unad telecomunicaciones unidad 1

8/18/2019 UNAD Telecomunicaciones UNIDAD 1

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1 Historia de las telecomunicacionesEn la historia de la humanidad, desde el principio, la comunicación ha constituido el elementovital para su desarrollo y evolución. Las dos ciencias que dan origen a la Teleinformática tienensu propia historia y evolución por separado hasta llegar a un punto en que sus caminos se unenpara compartir técnicas y métodos de trabajo. Las telecomunicaciones comenzaron en 1830con la utilización de telégrafo, que permitió diversos tipos de comunicaciones digitales utilizandocódigos como el Morse Inventado por Samuel Morse en 1820. Fue en 1839 cuando dosingleses, W. F. Cooke y Charles Wheatstone inventaron un modelo de telégrafo que utilizaba elprincipio del galvanómetro inventado por André Ampere, donde una aguja asociada a unabobina por la que puede circular corriente eléctrica en una dirección, en la otra o en ninguna, seencuentra en posición vertical o inclinada hacia uno de los lados derecho e izquierdo, impulsadapor el campo magnético creado por el paso de la corriente.

Este telégrafo de Cooke y Wheatstone poseía cinco agujas capaces de seleccionar por lainclinación de dos de ellas, una letra entre veinte, así como por el movimiento del telégrafo decinco agujas en estado transmisor, y señalando la letra F. La primera comunicación que existióentre hombres fue a base de signos o gestos que expresaban intuitivamnete determinadasmanifestaciones con sentido propio. Estos gestos iban acompañados de sonidos quecomplementaban los gestos.

Hasta hace muy poco tiempo, los sistemas informáticos eran islas que sólo podían comunicarseentre sí con gran dificultad. La historia de las redes de computadoras se remonta hacia 1957cuando los Estados Unidos crearon la Advanced Research Projects Agency ARPA, organismoafiliado al Departamento de Defensa para impulsar el desarrollo tecnológico. Este organismoresultó fundamental en el desarrollo de las redes de computadoras y su producto más relevante:Internet. Anteriormente, al adquirir una computadora se adquiría un sistema de comunicacionesde red. Un ejemplo, los mainframes de IBM utilizaban System Network Architecture SNA. SNAes una arquitectura de red robusta y muy adecuada al entorno terminal-host de lascomputadoras m.

En los años setenta y ochenta, coexistían varias docenas de arquitecturas de red. Los equiposde las compañías de mainframes como IBM, Digital, Burroughs y Honeywell estaban aislados,ya que no podían comunicarse entre sí debido a que cada empresa aplicaba su propiaarquitectura de red. En la época en que los fabricantes obtenían su beneficio en la venta dehardware, tendían a concebir los sistemas propios como un modo de vincular a sus clientes auna marca específica de computadoras y equipamiento de red.

A finales de los ochenta, cuando el uso de las LAN (Local Area Network- Red de Área Local)era habitual, los fabricantes siguieron utilizando sus propios protocolos: por ejemplo, Novellutilizaba su protocolo IPX/SPX, Apple disponía de AppleTalk y Microsoft e IBM se centraron enNetBEUI. La tarea de comunicar un tipo de LAN con otro de la competencia podía resultardantesca. Para que un PC pudiera entenderse con un mainframe, era preciso utilizar tecnologíasque lo convirtieran en un terminal no inteligente integrable en la esfera de influencia del

mainframe. Con frecuencia, la simple tarea de trasladar datos de un entorno a otro requeríautilizar un disco intermedio o una cinta que pudiera leerse desde el sistema de destino.Resultaba prácticamente imposible que dos sistemas distintos compartieran archivos y datos demanera transparente.

Al final de la década de los ochenta, el aislamiento de los sistemas informáticos empezaba aser inaceptable. Las empresas empezaron a darse cuenta de que las LAN, consideradassecundarias en sus inicios, se utilizaban cada vez más para resolver necesidades vitales en susorganizaciones y no sólo documentos de texto y hojas de cálculo. Las LAN se estabanconvirtiendo en depósitos de datos críticos a los que debían acceder los programas del


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mainframe. Si hubiera dependido de ellos, probablemente los fabricantes de computadoresseguirían sin ponerse de acuerdo sobre el diseño de una arquitectura común de red.Afortunadamente para la comunidad de usuarios, un movimiento marginal ha conseguido lo quelas empresas comerciales no han podido lograr. Gracias a una serie de acontecimientos, haemergido una arquitectura que permite interconectar distintas redes y distintos tipos decomputadoras.

Un grupo de usuarios había estado haciendo durante mucho tiempo lo que otros deseabanhacer. Durante más de veinte años Internet ha sido el contexto en el que se han interconectadomiles de computadoras a lo largo del mundo. TCP/IP es el lenguaje de Internet.

En sus orígenes, el ARPA tenía como principal objetivo, situar a los Estados Unidos como ellíder mundial en tecnología que fuera aplicable al entorno militar. Posteriormente a la creacióndel ARPA, y mientras este organismo se iba abriendo hueco, Leonard Kleinrock, un investigadordel MIT Massachussets Institute of Technology, escribía el primer libro sobre tecnologíasbasadas en la trasmisión por un mismo cable de más de una comunicación. Estas técnicas sedenominan tecnologías de conmutación de paquetes y constituyen la base para la transmisiónde información entre computadoras. Un año más tarde a la publicación de Kleinrock, doscientíficos del MIT, Licklider y Clarck, lanzaban la primera publicación Online Man ComputerCommunication; Comunicaciones Hombre-Computadora en línea. Donde se proponía lanecesidad de una cooperación social a todos los niveles mediante el uso de redes decomputadoras. Aunque su publicación no tiene un carácter marcadamente científico, sí sepuede hablar de un primer enfoque visionario de cómo debían ser las comunicaciones en elfuturo. Dos años después, en 1964, Paul Baran de la RAND Corporation, realiza la primerapropuesta seria de utilizar redes basadas en conmutación de paquetes a través de supublicación On Distributed Communications Networks.

En 1969, un año clave para las redes de computadoras pues se construye la primera red decomputadoras de la historia. Esta red denominada ARPANET, estaba compuesta por cuatronodos situados en UCLA, Universidad de California en los Angeles, SRI Standford ResearchInstitute, UCSB Universidad de California en Santa Bárbara, y la Universidad de Atah.

La primera comunicación entre dos computadoras se produce entre UCLA y Standford el 20 de

Octubre de 1969. En ese mismo año, la Universidad de Michigan crearía una red basada enconmutación de paquetes, con un protocolo llamado X.25, denominada Merit Network. La misiónde esta red era la de servir de guía de comunicación a los profesores y alumnos de dichauniversidad. A partir de 1987 se han sucedido numerosos acontecimientos que han convertidoa las redes de computadoras en general, y a Internet en particular, en una nueva revolucióncultural y social que ha afectado a prácticamente todas las facetas de la vida cotidiana. Suimpacto es hoy indiscutible y en los albores del siglo XXI, la sociedad de la información sepresenta como la alternativa real a muchas pautas de comportamiento desarrolladas sobre elsiglo XX que han tenido que redefinir su forma de ver y entender las cosas.

2 El Proceso TelemáticoEn el caso de las comunicaciones digitales, es lógico que una máquina tan compleja como elcomputador se pueda estudiar desde múltiples puntos de vista, por ejemplo, hardware ysoftware, velocidad y desempeño, flexibilidad y potencia, etc. Se debe considerar un aspectomás que le enriquece extraordinariamente: el computador considerado como unidad y elcomputador como entidad en relación con otros computadores. Este último concepto sitúa aeste tipo de máquinas en un nivel de potencialidad realmente excepcional.


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Cuando nos comunicamos estamos compartiendo información. Esta proceso de compartirpuede ser local o remoto. Entre los individuos, las comunicaciones locales se producenhabitualmente cara a cara, mientras que las comunicaciones remotas tienen lugar a través dela distancia. El término telecomunicación incluye telefonía, telegrafía y televisión y significacomunicación en la distancia.

El término datos se refiere a hechos, conceptos e instrucciones presentados en cualquierformato acordado entre las partes que crean y utilizan dichos datos. Éstos se representan conunidades de información binaria o bits en forma de ceros y unos.

La transmisión de datos es el intercambio de datos en forma de ceros y unos entre dosdispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión. La transmisión de datos seconsidera local si los dispositivos de comunicación están en el mismo edificio o área geográficarestringida y se considera remota si los dispositivos están separados por una distanciaconsiderable.

Para que la transmisión de datos sea posible, los dispositivos de comunicación deben ser partede un sistema de comunicación formado por hardware y software. La efectividad del sistema decomunicación de datos depende de tres características fundamentales:

Entrega: El sistema debe entregar los datos con exactitud. Los datos deben ser recibidos porel dispositivo o usuario adecuado y solamente por ese dispositivo o usuario.

Exactitud: El sistema debe entregar los datos con exactitud. Los datos que se alteran en latransmisión son incorrectos y no se pueden utilizar.

Puntualidad: El sistema debe entregar los datos con puntualidad. Los datos entregados tardeson inútiles. En el caso del vídeo, el audio o la voz, la entrega puntual significa entregar losdatos a medida que se producen, en el mismo orden en que se producen sin un retrasosignificativo. Este tipo de entregas se llama transmisión en tiempo real.

3 Elementos de un sistema de comunicaciones

Existen cinco elementos básicos y necesarios para la comunicación:

Emisor o Transmisor: es la fuente de los datos a transmitir.

Medio o canal: posibilita la transmisión.

Receptor: es el destinatario de la información.

Mensaje: Constituido por los datos a transmitir.

Protocolo: es el conjunto de reglas previamente establecidas que definen los procedimientospara que dos o más procesos intercambien información. Además, se dice que estas reglasdefinen la sintaxis, la semántica y la sincronización del protocolo.


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Enlace : es el vínculo que existe entre dos nodos, a través del cual fluye la información.

4 Ondas y Señales

El Espectro Electromagnético: Es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como "Lasondas de radio" hasta los que tienen menor longitud como los "Los rayos Gamma".

Es importante anotar que las ondas con mayor longitud de onda tienen menorfrecuencia y viceversa.

Las características propias de cada tipo de onda no solo es su longitud de onda, sinotambién su frecuencia y energía.

4.1 Señales analóg icas y d ig ita les

La señal es la manifestación de una magnitud física. También puede considerarse como lavariación de cualquier cantidad mensurable que porte información relativa al comportamientode un sistema con el que esté relacionada. Las señales utilizadas en Telecomunicaciones secaracterizan porque se puede propagar a través de diferentes medios o canales detransmisión.


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La información debe ser transformada en señales electromagnéticas para poder sertransmitida. Representaremos las señales matemáticamente, como una función variable con eltiempo. Tanto los datos como las señales que los representan pueden estar en formaanalógica o digital.

Analógico indica algo que es continuo, un conjunto de puntos específicos de datos y todos los

puntos posibles entre ellos. Un ejemplo de dato analógico es la voz humana. Cuando alguienhabla, crea una onda continua de aire. Esta onda puede ser capturada por un micrófono yconvertida en una señal analógica. Una señal analógica es una forma de onda continua quecambia suavemente en el tiempo.

Digital indica algo que es discreto, un conjunto de puntos específicos de datos sin los puntosintermedios. Un ejemplo de dato digital son los datos almacenados en la memoria de unacomputadora en forma de unos y ceros. Se suelen convertir a señales digitales cuando setransfieren de una posición a otra dentro o fuera de la computadora. Una señal digital esdiscreta. Solamente puede tener un número de valores definidos, a menudo tan simples como

ceros y unos.


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Pertu rb acio nes en las señales

Fuente: http://www.scielo.org.ve/img/fbpe/rtfiuz/v28n3/art03img03.giHay una serie de factores que intervienen en el proceso de transmisión de señales y quedeformar o alteran las mismas. Estas contaminaciones o deformaciones pueden conducir apérdidas de información y a que los mensajes no lleguen a sus destinos con integridad.

Entre los efectos negativos más comunes en las transmisiones tenemos:

· Atenuación: es un efecto producido por el debilitamiento de la señal, debido a la resistenciaeléctrica (impedancia) que presentan tanto el canal como los demás elementos queintervienen en la transmisión.

· Distorsión: Consiste en la deformación de la señal, producida normalmente porque el canalse comporta de modo distinto en cada frecuencia y es producto de una falta de linealidad. Un

ecualizador corrige los efectos de distorsión de un canal, potenciando la amplitud de la señalen aquellas frecuencias que el sistema, por su naturaleza, tiende a atenuar.

· Interferencia: es la adición de una señal conocida y no deseada a la señal que se transmite.

· Ruido: es la suma de múltiples interferencias, posiblemente de origen desconocido y denaturaleza aleatoria.


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4.3 Física de la comun icación

Consideraremos las señales electromagnéticas desde el punto de vista de la transmisión dedatos. La señal que es una función del tiempo, se puede expresar también en función de lafrecuencia; es decir, la señal está constituida por componentes a diferentes frecuencias.

Ancho de banda

Banda en la que se concentra la mayor parte de la energía de la señal.

Dato

Cualquier entidad capaz de transportar información. Las señales son representacioneseléctricas o electromagnéticas de los datos.

Señalización

Es el hecho de la propagación física de las señales a través de un medio adecuado.

Transmisión

Comunicación de datos mediante la propagación y el procesamiento de señales.

Codificación

Codificar es expresar una información de acuerdo con una norma o código. Para que hayacomunicación debe ser posible la interpretación de los datos recibidos, lo que hace necesarioque el emisor y receptor se pongan de acuerdo en el código que utilizarán para expresar susmensajes. Algunos códigos están diseñados para disminuir la tasa de errores o para facilitar larecuperación de los mismos, otros códigos permiten la compresión de los datos.

Código ASCII

Es el más utilizado en la actualidad para la representación de información alfanumérica. ASCIIson las siglas de American Standard Code for Information Interchange. Recibe también elnombre ITU-T número 5. En un principio el código utilizó 7 bits para representar cada carácter.

En la actualidad se ha extendido a 8 bits con el fin de representar 256 caracteres distintos ydar cabida a los caracteres acentuados y otros especiales.

Código EBCDIC

Es un código propuesto por IBM semejante al código ASCII. EBCDIC son las siglas deExtended Binary Coded Decimal Interchange Code. Representa cada carácter con 8 bits.

Código BAUDOT

Es el código más utilizado en la red telegráfica conmutada o red télex. También recibe elnombre de CCITT número 2. En Baudot, cada carácter se representa con 5 bits.

4.4 Bases teóricas de la comun icación - Fou rier

Bases teóricas de la comunicación y Fourier

Mediante la variación de algunas propiedades físicas, como el voltaje o la corriente, es posibletransmitir información a través de cables. Al representar el valor de este voltaje o corrientecomo una función simple del tiempo, f(t), podemos modelar el comportamiento de la señal yanalizarlo matemáticamente.


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A principios del siglo XIX, el matemático francés, Jean Baptiste Fourier, probó que cualquierfunción periódica de comportamiento razonable, g(t) con un período T, se puede construirsumando una cantidad (posiblemente) infinita de senos y cosenos:

Donde f = 1/T es la frecuencia fundamental, an y bn son las amplitudes de seno y coseno delos n-ésimos términos armónicos y c es una constante. Tal descomposición se conoce comoserie de Fourier. A partir de ella, es posible reconstruir la función, es decir, si se conoce elperíodo T y se dan las amplitudes, la función original del tiempo puede encontrarse realizandolas sumas que se muestran en la ecuación anterior.

Tasa de datos máxima de un canal

En 1924, un ingeniero de AT&T, Henry Nyquist, se dio cuenta de que incluso un canal perfectotiene una capacidad de transmisión finita. Derivó una ecuación que expresa la tasa de datosmáxima para un canal sin ruido de ancho de banda finito. En 1948, Claude Shannon continuóel trabajo de Nyquist y lo extendió al caso de un canal sujeto a ruido aleatorio. Nyquist probó

que si se pasa una señal cualquiera a través de un filtro pasa bajas de ancho de banda H, laseñal filtrada se puede reconstruir por completo tomando sólo 2H muestras exactas porsegundo. Si la señal consiste de V niveles discretos, el teorema de Nyquist establece:

Tasa de datos máxima = 2H log2 V bits / seg

Hasta aquí sólo hemos considerado canales sin ruido. Si el ruido aleatorio está presente, lasituación se deteriora rápidamente. Y el ruido aleatorio (térmico) siempre está presente debidoal movimiento de las moléculas del sistema. La cantidad de ruido térmico presente se mide porla relación entre la potencia de la señal y la potencia del ruido, llamada relación señal a ruido,la cual denotaremos así:

S: potencia de la señal

N: potencia del ruidoS/N: relación señal a ruido

Por lo general, la relación misma no se expresa, en su lugar, se da la cantidad 10 log10 S/Nen decibeles dB. Una relación S/N de 10 es 10 dB. El resultado principal de Shannon es que latasa de datos máxima de un canal ruidoso cuyo ancho de banda es H Hz y cuya relaciónseñalización señal a ruido es S/N, está dada por:

Número máximo de bits/seg = H log2 (1+S/N)

Una onda seno se puede definir matemáticamente de la siguiente forma:

x(t) = A sen (2pft + q)

donde:x(t) es le valor de la amplitud de la señal en el instante t

A es la amplitud máxima de la señal

f es el número de ciclos por segundo

q es la fase dela señal


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Si la fase es de 90 grados (p/2 radianes), la misma señal se puede expresar como una ondacoseno en lugar de una onda seno:

x(t) = A cos (2pft)

Series de Fourier

Permiten descomponer una señal periódica compuesta en una serie posiblemente infinita, deondas seno, cada una con una frecuencia y fase distintas.

Una señal periódica x(t) se puede descomponer como sigue:

x(t) = co + c1 sen (2pf1t+q1) + c2 sen (2pf2t+q2)+....+ cn sen (2pfnt+qn)

Los coeficientes, co, c1, c2,... cn , son las amplitudes de las señales individuales (seno). Elcoeficiente co es la amplitud de la señal con frecuencia 0. El coeficiente c1 es la amplitud de laseñal con la misma frecuencia que la señal original. El coeficiente c2 es la amplitud de la señalcon una frecuencia dos veces la de la señal original.

La amplitud y la fase se calculan utilizando las fórmulas de las series de Fourier.

Transformada de Fourier

Permite descomponer una señal aperiódica compuesta en una serie infinita deseñales seno individuales, cada una de las cuales tiene una frecuencia y fasedistintas. En este caso, sin embargo, las frecuencias no son discretas sino continuas.

4.5 Técnicas de tr ansm is ión

Banda Base

Es el método más común dentro de las redes locales. Transmite las señales sin modular yestá especialmente indicado para cortas distancias, ya que en grandes distancias se


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producirían ruidos e interferencias. El canal que trabaja en banda base utiliza todo el ancho debanda y por lo tanto sólo puede transmitir una señal simultáneamente.

Banda Ancha

Consiste en modular la señal sobre ondas portadoras que pueden compartir el ancho debanda del medio de transmisión mediante multiplexación por división de frecuencia. Es decir,

actúa como si en lugar de un único medio se estuvieran utilizando líneas distintas.

4.6 Redes de co nmutación

Servicios de conmutación de circuitos

En una conexión de conmutación de circuitos se establece un canal dedicado, denominadocircuito, entre dos puntos por el tiempo que dura la llamada. El circuito proporciona unacantidad fija de ancho de banda durante la llamada y los usuarios sólo pagan por esa cantidadde ancho de banda el tiempo que dura la llamada. En ocasiones existe un retardo al comienzode estas llamadas mientras se establece la conexión, aunque nuevas técnicas de conmutacióny nuevos equipos han hecho que este retardo por conexión sea despreciable en la mayoría de

los casos.

Servicios de conmutación de paquetes

Los servicios de conmutación de paquetes suprimen el concepto de circuito virtual fijo. Losdatos se transmiten paquete a paquete a través del entramado de la red o nube de maneraque cada paquete puede tomar un camino diferente a través de la red. Dado que no existe uncircuito virtual predefinido, la conmutación de paquetes puede aumentar o disminuir el anchode banda según se sea necesario, por ello puede manejar avalanchas de paquetes de maneraelegante. Los servicios de conmutación de paquetes son capaces de encaminar paquetes,evitando las líneas caídas o congestionadas, gracias a la disponibilidad de múltiples caminosen la red.

Servicios de conmutación de mensajes

Utiliza un método de comunicación de almacenamiento y envío para transmitir los datos desdeel nodo de envío hasta el nodo de recepción. Los datos se envían de un nodo a otro para queel segundo los almacene hasta que se establezca una ruta hacia el paso siguiente, de modoque los datos puedan enviarse. A lo largo de la ruta hay varios nodos que almacenan y envíanlos datos hasta que se alcanza el nodo de recepción. Un ejemplo puede ser el envío de uncorreo electrónico por una red empresarial, con cinco servidores actuando como oficinaspostales. El mensaje circula por los servidores de correos hasta que alcanza al destinatario delmensaje.

4.7 Mult iplexación y modu lación

Multiplexación

Es una técnica usada en comunicaciones, por la que se hace convivir en un canal señalesprocedentes de emisores distintos y con destino en un conjunto de receptores tambiéndistintos. Se trata de hacer compartir un canal físico estableciendo sobre él varios canaleslógicos.

Multiplexación por división de frecuencia FDM


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Los canales lógicos que comparten el único canal físico se establecen por multicanalizaciónen la frecuencia, es decir, a cada canal lógico, se le asigna una banda de frecuencia centradaen una señal portadora sobre la que se modulará el mensaje que utilice ese canal.

Multiplexación por división del tiempo TDM

Los canales lógicos se asignan repartiendo el tiempo de uso del canal físico entre los distintosemisores, estableciendo slots o ranuras temporales. Así cada uno utiliza el tiempo que tieneasignado, debiendo esperar a su siguiente ranura para volver a transmitir si tiene necesidadde ello. Estas ranuras se repiten periódicamente a lo largo del tiempo. En cada ranura detiempo, una comunicación ocupa todo el ancho de banda del canal.

Multiplexación por división de onda WDM

La multiplexación por división de onda (WDM, Wave División Multiplexing) es conceptualmentela misma que FDM, exceptuando que la multiplexación y la demultiplexación involucranseñales luminosas transmitidas a través de canales de fibra óptica. La idea es la misma: secombinan distintas señales sobre frecuencias diferentes. Sin embargo, la diferencia es que lasfrecuencias son muy altas. Las bandas de luz muy estrechas de distintas fuentes se combinan

para conseguir una banda de luz más ancha. En el receptor, las señales son separadas por eldemultiplexor.

Fuente:http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema4/imagenes_tema4_4/image002.jpg

CDMA-Acceso Múltiple por división de Código

Cuando CDMA fue inicialmente propuesto, la industria tuvo casi la misma reacción que lareina Isabel cuando Colón propuso llegar a la India navegando por una ruta diferente. Sinembargo, debido a la persistencia de una compañía, Qualcomm, CDMA ha madurado al puntoen el que no sólo es aceptable, sino que ahora se ve como la mejor solución técnica existente

y como la base para los sistemas móviles de la tercera generación. Tambien se utilizaampliamente en Estados Unidos en los sistemas móviles de segunda generación, y compitede frente con D-AMPS. Por ejemplo, Sprint PCS utiliza CDMA, mientras que AT&T Wirelessutiliza DAMPS.

CDMA se describe en el International Standard IS-95 y algunas veces se hace referencia a élmediante ese nombre. También se utiliza el nombre cdmaOne. CDMA permite que cadaestación transmita todo el tiempo a través de todo el espectro de frecuencia. Se utiliza la teoríade codificación para separar múltiples transmisiones simultáneas. CDMA no supone que lastramas que colisionan son totalmente distorsionadas. En su lugar, se asume que se agreganmúltiples señales en forma lineal. La clave de CDMA es tener la capacidad de extraer la señaldeseada y rechazar todo lo demás como ruido aleatorio.

En CDMA, cada tiempo de bit se subdivide en m intervalos cortos llamados chips. Por logeneral, hay 64 o 128 chips por bit, pero en el ejemplo que se da a continuación porsimplicidad utilizaremos 8 chips/bit. A cada estación se le asigna un código único de m bitsllamado secuencia de chip. Para transmitir un bit 1, una estación envía su secuencia de chips.Para transmitir un bit 0, envía el complemento de uno de su secuencia de chips. No sepermiten otros patrones. Por lo tanto, para m=8, si a la estación A se le asigna la secuencia dechips 00011011, envía un bit 1 mediante el envío de 00011011 y un bit 0 mediante el envío de111001100.

Modulación


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Una señal sólo se puede transmitir por un canal que permita la propagación de ese tipo deseñales. La modulación es el envío de una señal, que toma el nombre de moduladora, através de otra señal denominada portadora, de características óptimas para la transmisión alarga distancia. La señal moduladora generalmente controla algún parámetro de la señalportadora, de tal forma que ambas pueden unirse y separarse en los momentos quecorresponda.

Tipos de modulación:

· Portadora Analógica

o Modulación en amplitud AM

o Modulación en frecuencia FM

o Modulación en fase PM

· Portadora Digital

o Impulsos modulados en amplitud PAM

o Impulsos modulados en posición

o Impulsos modulados en duración PDM

o Modulación por codificación de pulsos MIC

El proceso de modulación se utiliza para adaptar una señal a enviar, al medio físico por el cualva a ser transportada. Cada medio físico tiene las modulaciones más apropiadas, según lascaracterísticas intrínsecas al medio: ruido, atenuación, velocidad, ancho de banda,impedancias, distancias, sincronismo, probabilidades de error, etc.

También se puede interpretar la modulación como un proceso para robustecer la señal.

Componentes:

Señal portadora (señal de adaptación al medio)

Señal moduladora (señal que lleva información)

4.8 Transm is ión A síncrona y Síncrona

La transmisión se refiere a los parámetros físicos del transporte de señales entre un emisorque origina la comunicación y un receptor que acepta los datos. Las clasificaciones que sepueden hacer son múltiples.

Clasificación según la información

Cuando el equipo terminal de datos DTE de un emisor quiere desplazar información a través

de un circuito de datos, debe emplear un código concreto con el que dar significado a losdatos. Por ejemplo, es común que en las transmisiones entre terminales o inteligentes y suscomputadores centrales se use el código ASCII. Cada palabra transmitida será un carácterASCII compuesto por ocho bits de información. No todos los equipos entregan la informaciónde la misma manera a la línea de datos. De los diferentes modos en que se puede produciresta entrega surge una clasificación para las transmisiones.

- Transmisión Asíncrona


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El sincronismo es un procedimiento mediante el cual un emisor y un receptor se ponen deacuerdo sobre el instante preciso en el que comienza o acaba una información que se hapuesto en el medio de transmisión empleado. Por tanto la sincronización requiere la definicióncomún de una base de tiempos sobre la que medir los distintos eventos que ocurrirán durantetoda la transmisión. Un error de sincronismo implicará la imposibilidad de interpretarcorrectamente la información a partir de las señales que viajan por el medio.

Una transmisión es asíncrona cuando el proceso de sincronización entre emisor yreceptor se realiza en cada palabra de código transmitido. Esto se lleva a cabo através de unos bits especiales que ayudan a definir el entorno de cada códigotransmitida. Esto se lleva a cabo a través de unos bits especiales que ayudan adefinir el entorno de cada código.

- Transmisión Síncrona

Es una técnica más eficiente que la anterior y consiste en el envío de una trama de datos(conjunto de caracteres) que configura un bloque de información comenzando con un conjuntode bits de sincronismo (SYN) y termina con otro conjunto de bits de final de bloque (ETB). Eneste caso, los bits de sincronismo tienen la función de sincronizar los relojes existentes tantoen el emisor como en el receptor, de tal forma que éstos controlan la duración de cada bit ycarácter ahorrando con respecto al esquema anterior los bits de start y stop de cada carácter.

4.9 Transm isión según el medio

- Transmisión Serie y Paralelo

Los movimientos de datos en el interior de una computadora se realizan mediante un conjuntode bits que configuran una palabra de computadora, siendo tratados simultáneamente, esdecir, en paralelo. Para una transmisión de datos a larga distancia realizándose en paralelo,

serían necesarios tantos circuitos como bits; por este motivo se utiliza la transmisión en Serie,enviándose éstos uno detrás de otro.

- Simultaneidad emisión recepción

Una línea de comunicación tiene dos sentidos de transmisión que pueden existirsimultáneamente o no. Por este motivo, existen los siguientes modos de transmisión:

Símplex: La línea transmite en un solo sentido sin posibilidad de hacerlo en el otro. Estamodalidad se usa exclusivamente en casos de captura de datos en localizaciones lejanas oenvío de datos a un dispositivo de visualización desde una computadora lejana. Dos ejemplos

pueden ser los de captura de datos en estaciones meteorológicas y la transmisión deinformación a los señalizadores luminosos en las carreteras.

Semidúplex o half dúplex: La línea transmite en los dos sentido, pero no simultáneamente.

Dúplex o full dúplex: La línea transmite en los dos sentidos simultáneamente.


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Full full dúplex: La línea permite la transmisión en los dos sentidos simultáneamente, pero ados o más interlocutores.

Resumen:

5 Estándares y NormativasOBJETIVOS ESPECÍFICOS

Describir las entidades responsables de los estándares en comunicaciones Conocer el estado del arte de los estándares en comunicaciones Profundizar en el conocimiento del modelo de referencia OSI y sus diferentes

funcionalidades Distinguir otros modelos de referencia como TCP/IP y su aplicabilidad en redes como

Internet

INTRODUCCION

Las redes de computadores posibilitan el intercambio de información entre dos o mássistemas conectados. Esto se hace posible gracias al desarrollo de estándares internacionalestanto en hardware como en software. El desarrollo de estos estándares se ha logrado a travésde entidades internacionales que siguen los fabricantes de hardware y software para el trabajoen red. Uno de los estándares más conocidos ha sido el basado en OSI.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

ALCALDE, EDUARDO Y JESÚS GARCÍA TOMÁS (1993) . Introducción a la Teleinformática,McGrawHill. Contiene referencias importantes sobre conceptos fundamentales detelecomunicaciones, exponiendo estos conceptos de una forma clara y concisa.

Visitar http://www.ietf.org, explore dicho sitio encuentre la relación con el mundo de lastelecomunicaciones.

GARCÍA, LEÓN Y WIDJAJA ( 2002). Redes de comunicación, McGrawHill. Allí encontraráinformación detallada sobre estándares de comunicación.

STALLINGS, WILLIAM (2000). Comunicaciones y redes de computadores, Prentice Hall. En elcapítulo uno encontrará información detallada sobre normas y estándares de comunicación.

http://www4.uji.es/~al019803/tcpip/paginas/introduccion.htm

5.1 Organismos de normali zaciónPara poder establecer una comunicación entre computadores, lo mismo que para realizarlaentre personas, es necesario contar con una serie de normas que regulen dicho proceso.Estas normas las fija la sociedad en general (en el caso de las personas) o unos organismosinternacionales de normalización (en el caso de las máquinas).

Un estándar proporciona un modelo de desarrollo que hace posible que un producto funcioneadecuadamente con otros sin tener en cuenta quién lo ha fabricado. Los estándares sonesenciales para crear y mantener un mercado abierto y competitivo entre los fabricantes de los

http://www4.uji.es/~al019803/tcpip/paginas/introduccion.htmhttp://www4.uji.es/~al019803/tcpip/paginas/introduccion.htmhttp://www4.uji.es/~al019803/tcpip/paginas/introduccion.htm


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equipos y para garantizar la interoperabilidad nacional e internacional de los datos y latecnología y los procesos de telecomunicaciones.

Proporciona guías a los fabricantes, vendedores, agencias del gobierno y otros proveedoresde servicios, para asegurar el tipo de interconectividad necesario en los mercados actuales yen las comunicaciones internacionales.

Los estándares de transmisión de datos se clasifican en:· Estándares de facto o por convención

· Estándares por ley o por regulación, también llamados de JURE o IURE.

Los estándares de jure son aquellos que han sido legislados por un organismo oficialmentereconocido. Los estándares que no han sido aprobados por una organización reconocida perohan sido adoptados como estándares por su amplio uso son estándares de facto. Losestándares de facto suelen ser establecidos a menudo por fabricantes que quieren definir lafuncionalidad de un nuevo producto de tecnología.

Los estándares son desarrollados mediante la cooperación entre comités de creación deestándares, foros y agencias reguladoras de los gobiernos.

Comités de creación de estándares

Aunque hay muchas organizaciones que se dedican a la definición y establecimiento deestándares para datos y comunicaciones, en Norteamérica se confía fundamentalmente enaquellos publicados por los siguientes:

§ The International Standards Organization ISO

§ The International Telecommunications Union Telecommunication Standards Sector

§ ITU T, anteriormente CCITT

§ The American National Standards Institute ANSI

5.2 Modelo s de referenciaOSI - Modelo de referencia OSI Open System Interconection


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Fuente: http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/SistemasOperativos/imageER9.JPG

OSI es el nombre del modelo de referencia de una arquitectura de capas para redes decomputadores y sistemas distribuidos que ha propuesto la ISO como estándar deinterconexión de sistemas abiertos.

El modelo de referencia OSI propone una arquitectura de siete capas o niveles, cada una delas cuales ha sido diseñada teniendo en cuenta los siguientes factores:

· Una capa se identifica con un nivel de abstracción, por tanto, existen tantas capas comoniveles de abstracción sean necesarios.

· Cada capa debe tener una función perfectamente definida.

· La función de cada capa debe elegirse de modo que sea posible la definición posterior deprotocolos internacionalmente normalizados.

· Se disminuirá al máximo posible el flujo de información entre las capas a través de losinterfaces.

· Las capas serán tan numerosas como sea necesario para que dos funciones muy distintasno tengan que convivir en la misma capa.


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Los nombres que reciben estas siete capas son: física, enlace de datos, red, transporte,sesión, presentación y aplicación.

El modelo OSI no especifica cómo son los protocolos de comunicaciones, no es unaverdadera arquitectura, sencillamente recomienda la manera en que deben actuar las distintascapas. No obstante, la ISO ha recomendado normas para protocolos en cada una de lascapas. Estrictamente hablando, estas normas o realizaciones concretas de los protocolos nopertenecen al modelo OSI; de hecho, se han publicado como normas internacionalesindependientes.

El diálogo entre las diferentes capas se realiza a través de interfaces existentes entre ellas.Esta comunicación está perfectamente normalizada en forma de un sistema de llamadas yrespuestas que OSI denomina primitivas. De este modo, cada servicio está nominado por unSAP (Punto de acceso al servicio) que le identifica unívocamente dentro de cada interfase yun conjunto de operaciones primitivas, al servicio de la capa superior, utilizadas para solicitarlos servicios a que se tienen acceso desde cada SAP.

El modelo de referencia OSI es un modelo teórico. No hay ninguna red que sea OSI al cienpor ciento. Los fabricantes se ajustan a este modelo en aquello que les interesa.

Al principio de la informática, cada fabricante establecía unos procedimientos de comunicaciónentre sus computadores, siendo muy difícil la comunicación entre computadores defabricantes distintos.

La Organización Internacional de Normalización (ISO) desarrolló el modelo de referencia OSI(Interconexión de Sistemas Abiertos) a modo de guía para definir un conjunto de protocolosabiertos. Aunque el interés por los protocolos OSI ha pasado, el modelo de referencia OSIsigue siendo la norma más común para describir y comparar conjuntos de protocolos. Esteestándar cubre todos los aspectos de las redes de comunicación en un modelo que permiteque dos sistemas diferentes se puedan comunicar independientemente de la arquitecturasubyacente.

Este modelo propone dividir en niveles todas las tareas que se llevan a cabo en unacomunicación entre computadores. Todos los niveles estarían bien definidos y no interferirían

con los demás, de ese modo, si fuera necesaria una corrección o modificación en un nivel, nose afectaría el resto. En total se formarían siete niveles (los cuatro primeros tendrían funcionesde comunicación y los tres restantes de proceso).

La capa física

En esta capa se lleva a cabo la transmisión de bits puros a través de un canal decomunicación. Los aspectos del diseño implican asegurarse de que cuando un lado envía unbit 1, éste se reciba en el otro lado como tal, no como bit 0. Se tienen en cuenta aspectos dediseño como interfaces mecánicas, eléctricas y de temporización y medios de transmisión. Lacapa física es la capa inferior del modelo de referencia OSI y se encarga de transmitir losdatos por el medio de transmisión. Los protocolos utilizados en la capa física se encargan degenera y de detectar el nivel de tensión necesario para transmitir y recibir las señales que

transportan los datos. Las señales de datos se transmiten en formato binario y están formadospor unos y ceros. El uno, por ejemplo, puede significar +5 Volts y el cero puede significar 0Volts. El cableado, el equipo de red y el diseño físico de la red forman parte de la capa física,igual que el tipo de transmisión que se utiliza, que puede ser análoga o digital.

La capa física maneja la velocidad de transmisión de los datos, monitorea la proporción deerrores en los datos y maneja los niveles de tensión para la transmisión de las señales. Lacapa física se ve afectada por los problemas físicos de la red, por ejemplo si falta la carga deun cable o si existen interferencias eléctricas o electromagnéticas. Las interferencias se


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producen por la proximidad de motores eléctricos, líneas de alta tensión, alumbrados y otrosdispositivos eléctricos.

La capa de enlace de datos

Su función principal es transformar un medio de transmisión puro en una línea decomunicación que, al llegar a la capa de red, aparezca libre de errores de transmisión. Para

ello el emisor fragmenta los datos de entrada en tramas de datos y transmite las tramas demanera secuencial. Si el servicio es confiable, el receptor confirma la recepción correcta decada trama devolviendo una trama de confirmación de recepción. También dentro de lasfunciones de esta capa está la de la regulación del tráfico que indica al transmisor cuántoespacio de búfer tiene el receptor en ese momento. Un aspecto adicional de esta capa el delcontrol del acceso al medio.

Servicios orientados a la conexión

Establece una conexión lógica entre el nodo que transmite y el nodo que recibe antes deempezar toda la comunicación. Las tramas contienen un número de secuencia que sirve paraque el nodo de recepción se asegure de que las tramas están llegando en el mismo orden enque se han enviado. Proporciona varias formas para asegurar que los datos se reciban

correctamente en el nodo de recepción. Estas formas de asegurar la correcta comunicaciónincluyen la creación de una conexión de comunicación lógica, la coordinación de la velocidadde transmisión de los datos, proporcionar notificación de que los datos han sido recibidos yproporcionar una forma de retransmisión de los datos.

Servicios no orientados a la conexión

No proporciona ningún control para asegurar que los datos han llegado correctamente al nododestino.

Capa de red

Es la encargada de controlar el paso de paquetes por la red. Todas las redes estáncompuestas por rutas físicas (caminos cableados) y rutas lógicas (caminos software). La capade red lee la información de la dirección y enruta cada una de las tramas por la ruta másconveniente, para que las transmisiones sean eficientes. Esta capa también permite que lastramas sean enviadas desde una red a otra por medio de los enrutadores. Los enrutadoresson dispositivos físicos que contienen un software que permite a las tramas formateadas enuna red alcanzarán otras redes diferentes, de forma que las segunda red la entienda. Paracontrolar el paso de las tramas, la capa de red actúa como una estación de conmutación,enrutando las tarmas por las rutas más eficientes entre los diferentes caminos. El mejorcamino se determina mediante la obtención continua de la información sobre la localización delas distintas redes y nodos en un proceso llamado descubrimiento. Se emplean circuitosvirtuales cuando se desea que todos los paquetes sigan la misma trayectoria. Los circuitosvirtuales son caminos de comunicación lógicos que establecen el envío y la recepción dedatos.

Los circuitos virtuales sólo los conoce la capa de red. La capa de red también pone ladirección a las tramas y les ajusta el tamaño para que cumplan con los requisitos de la red derecepción. Otra de las funciones de la capa de red es la de asegurar que las tramas no seestán enviando a una tasa más alta de la que es capaz de manejar la capa de recepción.

Capa de transporte

La capa de transporte garantiza que los datos se envían de manera fiable desde el nodo detransmisión hacia el nodo de destino. La capa de transporte, por ejemplo, asegura que lastramas se envía y reciben en el mismo orden. También, cuando se realiza una transmisión, elnodo de recepción puede enviar un acuse de recibo, que a veces se llama ack de


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acknowledgement, reconocimiento en inglés, para indicar que los datos se han recibido. Lacapa de transporte establece el nivel de la comprobación del error de paquete, con el nivelmás alto, que garantiza que las tramas se envían de nodo a nodo, sin errores y en un intervalode tiempo aceptable. Los protocolos empleados para comunicarse dentro de la capa detransporte emplean varias medidas de calidad.

Capa de sesión

La capa de sesión establece, mantiene y sincroniza los diálogos entre los nodos. El control deflujo y de errores en el nivel de sesión utiliza puntos de sincronización que son puntos dereferencia introducidos en los datos. El propósito de este nivel es ofrecer los mediosnecesarios para que dos usuarios cooperantes organicen y sincronicen su diálogo. Para ello elnivel de sesión abre conexiones (denominadas sesiones) e impone una estructura de diálogo.Los servicios ofrecidos son:

· Apertura de sesiones

· Liberación de sesiones de forma ordenada, sin pérdida de información pendiente de entrega

· Cuatro canales separados de datos

· Funciones de gestión de la comunicación: unidireccional, dúplex, semidúplex

· Inserción de puntos de control durante el intercambio de datos para permitir posterioresprocesos de resincronización

· Organización del diálogo en diferentes unidades

· Comunicación de situaciones excepcionales.

Para acceder a estos servicios se accede usando una serie de primitivas de servicios. Elservicio de sesión estandarizado por la ISO está orientado a la conexión.


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La capa de sesión es responsable de la continuidad de la conexión o sesión entre dos nodos.Establece la conexión y asegura que éste se mantiene mientras dure la sesión decomunicación. La capa de sesión también proporciona comunicación de forma ordenada entrelos nodos. Por ejemplo, primero se establece el nodo que transmite. Determina cuánto tiempopuede transmitir un nodo y cómo reconstruir los errores de transmisión. Asigna una únicadirección a cada nodo, igual que ocurre con el código postal, que permite asociar las cartas

postales a una determinada región o zona postal. Cuando finaliza la sesión de comunicación,la capa de sesión desconecta lógicamente los nodos.

Capa de Presentación

Se encarga de formatear los datos. Cada tipo de red utiliza un esquema de formato particularque se aplica en la capa de presentación. Una forma de ver la capa de presentación es comoun verificador de sintaxis. Garantiza que los números y el texto se envían para que puedan serleídos por la capa de presentación del nodo de recepción. La capa de presentación también esla encargada de encriptar los datos. La encriptación de los datos supone la codificación de losdatos para que no puedan leerlos los usuarios no autorizados.

La encriptación de los datos se utiliza en muchos sistemas software para las contraseñas peroraramente se utiliza para transmitir otro tipo de datos. Otra de las funciones de la capa de

presentación es la compresión de los datos. Cuando se formatean los datos, puede haberespacios en blanco que también se formatean entre las partes de texto y números. Lacompresión de los datos elimina los espacios en blanco y los compactan para que los datos aenviar sean mucho más pequeños. Los datos se descomprimirán más tarde en la capa depresentación del nodo de recepción.

Capa de Aplicación

Corresponde la capa siete situada en la parte superior de la arquitectura OSI. Representa losaccesos a las aplicaciones y a los servicios de red de los usuarios del computador. Esta capaproporciona servicios de red a las aplicaciones software como bases de datos.

Algunos de los servicios incluyen transferencias de archivos, administración de archivos,acceso remoto a los archivos, manejo de mensajes de correo electrónico y emulación de

terminales

5 Estándares y Normativas5.3 Proy ecto IEEE 802

La norma 802 indica que una red local es un sistema de comunicaciones que permite a variosdispositivos comunicarse entre sí. Para ello se definió, el tamaño de la red, la velocidad detransmisión, los dispositivos conectados, el reparto de recursos y la viabilidad de la red quecubren el nivel Físico y el nivel de enlace de datos. Entre las distintas especificaciones de lanorma 802 se encuentran:

Ethernet e IEEE 802.3: Ethernet y el protocolo del Instituto de Ingeniería Eléctrica yElectrónica (IEEE Institute of Electrical and Electronic Engeneers) 802.3 son los protocolos deLAN que más se usan en la actualidad. Usan una tecnología de red denominada accesomúltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD carrier sensemultiple access collision detect) para permitir el acceso a un bus de 10 Mbps en el que secomunican todos los dispositivos. Los dispositivos Ethernet pueden comunicarse en modosemiduplex, lo que quiere decir que puede enviar o recibir una trama, pero no ambas cosas ala vez.


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Fast Ethernet: Fast ethernet es un protocolo CSMA/CD que funciona a 100 Mbps, lo quesupera 10 veces la velocidad de Ethernet. El éxito de Fast Ethernet se debe a que el protocolousa el mismo medio físico (cobre, par trenzado y fibra) que el Ethernet, lo que hace posibleque las redes pasen de 10 Mbps a 100 Mbps sin cambiar de infraestructura física. FastEthernet puede funcionar en semiduplex o en duplex completo.

Gigabit Ethernet: se basa en el estándar Ethernet IEEE 802.3. La principal diferencia es quese comunica con los dispositivos a 1Gbps, por lo tanto es 10 veces más rápida que FastEthernet. Pero para su implementación es necesario realizar cambio en la interfaz física de losdispositivos.


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Fuente: http://www.jalercom.com/cms/upload/products/planet/GSD-802PS/GSD-802PS_app1.jpg

Token Ring: es una tecnología desarrollada por IBM y estandarizada como el protocolo IEEE802.5. El protocolo token ring opera en una topología lógica de anillos. Usa un protocolollamado token capture para conceder acceso al medio físico de la red. Se ha implementado a4 Mbps y a 16 Mbps.

FDDI: La Interfaz de Datos Distribuidos por Fibra (FDDI, Fiber Distributed Data Interface) es

otro protocolo de captura de token. Es similar al Token Ring, pero en lugar de usar unaarquitectura de un solo anillo, FDDI usa un anillo de fibra dual que transmite datos endirecciones opuestas. Durante el funcionamiento normal FDDI usa solo un anillo, denominadoanillo primario. Solo usa el segundo anillo, llamado anillo de respaldo, cuando se produce unfallo en el anillo primario. Funciona a 100 Mbps.

IEEE 802.6: Especificaciones para una red de área metropolitana.

IEEE 802.7: Redes Locales de Banda Ancha.

IEEE 802.8: Fibra óptica.

IEEE 802.9: Estándar para la definición de voz y datos en las redes locales.

IEEE 802.10: Seguridad en las redes locales.

IEEE 802.11: Redes locales inalámbricas.

Estándares y Normativas5.4 Ap l icaciones y arqui tectura de capas

Cuando se realiza un intercambio de datos entre computadoras, terminales y/o otrosdispositivos de procesamiento, las cuestiones a estudiar son muchas más. Considérese, por


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ejemplo, la transferencia de un archivo entre dos computadores. En este caso, debe haber uncamino entre los dos computadores, directo o a través de una red de comunicación, peroademás se requiere la realización de las siguientes tareas adicionales:

i. El sistema fuente de información debe activar el camino directo de datos, o bien debeproporcionar a la red de comunicación la identificación del sistema destino deseado.

ii. El sistema fuente debe asegurarse de que el destino está preparado para recibir datos.iii. La aplicación de transferencia de archivo en el origen debe asegurarse de que el programagestor en el destino está preparado para aceptar y almacenar el archivo para el usuariodeterminado.

iv. Si los formatos de los dos archivos son incompatibles entre ambos sistemas, uno de losdos deberá realizar una operación de adecuación.

Al intercambio de información entre computadoras con el propósito de cooperar se ledenomina comunicación entre computadoras. Al conjunto de computadores que seinterconectan a través de una red de comunicaciones se les denomina red de computadores.

En el estudio de las comunicaciones entre computadores y las redes de computadores son

relevantes los siguientes conceptos:Los protocolos

Las primeras redes de computadoras se diseñaron teniendo al hardware como punto principaly al software como secundario. Esta estrategia ya no funciona. Actualmente el software deredes está altamente estructurado. Para reducir la complejidad de su diseño, la mayoría de lasredes está organizada como una pila de capas o niveles, cada una construida a partir dela queestá debajo de ella. El número de capas, así como el nombre, contenido y función de cadauna de ellas difieren de red a red. El propósito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a lascapas superiores, a las cuales no se les muestran los detalles reales de implementación de losservicios ofrecidos.

La capa n de una máquina mantiene una conversación con la capa n de otra máquina. Las

reglas y convenciones utilizadas en esta conversación se conocen de manera colectiva comoprotocolo de capa n. Básicamente, un protocolo es un acuerdo entre las partes encomunicación sobre cómo se debe llevar a cabo la comunicación.

Las entidades que abarcan las capas correspondientes en diferentes máquinas se llamaniguales (peers). Los iguales podrían ser procesos, dispositivos de hardware o incluso sereshumanos. En otras palabras, los iguales son los que se comunican a través del protocolo.

En realidad, los datos no se transfieren de manera directa desde la capa n de una máquina ala capa n de la otra máquina, sino que cada capa pasa los datos y la información de control ala capa inmediatamente inferior, hasta que se alcanza la capa más baja. Debajo de la capa 1se encuentra el medio físico a través del cual ocurre la comunicación real. Entre cada para decapas adyacentes está una interfaz que define qué operaciones y servicios primitivos pone la

capa más baja a disposición de la capa superior inmediata. Cuando los diseñadores de redesdeciden cuántas capas incluir en una red y qué debe hacer cada una, una de lasconsideraciones más importantes es definir interfaces limpias entre las capas. Esto requiereque la capa desempeñe un conjunto específico de funciones bien entendidas. Además deminimizar la cantidad de información que se debe pasar entre las capas, las interfaces biendefinidas simplifican el reemplazo de la implementación de una capa con una implementacióntotalmente diferente.

Un conjunto de capas y protocolos se conoce como arquitectura de red. La especificación deuna arquitectura debe contener información suficiente para permitir que un implementador


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escriba el programa o construya el hardware para cada capa de modo que se cumplacorrectamente con el protocolo apropiado. Ni los detalles de la implementación ni lasespecificaciones de las interfaces son parte de la arquitectura porque están ocultas en elinterior de las máquinas y no son visibles desde el exterior. La lista de protocolos utilizados porun sistema, con un protocolo por capa, se conoce como pila de protocolos.

Encapsulamiento

Cada PDU no sólo contiene datos, sino que además debe incluir información de control. Dehecho algunas PDU contienen información de control exclusivamente. La información decontrol se puede clasificar en las siguientes categorías:

Dirección: en la PDU se debe indicar la dirección del emisor y receptor. Código para ladetección de errores: para la detección de errores en la trama se debe incluir algunasecuencia de comprobación.

Control del protocolo: en la PDU se incluye información adicional para llevar a

cabo las funciones del protocolo. Se denomina encapsulamiento al hecho de añadir a losdatos información de control. Los datos se aceptan o generan por una entidad y seencapsulan en la PDU junto con la información de control. Una PDU, Unidad de datos deProtocolo, es el bloque de datos a intercambiar entre dos entidades. Una primitiva es uncomando que se emplea para transferir la información de una capa de la arquitectura OSI aotra, por ejemplo, de la capa física a la capa de enlace.

Estándares y Normativas


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5.5 TCP/IP

TCP/IP no es una arquitectura OSI, se pueden establecer algunas comparaciones. La familiade protocolos TCP/IP, usada en Internet, se desarrolló antes que el modelo OSI. Por tanto losniveles del Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Red no coinciden exactamentecon los del modelo OSI. La familia de protocolos TCP/IP está compuesta por cinco niveles:físico, enlace de datos, red, transporte y aplicación. Los primeros cuatro niveles proporcionanestándares físicos, interfaces de red, conexión entre redes y funciones de transporte que secorresponden con los cuatro primeros niveles del modelo OSI. Sin embargo, los tres modelossuperiores del modelo OSI están representados en TCP/IP mediante un único niveldenominado nivel de aplicación.

La arquitectura de un sistema en TCP/IP tiene una serie de metas:

La independencia de la tecnologia usada en la conexión a bajo nivel y la arquitectura delordenador

Conectividad Universal a traves de la red Reconocimientos de extremo a extremo Protocolos estandarizados

TCP/IP es un conjunto de protocolos jerárquico compuesto por módulos interactivos, cada unode los cuáles proporciona una funcionalidad específica, pero que no son necesariamenteinterdependientes. Mientras el modelo OSI especifica qué funciones pertenecen a cada uno desus niveles, los niveles de la familia de protocolos TCP/IP contiene algunos relativamenteindependientes que se pueden mezclar y hacer coincidir dependiendo de las necesidades delsistema. El término jerárquico significa que cada protocolo de nivel superior está soportado poruno o más protocolos de nivel inferior.


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TCP/IP define dos protocolos en el nivel de transporte: Protocolo de Control de TransmisiónTCP y Protocolo de Datagramas de usuario UDP. En el nivel de red, el principal protocolodefinido por TCP/IP es el protocolo entre redes IP, aunque hay algunos otros protocolos queproporcionan movimiento de datos en este nivel.

Protocolo IP

IP Internet Protocol es el protocolo de nivel de red en ARPANET, el sistema decomunicaciones que tradicionalmente han utilizado los sistemas UNÍS y que nació a principiosde los años ochenta. IP es un protocolo sin conexión, por tanto, carece de seguridad en laentrega de paquetes. Cuando una comunicación que utiliza el protocolo IP para transferir lospaquetes de datos necesita seguridad, ésta debe ser proporcionada por otro protocolo decapa superior, en nuestro caso el protocolo TCP, que será estudiado más adelante. Losprotocolos TCP/IP se relacionan unos con otros. La idea inicial de diseño para IP fue la deconfeccionar un protocolo capaz de conducir paquetes a través de distintas redesinterconectadas, por tanto, es un protocolo especialmente preparado para que sus paquetessean encaminados (utilizando routers, que son dispositivos especiales para interconexión deredes) entre las distintas subredes que componen una red global. IP es el protocolo base paralas transferencias de datos en Internet.

El protocolo IP también define la ruta inicial por la que serán enviados los datos.

Cuando los datagramas viajan de unos equipos a otros, es posible que atraviesen diferentestipos de redes. El tamaño máximo de estos paquetes de datos puede variar de una red a otra,dependiendo del medio físico que se emplee para su transmisión. A este tamaño máximo se ledenomina MTU (Maximum Transmission Unit ), y ninguna red puede transmitir un paquete detamaño mayor a esta MTU. El datagrama consiste en una cabecera y datos.

Longitud de la Cabecera

Este campo ocupa 4 bits, y representa el número de octetos de la cabecera dividido porcuatro, lo que hace que este sea el número de grupos de 4 octetos en la cabecera.

Versión

El campo versión ocupa 4 bits. Este campo hace que diferentes versiones del protocolo IPpuedan operar en la Internet. En este caso se trata de la versión 4.

Tipo de servicio

Este campo ocupa un octeto de la cabecera IP, y especifica la precedencia y la prioridad deldatagrama IP. Los tres primeros bits del octeto indican la precedencia. Los valores de laprecedencia pueden ser de 0 a 7. Cero es la precedencia normal, y 7 esta reservado paracontrol de red. Muchos Gateways ignoran este campo.


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Los otros 4 bits definen el campo prioridad, que tiene un rango de 0 a 15. Las cuatroprioridades que están asignadas son: 0, (por defecto, servicio normal), 1 (minimizar el costemonetario), 2 (máxima fiabilidad), 4 (Maximizar la transferencia), 8 (El bit +4 igual a 1, defineminimizar el retraso). Estos valores son utilizados por los routers para direccionar lassolicitudes de los usuarios.

Longitud Total

Este campo se utiliza para identificar el numero de octetos en el datagrama total.

Identificación

El valor del campo identificación es un numero secuencial asignado por el Host origen. Elcampo ocupa dos octetos. Los números oscilan entre 0 y 65.535, que cuando se combinancon la dirección del Host forman un número único en la Internet. El numero se usa para ayudaren el reensamblaje de los fragmentos de datagramas.

Fragmentos Offset

Cuando el tamaño de un datagrama excede el MTU, este se segmenta.

El fragmento Offset representa el desplazamiento de este segmento desde en inicio deldatagrama entero.

Flags

El campo flag ocupa 3 bits y contiene dos flags. El bit +5 del campo flags se utiliza para indicarel ultimo datagrama fragmentado cuando toma valor cero. El bit +7 lo utiliza el servidor origenpara evitar la fragmentación. Cuando este bit toma valor diferente de cero y la longitud de undatagrama excede el MTU, el datagrama es descartado y un mensaje de error es enviadoal Host de origen por medio del protocolo ICMP.

Tiempo de Vida

El campo tiempo de vida ocupa un octeto. Representa el número máximo de segundos que undatagrama puede existir en Internet, antes de ser descartado. Un Datagrama puede existir un

maximo de 255 segundos. El número recomendado para IP es 64.

El originador del datagrama envia un mensaje ICMP cuando el datagrama es descartado.

Protocolo

El campo protocolo se utiliza para identificar la capa de mayor nivel mas cercana usando el IP.Este es un campo de 0 bits, que normalmente identifica tanto la capa TCP (valor 6), como lacapa UDP (valor 17) en el nivel de transporte, pero puede identificar hasta 255 protocolos dela capa de transporte.

Checksum

El checksum proporciona la seguridad de que el datagrama no ha sido dañado ni modificado.

Este campo tiene una longitud de 16 bits.El checksum incluye todos los campos de todos los campos de la cabecera IP, incluido elmismo, cuyo valor es cero a efectos de cálculo.

Un Gateways o nodo que efectué alguna modificación en los campos de la cabecera (porejemplo en el tiempo de vida), debe recalcular el valor del checksum antes de enviar eldatagrama.

Los usuarios del IP deben proporcionar su propia integridad en los datos, ya que el checksumes solo para la cabecera.


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Dirección de Origen

Este campo contiene un identificador de red (Netid) y un identificador de Host (Hostid). Elcampo tiene una longitud de 32 bits. La dirección puede ser de clase A, B, C.

Dirección de Destino

Este campo contiene el Netid y el Hostid del destino. El campo tiene una longitud de 32 bits.La direccion puede ser de clase A, B, C o D.

Opciones

La existencia de este campo viene determinada por la longitud de la cabecera. Si esta esmayor de cinco, por lo menos existe una opción.

Aunque un Host no esta obligado a poner opciones, puede aceptar y procesar opcionesrecibidas en un datagrama. El campo Opciones es de longitud variable. Cada octeto estaformado por los campos Copia, Clase de Opción y Numero de Opción.

El campo Copia sirve para que cuando un datagrama va a ser fragmentado y viaja através de nodos o Gateways. Cuando tiene valor 1, las opciones son las mismas paratodos los fragmentos, pero si toma valor 0, las opciones son eliminadas.

Clase de Opción es un campo que cuando tiene valor 0, indica datagrama o control dered; Cuando tiene valor 2, indica depuración o medida. Los valores 1 y 3 están reservadospara un uso futuro.

El Número de Opción indica una acción específica.

Caracteristicas de la Opcion IP

Clase

de

Opcion

Numero

de

Opcion

Octetos Descripcion

0 0 1 Fin de alineamiento

0 1 1 Para alinear dentro de una lista de opciones

0 2 11 Seguridad (aplicaciones militares)

0 3 var Ruteo del Origen

0 7 var Grabar/trazar ruta

0 9 var Ruteo estricto del Origen

2 4 var Fecha y hora de Internet

Padding

Cuando esta presente el campo Pad, consiste en 1 a 3 octetos puestos a cero, si esnecesario, para hacer que el numero total de octetos en la cabecera sea divisible por cuatro.

Datos


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+21

+22

Padding +23

IP Data

+0

+1

MSB +n

Direcciones IP

Las direcciones IP hacen que el envío de datos entre ordenadores se haga de forma eficaz, deun modo similar al que se utilizan los números de teléfono.

Las direcciones IP tienen 32 bits, formados por cuatro campos de 8 bits separados por puntos.Cada campo puede tener un valor comprendido entre 0 y 255. Esta compuesta por unadirección de red, seguida de una dirección de subred y de una dirección de host.

Clases de Direcciones IP

La clase A contiene 7 bits para direcciones de red, con lo que permite tener hasta 128redes, con 16.777.216 ordenadores cada una. Las direcciones estarán comprendidasentre 0.0.0.0. y 127.255.255.255., y la mascara de subred será 255.0.0.0.


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La clase B contiene 14 bits para direcciones de red y 16 bits para direcciones de hosts. Elnumero máximo de redes es 16.536 redes, con 65.536 ordenadores por red. Lasdirecciones estarán comprendidas entre 128.0.0.0. y 191.255.255.255., y la mascara desubred será 255.255.0.0.

La clase C contiene 21 bits para direcciones de red y 8 para hosts, lo que permite tener un

total de 2.097.142 redes, cada una de ellas con 256 ordenadores. Las direcciones estaráncomprendidas entre 192.0.0.0. y 223.255.255.255., y la mascara de subred sera255.255.255.0.

La clase D se reserva todas las direcciones para multidestino (multicast), es decir, unordenador transmite un mensaje a un grupo especifico de ordenadores de esta clase. Lasdirecciones estarán comprendidas entre 224.0.0.0. y 239.255.255.255.

La clase E se utiliza exclusivamente para fines experimentales. Las direcciones están

comprendidas entre 240.0.0.0. y 247.255.255.255.

IP (Internet Protocol) Versión 6

Esta es una nueva versión del protocolo IP, llamada IPv6, aunque también es conocida comoIPng(Internet Protocol Next Generation). Es la versión 6, debido a que la numero 5 no pasó dela fase experimental. La compatibilidad con la versión 4 es prácticamente total, ya que se hanincluido características de compatibilidad. Algunas de las modificaciones, están encaminadasa mejorar la seguridad en la red, que apenas existía en la versión 4.

Formato de la cabecera.

Esta cabecera ocupa el doble que la anterior, pero se ha simplificado omitiendo algunoscampos y haciendo que otros sean opcionales. De esta manera, los routers no tienen que

procesar tanta información. Los campos son los siguientes:

Versión: Este campo ocupa 4 bits, y contiene el número de versión del IP, en este caso 6. Prioridad: Ocupa 4 bits, y indica la importancia del paquete que se esta enviando. Etiqueta de Flujo: Ocupa 24 bits. Indica que el paquete requiere un tratamiento especial

por parte de los routers que lo soporten. Longitud: Ocupa 16 bits. Indica la longitud en bytes de los datos del mensaje Siguiente Cabecera: Ocupa 8 bits e indica a que protocolo corresponde la cabecera que

esta a continuación de la actual. Tiempo de vida: Ocupa 8 bits y tiene la misma funcion que el la versión 4.

Dirección de origen: Ocupa 128 bits (16 octetos), y es el número de dirección del origen. Dirección de Destino: Ocupa 128 bits (16 octetos). Es el número de dirección del destino.

Formato de la Cabecera del IPv6

Octet +0 Octet +1 Octet +2 Octet +3

7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0


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Versión Prioridad Etiqueta de flujo

Longitud Siguiente cabecera Tiempo de vida

Dirección de Origen (128 bits)

Dirección de Destino (128 bits)

Direcciones IP Versión 6

El cambio mas significativo en las direcciones ha sido, que ahora, se refieren a un interfaz y noa un nodo, aunque como cada interfaz pertenece a un nodo, es posible referirse a estosmediante su interfaz.

El número de direcciones diferentes se ha multiplicado de una manera exagerada.Teóricamente, es posible tener 2128 direcciones diferentes. Este número quiere decir que sepodrían llegar a tener mas de 665.000 trillones de direcciones por metro cuadrado, aunque sisiguieran una jerarquía, este numero decrece hasta 1564 direcciones por metro cuadrado en

el peor caso o tres trillones siendo optimistas.En el IPv6 existen tres tipos básicos de direcciones:

Direcciones unicast : Están dirigidas a un único interfaz en la red. Actualmente se dividenen varios grupos, y existe un grupo especial que facilita la compatibilidad con lasdirecciones de la versión 4.

Direcciones anycast : Identifican a un conjunto de interfaces de red. El paquete se enviaraa cualquier interfaz que forme parte del conjunto. En realidad son direcciones unicast quese encuentran asignadas a varios interfaces.

Direcciones multicast : Identifican a un conjunto de interfaces de la red, de manera que

cada paquete es enviado a cada uno de ellos individualmente.


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6 Medios de transmisiónCables de pares:

Constituye el modo más simple y económico de todos los medios de transmisión. Sinembargo, presentan una serie de inconvenientes. En todo conductor, la resistencia eléctricaaumenta al disminuir la sección del conductor, por lo que hay que llegar a un compromisoentre volumen y peso, y la resistencia eléctrica del cable. Esta última está afectadadirectamente por la longitud máxima. Cuando se sobrepasan ciertas longitudes hay que acudiral uso de repetidores para restablecer el nivel eléctrico de la señal.

Las señales eléctricas se degradan cuando se transmiten por los efectos de la Ley de Ohm.La atenuación crece en proporción directa a la longitud de los conductores por los que seproduce la transmisión. Cuando la longitud del cable de red es grande, la señal puede llegar alotro extremo casi imperceptible, lo que origina problemas graves. El repetidor es una máquinade red que regenera la señal eléctrica que le llega, con el fin de restituir su nivel original y asíevitar los problemas que se pudieran producir por una excesiva atenuación. Teóricamente esposible instalar tantos repetidores en una red como sean necesarios, sin embargo, hay otrotipo de razones que impiden su instalación en cascada en gran número. Por ejemplo, en


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Ethernet, la longitud de la red no puede exceder de un máximo. Cada segmento puedealcanzar, como mucho 500 metros, debido a que los componentes electrónicos de lostransmisores no son capaces de proporcionar potencia suficiente para una distancia mayor,pero, además, el conjunto de los segmentos de red, enlazados con los repetidores, no puedeexceder una longitud máxima de 2.500 metros. Esto hace que el número de repetidores quese puedan incorporar en una instación esté limitado por la tecnología de la red a cuatro

repetidores en línea, o lo que es lo mismo, cinco segmentos de red. Los repetidores operan enel nivel físico, puesto que trabajan con señales. Esto hace que sean las máquinas másrápidas. En ocasiones, los repetidores se pueden utilizar para convertir la señal de un sistemade cableado en otro. Por ejemplo, un repetidor podría tener una entrada 10Base2 (coaxial) yotra 10BaseT (par trenzado). Todos los puertos de los repetidores son bidireccionales, nodistinguen el sentido del flujo de la información, por lo que se utilizan los repetidores comodistribuidores de señal, lo que proporciona a la red una topología en estrella. En el mercadoexisten varios tipos de repetidores, aunque todos ellos cumplen la misma función básica.

Tanto la transmisión como la recepción utilizan un par de conductores que son muy sensiblesa interferencias y diafonías producidas por la inducción electromagnética de unos conductoresen otros. Un cable apantallado es aquel que está protegido de las interferencias eléctricasexternas, normalmente a través de un conductor eléctrico externo al cable, por ejemplo una

malla. Un modo de subsanar estas interferencias consiste en trenzar los pares de modo quelas intensidades de transmisión y recepción anulen las perturbaciones electromagnéticassobre otros conductores próximos. Esta es la razón por la que este tipo de cables se llaman depar trenzados. Se pueden alcanzar velocidades de transmisión entre 2 Mbps y 100 Mbps en elcaso de señales digitales. Es el cable más usado en telefonía. Existen dos tiposfundamentalmente:

CABLE UTP. Unshield Twisted Pair. Es un cable de pares trenzado y sin recubrimientometálico externo, de modo que es más sensible a las interferencias, sin embargo, al estartrenzado compensa las inducciones electromagnéticas producidas por las líneas del mismocable. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto deltrenzado no será eficaz, disminuyendo sensiblemente o inclusive impidiendo la capacidad detransmitir. Es un cable barato y sencillo de instalar.

CABLE STP. Shield Twisted Pair. Este cable es semejante al UTP pero se le añade unrecubrimiento metálico para evitar las interferencias externas. Por tanto, es un cable másprotegido pero menos flexible que el primero. El sistema de trenzado es idéntico al del cableUTP.

Usos

El cable de cuatro pares está siendo utilizado como la forma de cableado general en muchasempresas, como conductores para la transmisión telefónica de voz, transporte de datos, etc.RDSI utiliza también este medio de transmisión.

En los cables de pares hay que distinguir dos clasificaciones:

Las categorías: Cada categoría especifica unas características eléctricas para el cable:

atenuación, capacidad de la línea e impedancia. Las clases: cada clase especifica lasdistancias permitidas, el ancho de banda conseguido y las aplicaciones para las que es útil enfunción de estas características.


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Conectores

La terminación estándar de 10Base-T (punta, enchufe 0, conector) es el conector "Registered

Jack-45" (RJ-45). Este conector reduce el ruido, la reflexión y los problemas de estabilidadmecánica y se asemeja al enchufe telefónico, con la diferencia de que tiene ocho conductoresen lugar de cuatro. Se considera como un componente de networking pasivo ya que sólo sirvecomo un camino conductor entre los cuatro pares del cable trenzado de Categoría 5 y laspatas de la toma RJ-45. Se considera como un componente de la Capa 1, más que undispositivo, dado que sirve sólo como camino conductor para bits.

El cable 10Base-T estándar es un cable CAT5 de par trenzado, que está formado por cuatropares trenzados que reducen los problemas de ruido. El cable CAT 5 es delgado, económico yde fácil instalación. La función del cable CAT 5 es transportar bits, por lo tanto, es uncomponente de la Capa 1.

Los enchufes o conectores RJ-45 se insertan en jacks o receptáculos RJ-45. Los jacks RJ-45tienen 8 conductores, que se ajustan a los del conector RJ-45. En el otro lado del jack RJ-45

hay un bloque de inserción donde los hilos individuales se separan y se introducen en ranurasmediante una herramienta similar a un tenedor denominada herramienta de punción. Estosuministra un camino conductor de cobre para los bits. El jack RJ-45 es un componente de laCapa 1.


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Los paneles de conexión son jacks RJ-45 agrupados de forma conveniente. Vienen provistosde 12, 24 ó 48 puertos y normalmente están montados en un bastidor. Las partes delanterasson jacks RJ-45. las partes traseras son bloques de punción que proporcionan conectividad ocaminos conductores. Se clasifican como dispositivos de la Capa 1.

Hoy, los más populares esquemas de cableado son 10BASE-T y 100BASE-TX los cualesutilizan cable par trenzado sin malla (UTP). Este es similar al cable telefónico y viene en unavariedad de grados, con cada grado superior ofreciendo una mejor performance.

El cable Nivel 5 es el grado más alto y más caro, ofreciendo soporte para velocidades detransmisión de hasta 100 Mbps. Los cables nivel 4 y nivel 3 son cables menos costosos, peroofrecen soporte para velocidades de transmisión menores.

Cable nivel 4 puede soportar velocidades de hasta 20 Mbps, mientras que el cable nivel 3soporta velocidades de hasta 16 Mbps. El estándar de cableado Ethernet 100BASE-T4permite soportar velocidades de transmisión de hasta 100 Mbps sobre cable nivel 3, pero aexpensas de agregar otros dos "pares" de cables (4 pares en vez de los 2 pares usados para10BASET); para la mayoría de los usuarios, esto es un esquema sin sentido y enconsecuencia 100BASE-T4 ha tenido poca popularidad. Cables nivel 2 y nivel 1 no sonutilizados en los cableados de redes.

Cuando se instala una red nueva basada en cable de par trenzado se deben tomar en cuenta

una variedad de componentes que forman parte del cableado que se despliega desde laestación de trabajo hasta el concentrador. El cableado se origina en el concentrador, donde uncable llamado patch cord, que normalmente mide de 6 a 10 pies de largo, conecta un puertodel concentrador con el match panel o panel de patcheo, usando conectores RJ-45 en cadaextremo. En el otro lado del panel, el cable de par trenzado está conectado a éste y luego seextiende en forma continua hasta una roseta (dentro de una oficina, por ejemplo) hasta la cualtambién está conectado. La roseta contiene un conector RJ-45 en su lado exterior, al que seconecta otro cableo patch cord y entonces se conecta con la Tarjeta de interfaz de red NIC dela computadora. La distancia que existe entre el conector del concentrador y el conector en latarjeta de red, no debe exceder una longitud de cable de 100 metros.

Para aplicaciones especializadas las redes Ethernet basadas en fibra óptica o 10BASE-FL sonlos segmentos más populares.


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Un transceptor es una combinación de transmisor y receptor. En las aplicaciones denetworking, esto significa que convierten una forma de señal en otra. Por ejemplo, variosdispositivos de networking traen una interfaz de unidad auxiliar y un transceptor para permitirque 10Base2, 10Base5, 10BaseT o 10\100Base-FX se conecten con el puerto. Una aplicacióncomún es la conversión de puertos AUI en puertos RJ-45.

Estos son dispositivos de la Capa 1. Transmiten de una configuración de pin y/o medio a otra.Los transceptores a menudo se incorporan a las NIC, que se consideran normalmente comodispositivos de la Capa 2. Los transceptores de las NIC se denominan componentes deseñalización, lo que significa que codifican señales en un medio físico.


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Medios de transmisión6.1 Coaxial y Fib ra

El cable coaxial

Presenta propiedades mucho más favorables frente a interferencias y a la longitud de la líneade datos, de modo que el ancho de banda puede ser mayor. Esto permite una mayorconcentración de las transmisiones analógicas o más capacidad de las transmisionesdigitales. Su estructura es la de un cable formado por un conductor central macizo ocompuesto por múltiples fibras al que rodea un aislante dieléctrico de mayor diámetro. Unamalla exterior aísla de interferencias al conductor central. Utiliza un material aislante pararecubrir y proteger todo el conjunto. Presenta condiciones eléctricas más favorables. En redesde área local se utilizan dos tipos de cable coaxial: fino y grueso.

La fibra óptica

Permite la transmisión de señales luminosas y es insensible a interferenciaselectromagnéticas externas. Los medios conductores metálicos son incapaces de soportar


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estas frecuencias tan elevadas y son necesarios medios de transmisión ópticos. Sonnecesarias fuentes especializadas:

Fuente láser: A partir de la década de los sesenta se descubre el láser, una fuente luminosade alta coherencia, es decir, que produce luz de una única frecuencia y toda la emisión seproduce en fase.

Diodos láser: es una fuente semiconductora de emisión de láser de bajo precio.Diodos LED. Son semiconductores que producen luz cuando son excitados eléctricamente.

La composición del cable de fibra óptica consta de un núcleo, un revestimiento y una cubiertaexterna protectora. El núcleo es el conductor de la señal luminosa y su atenuación esdespreciable. La señal es conducida por el interior de este núcleo fibroso, sin poder escaparde él debido a las reflexiones internas y totales que se producen, impidiendo tanto el escapede energía hacia el exterior como la adición de nuevas señales externas.

Actualmente se utilizan tres tipos de fibras ópticas para la transmisión de datos:

Fibra Monomodo: Permite la transmisión de señales con ancho de banda hasta 2 Ghz.

Fibra Multimodo de índice gradual: Permite transmisiones de hasta 500 Mhz.

Fibra Multimodo de índice escalonado: Permite transmisiones de hasta 35 Mhz.

Dentro de las ventajas está la gran fiabilidad, su tasa de error es mínima. Su peso y diámetrola hacen ideal frente a los cables de pares o coaxiales. Normalmente se encuentra instaladaen grupos, en forma de mangueras, con un núcleo metálico que les sirve de protección ysoporte frente a las tensiones producidas. Su principal inconveniente es la dificultad pararealizar una buena conexión de distintas fibras con el fin de evitar reflexiones de la señal, asícomo su fragilidad. El cable de fibra óptica es más costoso, pero es insustituible parasituaciones donde las emisiones electrónicas y los riesgos ambientales son un problema atener en cuenta.

El cable de fibra óptica es a menudo utilizado para aplicaciones inter-edificio para aislar

equipamientos de red de daños eléctricos ocasionados por descargas de rayos debido a queeste no conduce electricidad. El cable de fibra óptica puede también ser útil en áreas dondehay gran interferencia electromagnética, como por ejemplo el piso de una fábrica.

El estándar Ethernet permite segmentos de cable de fibra óptica de hasta 2 kilómetros delongitud, convirtiendo a la Ethernet por fibra óptica en la elección perfecta para conexión denodos y edificios que de otro modo no serían alcanzables por medios de conductores decobre.

Medios de transmisión6.2 Medios no g uiados

Este tipo de sistemas se utilizan en ocasiones en las redes de área local por la comodidad yflexibilidad que presentan: no son necesarios complejos sistemas de cableado, los puestos sepueden desplazar sin grandes problemas. Sin embargo, adolecen de baja velocidad detransmisión y de fuertes imposiciones administrativas en las asignaciones de frecuencia quepueden utilizar: son sistemas cuyos parámetros de transmisión están legislados por lasAdministraciones públicos. En algunos casos se requieren permisos especiales, según labanda de frecuencia que utilicen.

Los sistemas radioterrestres


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El medio de transmisión en los enlaces de radio es el espacio libre, con o sin atmósfera, através de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz.

Para llevar a cabo la transmisión se utiliza un sistema de antenas emisoras y receptoras. Lapropagación por el medio atmosférico produce en ocasiones problemas de transmisiónprovocados por los agentes meteorológicos. Estos efectos negativos se pueden comprobarfácilmente en las emisiones de televisión, cuando las condiciones climatológicas no sonfavorables, en forma de interferencias, nieve, rayas, doble imagen, etc.

Infrarrojos

Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta y que pueden serinterrumpidas por cuerp

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