Fundamentos de Telecomunicaciones ITSCP TULUM: 2014

lunes, 1 de diciembre de 2014

Referencias Electronicas

http://www.gayatlacomulco.com/tutorials//teoriadelastelecomunicaciones/t54.htm
http://www.tuelectronica.es/tutoriales/telecomunicaciones/senales-analogicas-y-digitales.html
http://www.itlalaguna.edu.mx/Academico/Carreras/electronica/COMUNICACION%20DE%20DATOS/Unidad%20II/UNIDAD%20II-1.pdf
https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/7--medios-de-transmisin-de-datos
zepol3mx.files.wordpress.com/2013/09/2-2-no-guiados.docx
http://www.tesoem.edu.mx/alumnos/cuadernillos/2011.040.pdf
https://prezi.com/yj9lx7codecu/31-tecnicas-de-modulacion-analogica/
http://www.uv.es/~hertz/hertz/Docencia/teoria/Trasmdigital.pdf
http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/sistemas-de-comunicacion-ii/2014/ii/guia-5.pdf
http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/sistemas-de-comunicacion-ii/2014/ii/guia-6.pdf
http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/sistemas-de-comunicacion-ii/2014/ii/guia-7.pdf
http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/sistemas-de-comunicacion-ii/2014/ii/guia-8.pdf
http://www.asifunciona.com/electronica/af_conv_ad/conv_ad_5.htm
http://docencia.izt.uam.mx/sgm8/diciembre/adc.pdf
http://docente.ucol.mx/jimenez1/public_html/codigos.htm#nrz
http://www.academia.edu/8892607/MODEM
http://www.e-mas.co.cl/categorias/informatica/framerelay.htm
https://prezi.com/h1bl2rdvc0iw/43-mensajes-store-and-forward/
http://es.scribd.com/doc/113449459/TDM-multiplexacion-por-division-de-tiempo
https://startcom1.wordpress.com/2011/01/25/multiplexacion-por-division-de-frecuencia-fdm/
http://centrodeartigo.com/articulos-utiles/article_110563.html
http://es.scribd.com/doc/208461161/Unidad-VI-Dispositivos-de-Comunicacion-6-3-Protocolos-y-Estandares
https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/8--deteccin-y-correccin-de-errores

Unidad 6 Dispositivos de comunicación

6.1 Características funcionales Dispositivos de comunicación

Los dispositivos de comunicación son los que envían y reciben archivos de una computadora a otra. Módem Interfaces Una interfaz es el puerto (circuito físico) a través del que se envían o reciben señales desde un sistema o subsistemas hacia otros. Tarjeta de Red: El medio de transmisión físico por el que se transporta la información de un lugar a otro. Protocolos y Estándares Es un conjunto de instrucciones predefinido que asegura la correcta secuencia e integridad de los datos transmitidos. Protocolo Estándares Normas que permiten la compatibilidad entre equipos de diversos fabricantes. Mecanismos de detección y corrección de errores Los sistemas de comunicación deben tener mecanismos para detectar y corregir errores que alteren los datos recibidos debido a múltiples factores de la transmisión. Error de bit Tipos de errores: Error de ráfaga. Significa que dos o más bits de la unidad de datos han cambiado. Un error de bit altera el significado del dato.

El ruido tiene que tener una duración muy breve. La redundancia Tipos de corrección de errores: Corrección de errores de un único bit Un error de un bit supone que un bit ha cambiado de un 0 a un 1 o de un 1 a un 0.

El receptor sólo tiene que invertir el valor del bit alterado. Corrección de errores de ráfaga. El código Hamming se puede aplicar a unidades de datos de cualquier longitud y usa la relación de bits de datos y de redundancia. Permiten conectar a la computadora con otras computadoras a través de una red. NIC (Tarjeta de Red) Dispositivo Basico de comunicación en Toda Red Envia y Recibe paquetes a la red HUB (Concentrador) Practicamente no es usado ahora, pero Aun se usan por su capacidad de “copiar” su trafico y reenviarlo. Router Firewall Filtra por Diversas características de los paquetes por:

Origen del Paquete

Destino del Paquete

Tamano del Paquete

Aplicacion que genero el paquete

Usuario que genero el paquete Envia dos veces cada unidad de datos, de forma que el dispositivo receptor puede hacer una comparación bit a bit entre ambos datos y detectar si ha habido errores.

6.2 Interfaces

Es un punto de una vía de comunicación que permite el intercambio de información entre dos dispositivos o sistemas y para el que se han especificado sus características físicas, eléctricas y el tipo de señales a intercambiar, así como su significado.

La interfaz, por lo tanto, es una conexión entre dos máquinas de cualquier tipo, a las cuales les brinda un soporte para la comunicación a diferentes estratos. Es posible entender la interfaz como un espacio (el lugar donde se desarrolla la interacción y el intercambio), instrumento (a modo de extensión del cuerpo humano, como el mouse que permite interactuar con unacomputadora) o superficie (el objeto que aporta información a través de su textura, forma o color).

Se conoce como interfaz de usuario al medio que permite a una persona comunicarse con una máquina. La interfaz, en este caso, está compuesta por los puntos de contacto entre un usuario y el equipo. Además del mencionado ejemplo del mouse, otra interfaz de este tipo es la pantalla del monitor o el teclado.

En la interacción con la computadora, por lo tanto, puede distinguirse entre la interfaz de hardware (mouse, pantalla, teclado), la interfaz de software (Windows, Linux) y la interfaz de hardware-software (el conjunto que permite que el hombre entienda el código binario y que la máquina pueda leer la instrucción humana).

Cuando hacemos utilización del término interfaz dentro del sector de Internet, del mundo web, tendríamos que decir que aquel se emplea para referirse a todo el conjunto de elementos que aparecen reflejados en la pantalla y que permiten al usuario llevar a cabo diversas acciones concretas.

En concreto, la interfaz estará compuesta, además de elementos de acción, de alternativas en cuanto a navegación, identificación y, por supuesto, contenidos.

Partiendo precisamente de la importancia que tiene la mencionada interfaz en este caso, los diseñadores y programadores de espacios web deben cuidar al milímetro la misma. Es decir, deben poner el máximo cuidado para hacerla no sólo atractiva sino también sencilla y muy funcional.

En concreto, lo que acometen es seguir una serie de pautas al respecto entre las que se encontrarían, por ejemplo, el que la página deje muy clara qué ofrece y qué es; que el contenido esté fácilmente a la vista y se pueda navegar por él con absoluta facilidad; y que tenga un diseño muy visual.

Todo ello sin pasar por alto también que a la hora de establecer la interfaz de cualquier sitio web es imprescindible que ofrezca al usuario la posibilidad de encontrar todo lo que necesita. Por esta razón, además de ser muy funcional y sencilla, debe contar con un sistema de búsqueda para hacer más fácil si aún cabe esa tarea.

Objetivos todos ellos que requieren que la citada interfaz esté compuesta de logotipos, un correcto sistema de navegación, áreas de interacción y espacios de contenido.

En la electrónica y las telecomunicaciones, la interfaz es un circuito físico que envía o recibe señales de un sistema hacia otro. El Universal Serial Bus (USB) es una interfaz que permite, a través de su puerto, conectar todo tipo de periféricos a una computadora.

6.3 Protocolos y estándares

Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de reglas y normas quepermiten que dos o más entidades de un sistema de comunicación se comuniquen entre ellos para transmitir información por medio decualquier tipo de variación de una magnitud física. Se trata de las reglas o el estándar que define la sintaxis, semántica y sincronización de lacomunicación.

Los servicios de comunicaciones proporcionados por una red de transmisión De dato siguen unos protocolos bien establecidos y estandarizados. Protocolo. Es un conjunto de instrucciones predefinido que asegura la correcta secuencia e integridad de los datos transmitidos. Es un conjunto de reglas que definen la intersección entres dos máquinas o procesos iguales o que realizan funciones similares. Protocolo define Normas:

Transmitir información

Velocidad de transmisión

Tipo de información

Formato de los mensajes

Clasificaciones

Según la topología de la red: directos. No pasan por agentes intermedios, como en una red dedicada. La conexión es directa, al igual que con las redes de difusión. indirectos. Pasan por agentes intermedios, como en las redes de conmutación o en dos redes interconectadas según la forma de afrontar el problema: monolíticos. Se pretende resolver el problema de la comunicación de una vez. estructurado. Se divide el problema en capas o niveles que se desarrollan como protocolos independientes. Los niveles más bajos los realizan unos protocolos, sobre los que se apoyan otros que resuelven problemas de nivel más alto. Se crea una jerarquía de protocolos. según el tipo de terminales: simétricos. Ambos extremos son de idéntico comportamiento. asimétricos. Comportamientos distintos, con relaciones del tipo cliente-servidor.

ESTÁNDARES

Los estándares en materia de telecomunicaciones se hace referencia a garantizar la interoperabilidad entre diversos fabricantes, cosa esencial si se quieren hacer redes abiertas, es decir si no se quiere ser cautivo de un fabricante en particular. CATEGORIAS. Estándares de Facto. viene de la palabra que en latin significa de HECHO. A este grupo pertenecen los estándares que simplemente aparecieron y se impusieron en El mercado por su extensa utilización. Estándares de Iure. Viene del latín que significa por LEY, son estándares formales y legales acordados por algún organismo internacional de estandarización autorizado. Estos organismos son de dos tipos: Tratados entre varios países Organizaciones voluntarias

ORGANIZACIONES DE ESTANDARIZACIÓN.

ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones)

ISO (Organización Internacional de Normalización)

ANSI (Instituto Americano de Normas Nacionales)

IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos)

IAB (Consejo de Arquitectura de Internet)

6.4 Mecanismos de detección y corrección de errores.

Las redes deben ser capaces de transferir datos de un dispositivo a otro con total exactitud, si los datos recibidos no son idénticos a los emitidos, el sistema de comunicación es inútil. Sin embargo, siempre que se transmiten de un origen a un destino, se pueden corromper por el camino. Los sistemas de comunicación deben tener mecanismos para detectar y corregir errores que alteren los datos recibidos debido a múltiples factores de la transmisión.

La detección y corrección de errores se implementa bien en el nivel de enlace de datos o bien en el nivel de transporte del modelo OSI

Tipos de errores.

Interferencias, calor, magnetismo, etc, influyen en una señal electromagnética, esos factores pueden alterar la forma o temporalidad de una señal. Si la señal transporta datos digitales, los cambios pueden modificar el significado de los datos. Los errores posibles son:

Error de bit

Únicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa.

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

Error de ráfaga.

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

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

Detección.

Se conocen el tipo de errores que pueden existir, el problema es ser capaz de reconocerlos, dado que no se puede comparar el dato recibido con el original, sólo se podría saber que ha habido un error cuando se descodifique todo el mensaje y se vea que no tiene sentido. Sin embargo existen determinadas técnicas sencillas y objetivas para detectar los errores producidos en la transmisión:

Redundancia.

La redundancia consiste en enviar dos veces cada unidad de datos, de forma que el dispositivo receptor puede hacer una comparación bit a bit entre ambos datos y detectar si ha habido errores, para corregirlos con el mecanismo apropiado. Esta técnica es muy exacta pero enlentece la transmisión.

Sin embargo el concepto es aplicable añadiendo al flujo de datos un grupo pequeño de bits al final de cada unidad, siendo estos bits redundantes con una parte de la información, esos bits redundantes se descartan una vez comprobada la integridad de la transmisión.

En las comunicaciones de datos se usan cuatro tipos de comprobación de redundancia: verificación de redundancia vertical (VRC, Vertical Redundancy Check) conocida como verificación de paridad, verificación de redundancia longitudinal (LRC longitudinal Redundancy Check), verificación de redundancia cíclica (CRC Cyclic Redundandy Check) y suma de comprobación (Checksum). Las tres primeras se implementan habitualmente en el nivel físico para que pueda usarlo en nivel de enlace de datos, mientras que la suma de comprobación se usa en los niveles más altos.

Verificación de redundancia vertical VRC

Es el mecanismo más frecuente y barato, la VRC se denomina a menudo verificación de paridad, y se basa en añadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos, de forma que el número total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificación de paridad impar.

Esta técnica permite reconocer un error de un único bit, y también de ráfaga siempre que el número total de bits cambiados sea impar.La función de paridad (par o impar) suma el dato y devuelve la cantidad de unos que tiene el dato, comparando la paridad real (par o impar) con la esperada (par o impar)

Verificación de redundancia longitudinal LRC

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

Esta técnica incrementa la probabilidad de detectar errores de ráfaga, ya que una LRC de n bits (n bits de paridad) puede detectar una ráfaga de más de n bits, sin embargo un patrón de ráfaga que dañe algunos bits de una unidad de datos y otros bits de otra unidad exactamente en la misma posición, el comprobador de LRC no detectará un error.

Verificación de redundancia cíclica CRC

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

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

Sumas de comprobación.

Es el método de detección usado por los protocolos de alto nivel, se basa en el concepto de redundancia.

Generador de suma de comprobación.

En el emisor, el generador subdivide la unidad de datos en segmentos iguales de n bits (habitualmente n=16), estos segmentos se suman usando una aritmética de complemento a uno, de forma que la suma sea también n bits, a continuación se complementa la suma y ese dato complementado se añade al final de la unidad de datos original como bits de redundancia, la unidad extendida se transmite por la red.

Comprobador de suma de comprobación.

El receptor subdivide las unidades de datos en los mismos n bits, suma todos los segmentos (incluidos los bits de redundancia) y luego complementa el resultado, si la unidad de datos está intacta, el valor final que se obtiene es nulo (n bits 0), si en resultado no es cero, el paquete contiene un error y es rechazado.

Corrección de errores

Los mecanismos explicados detectan errores pero no los corrigen. La corrección del error se puede conseguir de dos formas, en la primera, cuando de descubre un error el receptor puede pedir al emisor que retransmita toda la unidad de datos, con la segunda, el receptor puede usar un código de corrección de errores que corrija automáticamente determinados errores. En teoría es posible corregir automáticamente cualquier error en un código binario, sin embargo los códigos de corrección son más sofisticados que los de detección y necesitan mas bits de redundancia, el número de bits necesarios es tan alto que su uso no es eficiente, por esa razón la mayoría de la corrección se limita a errores de tres bits o menos.

Corrección de errores de un único bit

El concepto de la corrección de errores se puede comprender con el caso más sencillo: el error de un único bit. Un error de un bit supone que un bit ha cambiado de un 0 a un 1 o de un 1 a un 0, para corregir el error, el receptor sólo tiene que invertir el valor del bit alterado, sin embargo, para hacer eso, el receptor debe saber en qué bit está el error, por lo que el secreto de la corrección de errores es localizar el bit o bits inválidos. La cuestión es el uso de los bits de redundancia para la corrección. Ahora bien ¿cuantos bits de redundancia usar?.

Para calculas el número de bits de redundancia r necesarios para corregir un número de bits de datos m, es necesario encontrar una relación entre m y r.

Si a m de datos bits se le añaden r bits de redundancia, la unidad transmitida es m+r, los bits de redundancia r deben ser capaces de indicar todas las posibilidades de error de 1 bit posibles, incluyendo el no error, que en m+r bits es de m+r+1 posibilidades (no error, error en bit0, error en bit 1, etc), por ello r debe ser capaz de indicar todas esos estados. Dado que los r bits pueden representar 2r estados, entonces r debe ser tal que 2r ≥ m + r + 1.

Código Hamming

Se pueden utilizar los bits de redundancia para corregir errores, pero ¿cómo se manipulan esos bits para descubrir en qué posición se ha producido el error? R. W. Hamming desarrolló una técnica que proporciona una solución práctica. El código Hamming se puede aplicar a unidades de datos de cualquier longitud y usa la relación de bits de datos y de redundancia. En el código cada bit r es el bit de VRC (redundancia vertical) para una combinación de bits de datos. Por ejemplo, un dato de 7 bits necesita 4 bits de redundancia, los colocaremos en las posiciones 1, 2, 4 y 8, con lo que la secuencia transmitida es la que indica la figura.

Detección y corrección.

El receptor recibe la transmisión, toma los datos y recalcula cuatro nuevos VRC usando el mismo conjunto de bits usados en el cálculo en el emisor, a continuación reensambla los nuevos valores de paridad siguiendo el orden de la posición (r8, r4, r2, r1) la cifra resultante indica si ha habido error y en qué bit se ha producido. Si el resultado es 0000 no ha habido error, cualquier otro resultado indica error y bit erróneo. Una vez identificado el bit erróneo, el receptor puede cambiar el valor de ese bit para corregir el error.

Corrección de errores de ráfaga.

Se puede diseñar un código Hamming para corregir errores de ráfaga de una cierta longitud, sin embargo el número de bits de redundancia necesarios es muy elevado, porque los errores pueden ser de tantos bits pero pueden estar en cualquiera de los bits de la cadena transmitida.

Unidad 5 Multiplexacion

5.1 TDM División de tiempo

La Multiplexación o multicanalización es la transmisión de información, de más deuna fuente a más de un destino, por el mismo medio de transmisión. Losprincipales métodos de realizar este proceso son la multiplexación de división defrecuencia (FDM: Frequency Division Multiplexing), la multiplexación por divisiónde código (CDM: Coded Division Multiplexing), la multiplexación por división delongitud de onda (WDM: Wavelength Division Multiplexing) y la multiplexación por división de tiempo (TDM: Time Division Multiplexing).En la Multiplexación por división de tiempo, las transmisiones para fuentes múltiples ocurren sobre elmismo medio pero no al mismo tiempo. Las transmisiones de varias fuentes seintercalan en el dominio del tiempo mediante ranuras, una para cada mensaje. Seutiliza tanto para transmisión analógica como para la transmisión digital. Unade las aplicaciones más comunes es la multiplexación en el tiempo de señalesPCM. En un sistema PCM-TDM, se muestrean dos o más canales de voz,convertidos a códigos PCM, luego con el proceso de multiplexación por divisiónde tiempo se transmite por un medio de transmisión común. La figura N°2 describeel proceso de multiplexación donde las señales PCM en los canales A, B y C, sonmultiplexadas en el tiempo y transmitidas en un canal D de mayor velocidad dedatos, para luego ser de multiplexadas en el receptor.

5.2 FDM División de frecuencia

Para optimizar la utilización del medio de transmisión, se ha desarrollado la multiplexación, que es un conjunto de técnicas que permite la transmisión simultanea de múltiples señales a través de un único enlace.

La FDM es usada para dividir la anchura de banda disponible en un medio físico en varios canales lógicos independientes más pequeños con cada canal que tiene una pequeña anchura de banda. El método de usar varias frecuencias de portador cada uno de las cuales es modulado por una señal de discurso independiente es de hecho la multiplexación por división de frecuencia.

VENTAJAS DE FDM

1.El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex total de información que es requerido por la mayor parte de la aplicación.

2.El problema del ruido para la comunicación análoga tiene menos el efecto.

3.Aquí el usuario puede ser añadido al sistema por simplemente añadiendo otro par de modulador de transmisor y modulador receptor.

DESVENTAJAS DE FDM

1.En el sistema FDM, el coste inicial es alto. Este puede incluir el cable entre los dos finales y los conectores asociados para el cable.

2.En el sistema FDM, un problema para un usuario puede afectar a veces a otros.

3.En el sistema FDM, cada usuario requiere una frecuencia de portador precisa.

PROCESO DE MULTIPLEXACIÓN

PROCESO DE DEMULTIPLEXACIÓN

5.3 WDM División de longitud

En las comunicaciones de fibra óptica, multiplexación por división de longitud de onda es una tecnología que multiplexa un número de señales portadoras ópticas en una sola fibra óptica mediante el uso de diferentes longitudes de onda de la luz láser. Esta técnica permite comunicaciones bidireccionales sobre una hebra de fibra, así como la multiplicación de la capacidad.

El término multiplexación por división de longitud de onda se aplica comúnmente a una portadora óptica, mientras que la multiplexación por división de frecuencia típicamente se aplica a una portadora de radio. Dado que la longitud de onda y la frecuencia están unidas entre sí a través de una simple relación directamente inversa, los dos términos en realidad describen el mismo concepto.

Sistemas WDM

Un sistema WDM utiliza un multiplexor en el transmisor para unirse a las señales juntas, y un demultiplexor en el receptor para dividir aparte. Con el tipo adecuado de fibra que es posible tener un dispositivo que hace las dos cosas a la vez, y puede funcionar como un multiplexor óptico de añadir y soltar. Los dispositivos de filtrado ópticos utilizados han sido convencionalmente etalones, de una sola frecuencia interferómetros Fabry-Prot de estado sólido estables en la forma de cristal óptico-recubierto con película delgada.

El concepto fue publicado por primera vez en 1970, y por 1978 los sistemas WDM se está realizando en el laboratorio. Los primeros sistemas WDM combinan sólo dos señales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y se puede ampliar tanto un sistema básico de 10 Gbit/s sobre un par de fibra a más de 1,6 Tbit/s.

Sistemas WDM son populares entre las empresas de telecomunicaciones, ya que les permite ampliar la capacidad de la red sin poner más fibra. Mediante el uso de WDM y amplificadores ópticos, que pueden acomodar a varias generaciones de desarrollo de la tecnología en la infraestructura óptica sin tener que reformar la red troncal. Capacidad de un enlace dado se puede ampliar simplemente por las actualizaciones a los multiplexores y demultiplexores en cada extremo.

Esto se hace a menudo mediante el uso de óptica a eléctrica a la traducción óptica en el mismo borde de la red de transporte, permitiendo de este modo la interoperación con los equipos existentes con interfaces ópticas.

La mayoría de los sistemas WDM operan en un solo modo de cables de fibra óptica, que tienen un diámetro de núcleo de 9 m. Ciertas formas de WDM también pueden ser utilizados en cables de fibra multi-modo que tienen diámetros de núcleo de 50 ó 62,5 m.

Sistemas WDM primeros eran caros y complicados de ejecutar. Sin embargo, la reciente normalización y la mejor comprensión de la dinámica de los sistemas de WDM han hecho WDM menos costoso de implementar.

Receptores ópticos, en contraste con las fuentes de láser, tienden a ser dispositivos de banda ancha. Por lo tanto, el demultiplexor debe proporcionar la selectividad de longitud de onda del receptor en el sistema WDM.

Sistemas WDM se dividen en diferentes patrones de longitudes de onda, convencional/grueso y denso. Sistemas WDM convencionales proporcionan hasta 8 canales en la ventana tercera transmisión de fibras de sílice alrededor de 1550 nm. Dense Wavelength Division Multiplexing utiliza la misma ventana de transmisión, pero con separación de canales más densa. Planes de canales varían, pero un sistema típico sería utilizar 40 canales a 100 espaciado de canales de 80 GHz o con espaciamiento de 50 GHz. Algunas tecnologías son capaces de espaciado de 12,5 GHz. Estas distancias son hoy logra sólo por la tecnología óptica de espacio libre. Nuevas opciones de amplificación permiten la ampliación de las longitudes de onda utilizables a la banda L, más o menos duplicar estos números.

Multiplexación en longitud de onda gruesa en contraste con WDM convencional y utiliza DWDM mayor separación entre canales para permitir menos sofisticados y por lo tanto más barato diseños transceptor. Para proporcionar 8 canales en una sola fibra de CWDM utiliza toda la banda de frecuencia entre la segunda y la tercera ventana de transmisión incluyendo ambas ventanas sino también la zona crítica donde puede ocurrir OH dispersión, recomendando el uso de fibras de sílice-OH libres en caso de que las longitudes de onda entre segundos y También se debe utilizar tercera ventana de transmisión. Evitar esta región, los canales 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61 permanecen y estos son los más utilizados.

WDM, DWDM y CWDM se basan en el mismo concepto de la utilización de múltiples longitudes de onda de luz sobre una sola fibra, pero difieren en el espaciamiento de las longitudes de onda, número de canales, y la capacidad para amplificar las señales multiplexadas en el espacio óptico. EDFA proporcionar una amplificación de banda ancha eficiente para la banda C, la amplificación Raman añade un mecanismo de amplificación en la banda L. Para CWDM amplificación óptica de banda ancha no está disponible, lo que limita los tramos ópticos a varias decenas de kilómetros.

5.4 CDM División de código

CDM emplea una tecnología de espectro expandido y un esquema especial de codificación, por el que a cada transmisor se le asigna un código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto; el receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo tiempo, pero gracias al esquema de codificación puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado. En vez de utilizar las ranuras de tiempo o frecuencias, como lo hacen las tecnologías tradicionales, usa códigos matemáticos para transmitir y distinguir entre conversaciones inalámbricas múltiples. Ventajas Resiste la interferencia intencional y no intencional.

Operación limitada de interferencia.

CDM Multiplexación por División de Código Puede Ser:

CDMA Síncrono (mediante códigos ortogonales)

CDMA Asíncrono (mediante secuencias pseudoaleatorias).

USO DEL CDMA SINCRONO La cantidad de usuarios es extensible a todos los usuarios que se desee, siempre que existan códigos ortogonales suficientes para el número de usuarios deseado, lo que se logra incrementando la longitud del código. Cada usuario de CDMA síncrono emplea un código único para modular la señal, y los códigos de los usuarios en una misma zona deben ser ortogonales entre sí.

Los sistemas CDMA asíncronos funcionan bien siempre que no haya excesivo retardo en la llegada de las señales; sin embargo, los enlaces de radio entre teléfonos móviles y sus bases no pueden coordinarse con mucha precisión. Como los terminales pueden moverse, la señal puede encontrar obstáculos a su paso, que darán origen a cierta variabilidad en los retardos de llegada (por los distintos rebotes de la señal, el efecto Doppler y otros factores).

En los sistemas CDMA asíncronos se emplean secuencias únicas de "pseudo-ruido" (en inglés, PN sequences).

Un código PN es una secuencia binaria.

Estas secuencias se usan para codificar y decodificar las señales de interés de los usuarios de CDMA asíncrono USO DEL CDMA ASÍNCRONOS La Multiplexación por División de Código.

Unidad 4 Técnicas de conmutación

4.1 Circuitos Red telefónica publica

Los equipos terminales más comunes conectados a la red telefónica conmutada son los teléfonos, los equipos facsímil y las computadoras a través de módem de datos.

Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada "TPBC":

Es el servicio básico de telecomunicaciones cuyo objeto es la transmisión conmutada de voz o a través de la RTPC con acceso generalizado al público.

Posts Es el acrónimo de Plain Old Telephone Service (Servicio telefónico Ordinario Antiguo)

conocido también como Servicio Telefónico Tradicional o Telefonía Básica, que se refiere a la manera en cómo se ofrece el servicio telefónico analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre.

Este servicio es conocido como viejo o tradicional debido a que es el usado desde la invención del teléfono, ya que en las últimas décadas la introducción de medios electrónicos y computacionales ha supuesto la creación de la telefonía digital.

Tecnicas de conmutación

La conmutación es el proceso por el cual se pone en comunicación un usuario con otro, a través de una infraestructura de comunicaciones común, para la transferencia de información.

Red telefónica pública.

Permite a distintos usuarios establecer comunicaciones de voz a través de un terminal adecuado. Servicio telefónico se apoya en una red de conmutación de circuitos de bajo retardo extremo a extremo, formada por:

* Equipos Terminales

* Sistemas de Conmutación

* Sistemas de transmisión

Hacen posible la transmisión conmutada de voz, con acceso generalizado al público. Incluye las redes de los operadores de TPBCL, TPBCLE, TMRy TPBCLD

Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia "TPBCLD":

Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBCL, TPBCLE y TMR del País, o entre un usuario de la RTPC en México por ejemplo y un usuario situado en un país extranjero.

Servicio de Telefonía Básica Pública Conmutada de Larga Distancia Nacional "TPBCLDN":

Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre usuarios de distintas redes de TPBC local y/o local extendida del País.

Servicio de Telefonía pública Básica Conmutada Local "TPBCL":

Es el servicio de TPBC uno de cuyos objetos es la transmisión conmutada de voz a través de la Red Telefónica Conmutada con acceso generalizado al público, en un mismo municipio.

Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada de Larga Distancia Internacional "TPBCLDI":

Es el servicio de TPBC que proporciona en sí mismo capacidad completa de comunicación telefónica entre un usuario de la RTPC en México por ejemplo y un usuario situado en un país

Servicio de Telefonía Básica Pública Conmutada Local Extendida "TPBCLE":

Es el servicio de TPBC prestado por un mismo operador a usuarios de un área geográfica continua conformada por municipios adyacentes, siempre y cuando ésta no supere el ámbito de un mismo Departamento.

4.2 Paquetes X.25 Frame Relay

Frame Relay proporciona la capacidad de comunicación de paquetes de conmutación de datos que es usada a través de la interfase entre los dispositivos de usuario (por ejemplo, routers, puentes, máquinas hosts,...) y equipos de red (por ejemplo, nodos de intercambio). Los dispositivos de usuario son referidos a menudo como data terminal equipment (DTE), mientras que los equipos de red son llamados data circuit-terminating equipment (DCE). la red que proporciona la interfase Frame Relay puede ser o una red pública o una red de equipos privados sirviendo a una sola empresa.

Como interfase a una red, Frame Relay es del mismo tipo de protocolo que X.25. Sin embargo, Frame Relay difiere significativamente de X.25 en su funcionalidad y formato. En particular, Frame Relay es un protocolo más perfeccionado, que proporciona un desarrollo más alto y una mayor eficiencia.

Como interfase entre usuario y equipo de red, Frame Relay proporciona unos métodos para multiplexar satisfactoriamente muchas conversaciones lógicas de datos (relacionados con circuitos virtuales) sobre un único enlace físico de transmisión. Esto constrasta con los sistemas que usan sólo técnicas de multiplexación por división en el tiempo (TDM) para soportar múltiples flujos de datos. Frame Relay tiene multiplexación estadística que proporciona un uso más flexible y eficiente del ancho de banda disponible. Puede ser usada sin técnicas TDM o sobre los canales proporcionados por sistemas TDM.

Otra característica importante de Frame Relay es que explota los recientes avances en la tecnología de transmisión en redes de área amplia (WAN). Los protocolos más tempranos de transmisión en WAN's como X.25 fueron desarrollados cuando los sistemas de transmisión analógica y por medios de cobre predominaban. Estos enlaces son mucho menos seguros que los medios de fibra y los enlaces de transmisión digital disponibles hoy en día. Sobre enlaces como éstos, los protocolos de la capa de enlace pueden prescindir del tiempo que se gasta en aplicar algoritmos de corrección de errores, dejando que éstos sean desarrollados por capas de niveles superiores. Un mayor desarrollo y eficiencia es así posible sin sacrificar la integridad de los datos. Frame Relay está desarrollado con esta ventaja en mente. Frame Relay incluye un algoritmo de chequeo cíclico redundante (CRC) para detectar bits corruptos (así el dato puede ser descartado), pero no incluye ningún mecanismo de protocolo para corregir los datos erróneos.

Otra diferencia entre Frame Relay y X.25 es la ausencia de explícito control de flujo para los circuitos virtuales en Frame Relay. Ahora que muchos protocolos de capas superiores están ejecutando efectivamente sus propios algoritmos de control de flujo, la necesidad de esta funcionalidad en la capa de enlace ha disminuido. Frame Relay, por tanto, no incluye procedimientos explícitos de control de flujo que duplique los existentes en capas superiores . De hecho, sólo se proporcionan unos mecanismos muy simples de notificación de congestión , para permitir a una red informar a un dispositivo de usuario que los recursos de red están cerca de un estado de congestión. Esta notificación puede avisar a los protocolos de las capas más altas de que el control de flujo puede necesitarse.

Los actuales estándares Frame Relay se dirigen a circuitos virtuales permanentes (PVC's) que son administrativamente configurados y dirigidos en una red Frame Relay. Otro tipo, los circuitos virtuales de cambio (SVC's = switched virtual circuits) han sido también propuestos. El protocolo de transmisiones ISDN se propone como el método por el cual un DTE y un DCE comunicarán para establecer, terminar, y dirigir SVC's dinámicamente.

4.3 Mensajes Store and Forward

Store and Forward o almacenamiento y retransmisión es una técnica empleada en telecomunicaciones en la que la información se envía a una estación intermedia, donde se mantiene y se envía en un momento posterior a su destino final o a otra estación intermedia.

Escenario 1: Store-and-forward en importaciones asíncronas (JMS, MQ, MQJMS, Genérica JMS)

Esta sección discute cómo la función Store-and-forward trabaja con importaciones que enlazan mensajes.

Escenario 2: Store-and-forward en importaciones sincrónicas (WebServices)

En este escenario, el calificador Store-and-forward se configura en una importación con enlaces de servicios web. Sin embargo, a la importación de servicio web se la llama de manera asíncrona.

Esto desencadena el mensaje de guardado cuando el servicio web arroja errores de tiempo de ejecución (cuando no está disponible). El mensaje de guardado será la cola creada para la importación.

Escenario 4: Store-and-forward con exportaciones asincrónicas (JMS, MQ, MQJMS, Genérica JMS)

Las exportaciones de mensajería llaman a sus componentes correspondientes de manera asíncrona. Por lo tanto, cuando el calificador Store-and-forward se configura en el componente y el componente experimenta errores de tiempo de ejecución, se desencadena el guardado y los mensajes se guardan en la cola del componente.

Store and Forward

Escenario 5: Función Store-and-forward con múltiples interfaces y referencias

el calificador Store-and-forward se configura en un componente SCA, que llama dos servicios de manera sincrónica. Estos servicios son servicios web. Si alguno de estos servicios no está disponible, el componente recibe un error de tiempo de ejecución y genera un evento fallido. Todas las solicitudes subsiguientes se guardan en la cola del componente.

4.4 Celdas ATM

El Modo de Transferencia Asíncrona (Asynchronous Transfer Mode), es una tecnología utilizada en telecomunicaciones desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.

Descripción del proceso ATM

A fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.

celdas ATM

Formato

Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:

Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada.

Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de secuencia.

Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario.

Una celda ATM está formada por 53 bytes: 5 bytes de cabecera y 48 bytes de datos. La cabecera de la celda ATM tiene los siguientes campos:

Encaminamiento

ATM ofrece un servicio orientado a conexión, en el cual no hay un desorden en la llegada de las celdas al destino. Esto lo hace gracias a los caminos o rutas virtuales y los canales o circuitos virtuales.

Los caminos y canales virtuales tienen el mismo significado que las conexiones de canales virtuales, que indica el camino fijo que debe seguir la celda. En el caso de ATM, los caminos virtuales, son los caminos que siguen las celdas entre dos enrutadores ATM pero este camino puede tener varios circuitos virtuales .

En el momento de establecer la comunicación con una calidad de servicio deseada y un destino, se busca el camino virtual que van a seguir todas las celdas. Este camino no cambia durante toda la comunicación, así que si se cae un nodo la comunicación se pierde.

Durante la conexión se reservan los recursos necesarios para garantizarle durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario.

Perspectiva de la tecnología ATM

CFG (4 bits)

VPI (8bits) / VCI (16 bits)

PT (2 bits)

Res. (1 bit)

CLP (1 bit)

HEC (8 bits)

Fundamentos de ATM

ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de transmisión:

*flexibilidad a cambios futuros,

*uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda),

*red universal.

Las principales características de ATM son las siguientes:

* No hay control de flujo ni recuperación de errores.

* La sobrecarga de información de la cabecera es baja.

*El campo de información (payload) es pequeño.

*Paquetes de longitud fija, llamados celdas

4.4 CeldasATM

El Modo de Transferencia Asíncrono (ATM - Asynchronous Transfer Mode) proporciona un método de transporte flexible que puede adaptarse a la voz, al vídeo y a los datos. Al igual que X.25 y frame relay, ATM dispone de un mecanismo para conmutar unidades de datos a través de las redes. A diferencia de estos protocolos de conmutación de paquetes, que transmiten unidades de datos de tamaño variable, ATM opera con una unidad de datos de tamaño fijo denominada celda. Al estandarizar el tamaño de la unidad de datos, la eficiencia de los conmutadores aumenta significativamente. ATM es el protocolo de transmisión de la RDSI-B (Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha) o B-ISDN. Es capaz de alcanzar velocidades de 155 Mbps, e incluso de 600 Mbps.

ATM fue propuesto por el CCITT en 1988 como base junto con la Red Óptica Síncrona SONET (Synchronous Optical Network) de la red B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network). La tecnología ATMfue propuesta debido a la flexibilidad que aporta para la transmisión de información multimedia.

Las redes de tecnología ATM proporcionan tanto un transporte con Tasa de Bit Constante (p.ej. para voz), como un transporte con Tasa de Bit Variable (p.ej. para datos), utilizando de una forma eficiente el Ancho de Banda de la red.

ATM se basa en la Conmutación Rápida de Paquetes o Fast Packed Switching (FPS).

1.-Fundamentos de ATM

ATM proporciona una serie de ventajas con respecto a otros métodos de transmisión:

flexibilidad a cambios futuros,

uso eficiente de los recursos disponibles (ancho de banda),

red universal.

Las principales características de ATM son las siguientes:

No hay control de flujo ni recuperación de errores. Aunque se exige a la red una probabilidad de pérdida de paquetes inferior a 10-12. Esta probabilidad de error se alcanza mediante el uso de cableado de alta fiabilidad (como la fibra óptica), una correcta gestión de los recursos disponibles, y un adecuado dimensionamiento de las colas.

ATM opera en modo conexión.

La sobrecarga de información de la cabecera es baja, con lo que se consiguen velocidades de conmutación muy altas. Las funciones de la cabecera se reducen a:

identificación de la conexión a la que pertenece cada paquete,

conmutación de paquetes,

multiplexación de varias conexiones por un único enlace,

detección y corrección de errores.

El campo de información (payload) es pequeño para poder reducir el tamaño de las colas en el conmutador, disminuyendo el retardo de los paquetes.

Paquetes de longitud fija, llamados celdas, lo que simplifica la conmutación de datos.

2.-Campos de una celda ATM

Una celda ATM está formada por 53 bytes: 5 bytes de cabecera y 48 bytes de datos. La cabecera de la celda ATM tiene los siguientes campos:

CFG (4 bits)Control de flujo. Sólo tiene sentido en el enlace de acceso Usuario-Red. Se utiliza para asignar prioridades a las distintas celdas, según la información que transporten.VPI (8bits) / VCI (16 bits)Identificador de conexión virtual. Permite identificar los enlaces que debe atravesar una celda hasta llegar a su destino. Sólo tiene significado a nivel de enlace local, y cambia a cada paso por un nodo de la red.

Asociado a cada puerto entrante de un conmutador ATM hay una tabla de traducción o Header Translation Table (HTT) que relaciona un puerto de salida y una celda entrante mediante un nuevo identificador de conexión. Como resultado, las celdas de cada línea pueden ser conmutadas independientemente a gran velocidad.

El VPI (Virtual Path Identifier) etiqueta segmentos de Trayectos Virtuales (VP). Un trayecto virtual es un canal de comunicación entre un origen y un destino a través de una red ATM. Sobre un VP se pueden multiplexar los Canales Virtuales o Virtual Channels (VC), que vienen identificados por el Identificador de Canal Virtual o Virtual Channel Identifier (VCI).PT (2 bits)Permite diferenciar entre la información de usuario, la de control y la de gestión.Res. (1 bit)Reservado para implementaciones futuras.CLP (1 bit)Es un campo de prioridad de pérdida. Si CLP=0 la prioridad es alta, y si CLP=1 es baja.HEC (8 bits)Control de error de la cabecera.