transmisión de datos, medios de transmisión y codificación-grupo1
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7/25/2019 Transmisión de Datos, Medios de Transmisión y Codificación-Grupo1
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TRANSMISIÓN DE DATOS,
MEDIOS DE TRANSMISIÓN YCODIFICACIÓN Telecomunicaciones y redes locales
GRUPO 1ANA MARIA NAVARRO
MIGUEL ARGUETAJOHNY GOMEZJOSE NORIEGA
OSWALDO PACHECOKIMBERLY ZAMBRANO
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INDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………………………………….03
TRANSMISIÓN EN TCP…………………………………………………………………………………………………………………..03
TRANSMISIÓN EN UDP………………………………………………………………..………………………………………………..05
MEDIOS DE TRANSMISIÓN………………………………………………………………….…………………………………………05
MEDIOS DE CODIFICACIÓN……………………………………………………………………….……………………………………06
EJEMPLO………………………………………………………………………………………………………………………………….…….08
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INTRODUCCIÓN
Las teorías comunicativas han ido variando a lo largo de la historia de los medios de comunicación. Así
observamos como diversos paradigmas o modelos responden a las cuestiones más importantes dentro
del campo comunicativo.
Se puede decir que los modelos de la comunicación son aquellos esquemas teóricos del proceso de lacomunicación que han sido elaborados para facilitar su estudio y comprensión. Los más significativos y en
orden cronológico son: el modelo de Lasswell, de Shannon, de Schramn, y el de Maletzke.
TRANSMISIÓN EN TCP
Protocolo TCP
Protocolo de Control de Transmisión, es uno de los principales protocolos de la capa de transporte del
modelo TCP/IP. Es un protocolo orientado a conexión, es decir, que permite que dos máquinas que están
comunicadas controlen el estado de la transmisión. Las principales características del protocolo TCP sonlas siguientes:
•TCP permite colocar los datagramas nuevamente en orden.
•TCP permite que el monitoreo del flujo de los datos y así evitar la saturación de la red.
•TCP permite que los datos se formen en segmentos de longitud variada.
•TCP permite multiplexar los datos, es decir, que la información que viene de diferentes fuentes (por
ejemplo, aplicaciones) en la misma línea pueda circular simultáneamente.
El objetivo de TCP
Con el uso del protocolo TCP, las aplicaciones pueden comunicarse en forma segura independientemente
de las capas inferiores. Esto significa que los routers (que funcionan en la capa de Internet) sólo tienen
que enviar los datos en forma de datagramas, sin preocuparse con el monitoreo de datos porque esta
función la cumple la capa de transporte.
Durante una comunicación usando el protocolo TCP, las dos máquinas deben establecer una conexión.
Las máquinas de dicho entorno se comunican en modo en línea, es decir, que la comunicación se realiza
en ambas direcciones.
Para posibilitar la comunicación y que funcionen bien todos los controles que la acompañan, los datos se
agrupan; es decir, que se agrega un encabezado a los paquetes de datos que permitirán sincronizar las
transmisiones y garantizar su recepción.
El formato de los datos en TCP
Puerto de origen Puerto relacionado con la aplicación en curso en la máquina origen
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Puerto de destino Puerto relacionado con la aplicación en curso en la máquina destino
Número de secuencia Cuando el indicador SYN
Número de acuse de recibo El número de acuse de recibo, también llamado número de descargo se
relaciona con el número (secuencia) del último segmento esperado y no el número del último segmento
recibido.
Margen de datos Esto permite ubicar el inicio de los datos en el paquete
Indicadores Los indicadores representan información adicional:
URG: Si este indicador está fijado en 1, el paquete se debe procesar en forma urgente.
RST: Si este indicador está fijado en 1, se restablece la conexión.
FIN: Si este indicador está fijado en 1, se interrumpe la conexión.
Confiabilidad de las transferencias
El protocolo TCP permite garantizar la transferencia de datos confiable.
Cuando se emite un segmento, se lo vincula a un número de secuencia. Con la recepción de un segmento
de datos, la máquina receptora devolverá un segmento de datos donde el indicador ACK esté fijado en 1
(para poder indicar que es un acuse de recibo) acompañado por un número de acuse de recibo que
equivale al número de secuencia anterior.
Cómo establecer una conexión
La conexión establecida entre las dos aplicaciones a menudo se realiza siguiendo el siguiente esquema:
Los puertos TCP deben estar abiertos.
La aplicación en el servidor es pasiva, es decir, que la aplicación escucha y espera una conexión.
La aplicación del cliente realiza un pedido de conexión al servidor en el lugar donde la aplicación es abierta
pasiva. La aplicación del cliente se considera "abierta activa".
Las dos máquinas deben sincronizar sus secuencias usando un mecanismo comúnmente llamado
negociación en tres pasos que también se encuentra durante el cierre de la sesión.
La máquina originadora transmite un segmento donde el indicador SYN está fijado en 1 (para indicar que
es un segmento de sincronización).
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La máquina receptora recibe el segmento inicial que viene del cliente y luego le envía un acuse de recibo,
que es un segmento en el que el indicador ACK está fijado en 1 y el indicador SYN está fijado en 1 (porque
es nuevamente una sincronización).
Por último, el cliente transmite un acuse de recibo, que es un segmento en el que el indicador ACK está
fijado en 1 y el indicador SYN está fijado en 0 (ya no es un segmento de sincronización). Su número de
secuencia está incrementado y el acuse de recibo representa el número de secuencia inicial del servidor
incrementado en 1.
Cómo terminar una conexión
Una de las máquinas envía un segmento con el indicador FIN fijado en 1, y la aplicación se coloca en estado
de espera, es decir que deja de recibir el segmento actual e ignora los siguientes.
Después de recibir este segmento, la otra máquina envía un acuse de recibo con el indicadorFIN fijado en
1 y sigue enviando los segmentos en curso. Después de esto, la máquina informa a la aplicación que se ha
recibido un segmento FIN y luego envía un segmento FIN a la otra máquina, que cierra la conexión.
TRANSMISIÓN EN UDP
¿Qué es el UDP?
UDP son las siglas de Protocolo de Datagrama de Usuario de sus siglas en protocolo sin conexión que,
como TCP, funciona en redes IP.
UDP/IP proporciona muy pocos servicios de recuperación de errores, ofreciendo en su lugar una manera
directa de enviar y recibir datagramas a través una red IP. Se utiliza sobre todo cuando la velocidad es un
factor importante en la transmisión de la información, por ejemplo, RealAudio utiliza el UDP.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN
Son las vías por las cuales se trasmiten los datos. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través
del medio o soporte físico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:
•medios de transmisión guiados o alámbricos.
•medios de transmisión no guiados o inalámbricos.
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En ambos casos las tecnologías actuales de transmisión usan ondas electromagnéticas. En el caso de los
medios guiados estas ondas se conducen a través de cables o “alambres”. En los medios inalámbricos, se
utiliza el aire como medio de transmisión, a través de radiofrecuencias, microondas y luz.
Según el sentido de la transmisión, existen tres tipos diferentes de medios de transmisión:
•Simplex o simple.
•Semi-dúplex o half-duplex.
•Dúplex o full-duplex.
Medios de trasmisión guiados
•Cable de par trenzado
•Cable coaxial
•Fibra óptica
Fibra Óptica
Una fibra óptica es un fino hilo de material transparente, llamado núcleo, rodeado por otro
material, llamado revestimiento, de menor índice de refracción. La luz se propaga por el núcleo sufriendo
sucesivas reflexiones totales
Tipos de fibras
•Fibra monomodo
•Fibra multimodo
Medio de transmisión Razón de datos total Ancho de banda Separación entre repetidores(km)
Cable de par trenzado 4 Mbps 3 MHz 2 a 10
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Cable coaxial 10 Mbps 350 MHz 1 a 10
Cable de fibra óptica 2 Gbps 2 GHz 10 a 100
Medios de transmisión no guiados
En este tipo de medios, la transmisión y la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A
la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la
recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
Para las transmisiones no guiadas, la configuración puede ser:
•Direccional
•Omnidireccional
Las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos:
Radiofrecuencia u ondas de radio;
microondas terrestres satelitales;
luz
infrarroja láser
Banda de
frecuenciaNombre de frecuencia
Razón de
datosAplicaciones principales
30-300
kHz
LF
(low frecuency )
0,1-100
bpsNavegación
300-3000
kHz
MF
(medium frecuency )
10-1000
bpsRadio AM comercial
3-30
MHz
HF
(high frecuency )
10-3000
bpsRadio de onda corta
30-300
MHz
VHF
(very high frecuency )
Hasta 100
kbps
* Televisión VHF
* Radio FM
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300-3000
MHz
UHF
(ultra high frecuency )
Hasta 10
Mbps
* Televisión UHF
* Microondas terrestres
3-30
GHz
SHF
(super high frecuency )
Hasta 100
Mbps
* Microondas terrestres
* Microondas satelitales
30-300
GHz
EHF
(extremely high
frecuency )
Hasta 750
Mbps
Enlaces cercanos con punto a punto
experimentales
MEDIOS DE CODIFICACIÓN
La Capa de Enlace de Datos prepara la información para su envío en forma de trenes de bits, sucesiones
de ceros y unos binarios que contienen los datos a transmitir junto a las cabeceras necesarias para elfuncionamiento correcto de los diferentes protocolos.
Ahora bien; si pensamos en que un ordenador es un dispositivo eléctrico/electrónico, que funciona a base
de impulsos de corriente eléctrica continua, comprenderemos claramente cómo estos ceros y unos
lógicos son interpretados por nuestra máquina como variaciones de tensión eléctrica.
Es decir, que para que la información circule por las diferentes partes de nuestro ordenador es preciso
una transformación de dígitos binarios en impulsos de electricidad continua. El mecanismo general de
transformar información (datos) en "algo" que la represente y que sea apto para su transmisión por un
medio cualquiera se denomina Codificación, y a esos "algo" que representan la información se les conoce
con el nombre de señales.
La codificación de datos se ha usado desde tiempos remotos. Pensemos en las señales de humo, en el
alfabeto Morse o en la misma escritura, que no es más que un sistema de codificación de ideas.
Si pensamos detenidamente en los procesos que tienen lugar dentro de nuestro equipo llegaremos a la
conclusión de que en ellos se producen diferentes etapas de codificación. Los datos de una aplicación de
usuario, por ejemplo, un documento de texto, son transformados a un sistema común (ASCII, por
ejemplo), y posteriormente en dígitos binarios, que luego son codificados como impulsos eléctricos para
su transmisión de una parte a otra del equipo. Su almacenamiento en dispositivos como discos duros, CDs
o disquetes se produce transformando los impulsos eléctricos en diferentes patrones de representación
binaria (puntos quemados, en el caso de un CD-R, por ejemplo).
Para codificar datos binarios por medio de señales de corriente continua se pueden usar diversos
métodos, como la determinación de un determinado voltaje (3 voltios) para representar un 1 y otro
voltaje menor (0 voltios) para representar un cero, cuya representación gráfica sería:
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Un inconveniente de las señales en corriente continua es que pierden rápidamente potencia, por o que
sólo son adecuadas en el caso de pequeñas distancias. Además, cuando los trenes de bits deben ser
transportados a través de diferentes redes y cableados, siempre se hace mediante corriente alterna.
El principal problema que plantea la codificación en señales de corriente alterna (señales analógicas) es
que, por propia definición, la corriente va variando entre dos valores extremos con el tiempo, por lo que
no podemos usar de antemano el sistema aplicado en el caso de corriente continua, a no ser que
consiguiéramos variar la forma ondulante de la corriente alterna en una forma pulsante, con la que
podríamos obtener señales parecidas a las conseguidas en el caso de corriente continua. Estas ondas
alternas pulsantes se denominan señales digitales.
Este método sería ideal, pero el problema era cómo poder realizar la transformación. Así estaban las cosas
hasta que Jean Baptiste Fourier demostró que una suma especial de ondas sinusoidales, de frecuencias
relacionadas armónicamente, que son múltiplos de cierta frecuencia básica, se puede sumar para crear
cualquier patrón de onda. Con esto, las ondas complejas se pueden crear a partir de ondas simples, y una
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onda rectangular, o un pulso rectangular, se puede generar usando la combinación correcta de ondas
sinusoidales.
Estos pulsos pueden ser usados para transportar información, proceso que también se conoce con el
nombra de Modulación. La modulación se basa en la modificación de una onda primaria de forma que
pueda seguir un patrón de pulsos capaz de transmitir información de forma correcta. Existen diversas
formas de modulación:
Esta es la base de la codificación usada para transmitir datos entre redes, transformándose los bits en algo
tangible, físico, como un pulso eléctrico en un cable, un pulso luminoso en una fibra óptica o un pulso de
ondas electromagnéticas en el espacio. Para ello se utilizan dos tipos diferentes de codificación:
1. Codificación NRZ: o de código sin retorno a cero, es la codificación más sencilla. Se caracteriza por una
señal alta y una señal baja (a menudo +5 o +3,3 V para 1 binario y 0 V para 0 binario). En el caso de las
fibras ópticas, el 1 binario puede ser un LED o una luz láser brillante, y el 0 binario oscuro o sin luz. En el
caso de las redes inalámbricas, el 1 binario puede significar que hay una onda portadora y el 0 binario que
no hay ninguna portadora.
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2. Codificación de Manchester: el voltaje del cable de cobre, el brillo del LED o de la luz láser en el caso de
la fibra óptica o la energía de una onda EM en el caso de un sistema inalámbrico hace que los bits se
codifiquen como transiciones. Así, la codificación Manchester da como resultado que los 0 se codifiquen
como una transición de baja a alta y que el 1 se codifique como una transición de alta a baja. Dado que
tanto los 0 como los 1 dan como resultado una transición en la señal, el reloj se puede recuperar de forma
eficaz en el receptor.
Resumiendo: La Capa de Enlace de Datos prepara la información a transmitir en trenes de bits (0 y 1
lógicos), representados internamente por impulsos de corriente continua. Para su transmisión por los
medios de red, el host emisor debe transformar estas señales continuas en señales en corriente alterna,
y para ello usa un sistema de codificación, generalmente el de Manchester, creando ondas pulsantes
basadas en las series de ondas de Fourier. Normalmente este proceso se lleva a cabo en chips especiales
de la tarjeta de red del host o en dispositivos especiales, como un modem.
Cuando los trenes de bits han sido convertidos en señales apropiadas, éstas son enviadas por los medios
físicos hasta el host destino, en donde se procede el proceso inverso, transformándose las señales en sus
trenes de bits originales, pudiendo ser procesados entonces por los diferentes protocolos de capa,
recuperándose el mensaje original.