destinatario de la trama. Direccin de origen: contiene la direccin MAC de la estacin emisora de la trama y tiene un formato similar al de la direccin de destino. Longitud: indica la longitud del campo de datos que se encuentra a continuacin. Es necesaria para determinar la longitud del campo de datos en los casos que se utiliza un campo de relleno. Informacin: contiene los datos transmitidos. Es de longitud variable, por lo que puede tener cualquier longitud entre 42 y 1500 bytes. Relleno: es usado para que la trama alcance la longitud mnima requerida. Una trama debe contener un mnimo nmero de bytes para que las estaciones puedan detectar las colisiones con precisin. Chequeo: contiene un cdigo de redundancia cclica de 32 bits. Es utilizada como mecanismo de control de errores en la transmisin.

Tipos de CSMA/CD[editar]El protocolo CSMA/CD puede estar basado en cualquiera de los siguientes procedimientos: CSMA 1-persistente: cuando una estacin quiere transmitir, primero escucha el canal. Si ste est libre entonces transmite inmediatamente. En el caso contrario permanece a la escucha hasta que est libre. En el momento en el que la estacin considere que el canal est disponible, se transmite inmediatamente. El problema radica en que varias estaciones pueden estar esperando a que el canal est libre para transmitir, dando lugar a una colisin de sus tramas. CSMA no persistente: funciona de forma anloga al anterior excepto en el hecho de que cuando detecta que el canal est ocupado, en vez de permanecer a la espera escuchndolo, espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar el canal. Con este mtodo se reducen las colisiones si el trfico es elevado, mejorndose la utilizacin del canal. Sin embargo aumentan los retardos para cargas de trfico bajas . CSMA p-persistente: al igual que en los casos anteriores se escucha el canal, sin embargo si ste est libre, en vez de transmitir inmediatamente, se transmite con una probabilidad p, o bien se retrasa la emisin una ranura temporal con una probabilidad q=1-p . Esta ranura temporal suele ser igual al mximo retardo de propagacin de la seal.Habitualmente suele ser utilizado el protocolo 1-persistente, pues es empleado en el estndarIEEE_802.3.Funcionamiento[editar]Funcionamiento general[editar]

Esquema de funcionamiento de CSMA/CD y algoritmo debackoff.En CSMA/CD, cada estacin que desea transmitir debe realizar una escucha del medio deteccin de portadora para comprobar si ste se encuentra libre, es decir, para comprobar que ninguna otra estacin est en ese instante transmitiendo un mensaje. Si el medio se encuentra libre entonces tiene lugar dicha transmisin. Aun as, puede ocurrir que varias estaciones tengan mensajes para enviar y que comiencen a transmitir una trama en el mismo instante. Cuando esto se sucede, se dice que ha ocurrido unacolisinen la red. La estacin que ha detectado la colisin proceder a enviar un mensaje dejamde 32 bits al resto de estaciones para notificar dicho evento. Una vez que todas las estaciones han sido notificadas, automticamente se paran todas las transmisiones y se ejecuta un algoritmode backoff(o de postergacin) que consiste en esperar un tiempo aleatorio (backoff) antes de volver a intentar la transmisin. Durante los 10 primeros intentos el valor medio del tiempo de espera se duplica mientras que durante los 6 siguientes intentos adicionales, se mantiene. Tras 16 intentos fallidos, el algoritmo notificar un error a las capas superiores.Ventajas[editar] La deteccin de colisiones en redes LAN cableadas es fcil. El tiempo medio necesario para detectar una colisin es relativamente bajo. Puede ser empleado en sistemas de control de procesos contnuos si la carga de trfico de la red es baja (inferior al 20%) Ofrece un rendimiento mayor en especial cuando existen pocas colisiones.Desventajas[editar] Una de las desventajas ms importantes radica en que no es posible garantizar un tiempo mximo finito para el acceso de las tramas al canal de comunicacin, por lo cual no resulta adecuado para aplicaciones de tiempo real. Normalmente las redes CSMA/CD son de tipohalf-duplex, lo cual significa que mientras una estacin enva informacin es incapaz de escuchar el trfico existente. Problemtica en redes inalmbricas (ver ms abajo)

72 79 76 65 HOLA, DESPUES A BINARIO Y DESPUES A MANCHESTER

01001000 01001111 01001100 01000001 -BINARIOCODIFICACION DE LINEA MANCHESTERY DIFERENCIAL MANCHESTER

En la codificacin Manchester, cada perodo de un bit se divide en dos intervalos iguales. Un bit binario de valor 1 se transmite con valor de tensin alto en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se enva al contrario, es decir, una tensin baja seguida de un nivel de tensin alto. Este esquema asegura que todos los bits presentan una transicin en la parte media, proporcionando as un excelente sincronismo entre el receptor y el transmisor. Una desventaja de este tipo de transmisin es que se necesita el doble del ancho de banda para la misma informacin que el mtodo convencional. La codificacin diferencial Manchester es una variacin puesto que en ella, un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transicin al inicio del intervalo, mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transicin en el inicio, existiendo siempre una transicin en el centro del intervalo. El esquema diferencial requiere un equipo ms sofisticado, pero ofrece una mayor inmunidad al ruido. El Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas de la utilizacin de una aproximacin diferencial. Todas las tcnicas bifase fuerzan al menos una transicin por cada bit pudiendo tener hasta dos en ese mismos periodo. Por tanto, la mxima velocidad de modulacin es el doble que en los NRZ, esto significa que el ancho de bandoa necesario es mayor. No obstante, los esquemas bifase tienes varias ventajas: Sincronizacin :debido a la transicin que siempre ocurre durante el intervalo de duracin correspondiente a un bit, el receptor puede sincronizarse usando dicha transicin. Debido a esta caracterstica, los cdigos bifase se denominan auto-sincronizados. No tienen componente en continua. Deteccin de errores:se pueden detectar errores si se detecta una ausencia de la transicin esperada en la mitad del intervalo. Para que el ruido produjera un error no detectado tendra que intervenir la seal antes y despus de la transicin. Los cdigos bifase se usan con frecuencia en los esquemas de transmisin de datos. Unos de los ms conocidos es el cdigo Manchestes que se ha elegido como parte de la especificacin de la normalizacin IEEE 802.3 para la transmisin en redes LAN con un bus CSMA/CD usando cable coaxial en banda base o par trenzado. El Manchester Diferencial se ha elegido en la normalizacin IEEE 802.5 para redes LAN en anillo con paso de testigo, en las que se usan pares trenzados apantallados.

Algoritmo de Retroceso Exponencial Binario Empleado para aleatorizacin cuando ocurre una colisin, el tiempo se divide en ranuras discretas de longitud 2t= 51.2 mseg. Tras i colisiones, la estacin espera un n aleatorio de ranuras entre 0 y 2i-1, y se salta ese n ranuras. Mximo con 10 colisiones: 1023. Ej. si 3 colisiones, n ranuras a esperar entre 0 y 7. Algoritmo asegura retardo pequeo cuando slo unas cuantas estaciones colisionan.