View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
1
Definiciones de Telemaacutetica
TELEMATICA es una disciplina cientiacutefica y tecnoloacutegica que surge de la evolucioacuten de
la telecomunicacioacuten y de la informaacutetica
Es un teacutermino que alude al conjunto de meacutetodos teacutecnicas y servicios que resultan del uso conjunto de la informacioacuten y las telecomunicaciones
De Telecomunicaciones e Informaacutetica Se refiere a las comunicaciones por ordenad Definicioacuten
Acuntildeado en 1978 por Simon Nora y Alan Minc este teacutermino se refiere al conjunto de nuevas tecnologiacuteas y servicios a caballo entre las telecomunicaciones y la informaacutetica
Tecnologiacutea de la utilizacioacuten conjunta de la informaacutetica y las telecomunicaciones
Teacutecnicas que utilizan la transmisioacuten de informacion mediante telecomunicaciones con los tratamientos informaacuteticos de dicha informacioacuten
La Telemaacutetica es una disciplina cientiacutefica y tecnoloacutegica que surge de la evolucioacuten de la telecomunicacioacuten y de la informaacutetica El teacutermino Telemaacutetica se acuntildeoacute en Francia
(teacuteleacutematique) en 1976 en un informe encargado por el presidente franceacutes y elaborado
por Simon Nora y Alain Minc (conocido como informe Nora-Minc y distribuido por el
tiacutetulo Informatizacioacuten de la Sociedad) en el que se daba una visioacuten increiacuteblemente
precisa de la evolucioacuten tecnoloacutegica futura
iquestQueacute es la Telemaacutetica
Internet comercio electroacutenico teleensentildeanza teletrabajo multimedia telefoniacutea digital
transferencia de datos a alta velocidad redes de acceso fijas y moacuteviles protocolos de
comunicacioacuten domoacutetica globalizacioacuten de las comunicaciones interconexioacuten de redes de
comunicaciones seguridad de red etc La palabra Telemaacutetica estaacute formada por la unioacuten de
las telecomunicaciones y la informaacutetica Esto se puede ver en su doble vertiente
1 Las telecomunicaciones al servicio de la informaacutetica eacutes decir los medios de transmisioacuten
las redes y los servicios de comunicaciones permitiendo y facilitando el diaacutelogo y el uso
compartido de recursos entre ordenadores lo que se hace patente en la realidad en las redes
de aacuterea local de ordenadores tanto para aplicaciones ofimaacuteticas como industriales
intranets Internet etc
2 La informaacutetica al servicio de las comunicaciones entendida como computadoras y
programas que desarrollan tareas de comunicaciones como por ejemplo centrales digitales
de telefoniacutea de transmisioacuten de datos redes digitales de servicios integrados (RDSI)
Internet conmutadores routers etc
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
2
iquestEstudios de Telemaacutetica
El Ingenieroa Teacutecnicoa de Telecomunicacioacuten especialidad en Telemaacutetica ha de saber
desarrollar las tareas propias y comunes de la ingenieriacutea disentildeo realizacioacuten y direccioacuten de
proyectos de telecomunicacioacuten de informaacutetica y de telemaacutetica En la fase formativa tendraacutes
que adquirir las capacidades miacutenimas de autoaprendizaje buacutesqueda de informacioacuten y
expresioacuten Tambieacuten conoceraacutes teacutecnicas de electroacutenica digital procesado de sentildeal
transmisioacuten de datos por cable programacioacuten y arquitectura de computadores Otro aacutembito
lo constituyen los conocimientos de disentildeo especificacioacuten y planificacioacuten de los sistemas
telemaacuteticos Con maacutes profundidad seraacutes capaz de caracterizar los sistemas telemaacuteticos y
comparar las posibles soluciones teacutecnicas que se ajustan a las necesidades del usuario y los
conocimientos para la gestioacuten y mantenimiento de estos sistemas
Caracteriacutesticas de la Telemaacutetica
1 La tramitacioacuten telemaacutetica ofrece mayor agilidad a la hora de crear una empresa que la
tramitacioacuten presencial Ademaacutes requiere menos desplazamientos a los distintos
organismos La tramitacioacuten telemaacutetica implica a los diferentes organismos competentes
en la creacioacuten de una empresa permitiendo la comunicacioacuten entre ellos y acelerando la
creacioacuten de la misma
2
Infraestructura
Al ser a nivel de Telemaacutetica la infraestructura es muy amplia ya que se trabaja con
diferentes elementos dependiendo especificamente de la empresa lo que quiera desarrollar
Transmisioacuten de Datos
1 Introduccioacuten
La gran rapidez con la que Internet se ha expandido y popularizado en los uacuteltimos antildeos ha
supuesto una revolucioacuten muy importante en el mundo de las comunicaciones llegando a
causar cambios en muchos aspectos de la sociedad Lo que se conoce hoy como Internet es
en realidad un conjunto de redes independientes (de aacuterea local y aacuterea extensa) que se
encuentran conectadas entre si permitiendo el intercambio de datos y constituyendo por lo
tanto una red mundial que resulta el medio idoacuteneo para el intercambio de informacioacuten distribucioacuten de datos de todo tipo e interaccioacuten personal con otras personas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
3
2 Transmisioacuten De Datos En Internet
Una red de ordenadores permite conectar a los ordenadores que la forman con la finalidad
de compartir informacioacuten como documentos o bases de datos o recursos fiacutesicos como
impresoras o unidades de disco Las redes suelen clasificarse seguacuten su extensioacuten en
LAN (Local Area Network) Son las redes de aacuterea local La extensioacuten de este tipo de redes suele estar restringida a una sala edificio aunque tambieacuten podriacutea utilizarse para
conectar dos maacutes edificios proacuteximos
WAN (Wide Area Network) Son redes que cubren un espacio muy amplio conectando a ordenadores de una cuidad o un paiacutes completo Para ello se utilizan las liacuteneas de
teleacutefono y otros medios de transmisioacuten maacutes sofisticados como pueden ser las
microondas La velocidad de transmisioacuten suele ser inferior que en las redes locales
Varias redes pueden conectarse entre SI formando una red loacutegica de aacuterea mayor Para que
la transmisioacuten entre todas ellas sea posible se emplean los routers que son los sistemas que
conectando fiacutesicamente varias redes se encargan de dirigir la informacioacuten por el camino
adecuado Cuando las redes que se conectan son de diferente tipo y con protocolos
distintos se hace necesario el uso de los gateways los cuales ademaacutes de encaminar la
informacioacuten tambieacuten son capaces de convertir los datos de un protocolo a otro Generalmente los teacuterminos router y gateway se emplean indistintamente para referirse de
forma general a los sistemas encargados del encaminamiento de datos en Internet
Lo que se conoce como Internet es en realidad una red de redes la interconexioacuten de otras
redes independientes de manera que puedan compartir informacioacuten entre ellas a lo largo de
todo el planeta Para ello es necesario el uso de un protocolo de comunicaciones comuacuten
El protocolo que proporciona la compatibilidad necesaria para la comunicacioacuten en Internet
es el TCPIP
Los protocolos de comunicaciones definen las normas que posibilitan que se establezca una
comunicacioacuten entre varios equipos o dispositivos ya que estos equipos pueden ser
diferentes entre SI
Un interfaz sin embargo es el encargado de la conexioacuten fiacutesica entre los equipos
definiendo las normas para las caracteriacutesticas eleacutectricas y mecaacutenicas de la conexioacuten
Exceptuando a los routers cualquier ordenador conectado a Internet y por tanto
capaz de compartir informacioacuten con otro ordenador se conoce con el nombre de host
(anfitrioacuten) Un host debe identificarse de alguna manera que lo distinga de los demaacutes para
poder recibir o enviar datos Para ello todos los ordenadores conectados a Internet disponen
de una direccioacuten uacutenica y exclusiva Esta direccioacuten conocida como direccioacuten de Internet o
direccioacuten IP es un nuacutemero de 32 bit que generalmente se representa en cuatro grupos de 8
bit cada uno separados por puntos y en base decimal (esto es asiacute en la versioacuten nuacutemero 4 del
protocolo IP pero no en la 6) Un ejemplo de direccioacuten IP es el siguiente 205198481
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
4
3 El modelo OSI
El modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado por praacutecticamente la totalidad de
las redes del mundo Este modelo fue creado por el ISO (Organizacioacuten Internacional de
Normalizacioacuten) y consiste en siete niveles o capas donde cada una de ellas define las
funciones que deben proporcionar los protocolos con el propoacutesito de intercambiar
informacioacuten entre varios sistemas Esta clasificacioacuten permite que cada protocolo se
desarrolle con una finalidad determinada lo cual simplifica el proceso de desarrollo e
implementacioacuten Cada nivel depende de los que estaacuten por debajo de eacutel y a su vez
proporciona alguna funcionalidad a los niveles superiores
Los siete niveles del modelo OSI son los siguientes
Aplicacioacuten El nivel de aplicacioacuten es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios al usuario
Presentacioacuten Se convierten e interpretan los datos que se utilizaraacuten en el
nivel de aplicacioacuten
Sesioacuten Encargado de ciertos aspectos de la comunicacioacuten como el control de los tiempos
Transporte Transporta la informacioacuten de una manera fiable para que
llegue correctamente a su destino
Red Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta maacutes efectiva
Enlace de datos Enlace de datos Controla el flujo de los mismos la
sincronizacioacuten y los errores que puedan producirse
Fiacutesico Se encarga de los aspectos fiacutesicos de la conexioacuten tales como el medio de transmisioacuten o el hardware
4 Arquitectura cliente-servidor
La arquitectura cliente-servidor es una forma especiacutefica de disentildeo de aplicaciones aunque
tambieacuten se conoce con este nombre a los ordenadores en los que se estas aplicaciones son
ejecutadas Por un lado el cliente es el ordenador que se encarga de efectuar una peticioacuten o
solicitar un servicio El cliente no posee control sobre los recursos sino que es el servidor
el encargado de manejarlos Por otro lado el ordenador remoto que actuacutea como servidor
evaluacutea la peticioacuten del cliente y decide aceptarla o rechazarla consecuentemente Una vez
que el servidor acepta el pedido la informacioacuten requerida es suministrada al cliente que
efectuoacute la peticioacuten siendo este uacuteltimo el responsable de proporcionar los datos al usuario
con el formato adecuado Finalmente debemos precisar que cliente y servidor no tienen que
estar necesariamente en ordenadores separados sino que pueden ser programas diferentes
que se ejecuten en el mismo ordenador
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
5
5 El protocolo TCPIP
TCPIP es el protocolo comuacuten utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet de
manera que eacutestos puedan comunicarse entre SI Hay que tener en cuenta que en Internet se
encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software
incompatibles en muchos casos ademaacutes de todos los medios y formas posibles de
conexioacuten Aquiacute se encuentra una de las grandes ventajas del TCPIP pues este protocolo se
encargaraacute de que la comunicacioacuten entre todos sea posible TCPIP es compatible con
cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware
TCPIP no es un uacutenico protocolo sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre
es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI Los dos
protocolos maacutes importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet
Protocol) que son los que dan nombre al conjunto En Internet se diferencian cuatro niveles
o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI de la
siguiente manera
Aplicacioacuten Se corresponde con los niveles OSI de aplicacioacuten presentacioacuten y sesioacuten Aquiacute se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios tales como correo
electroacutenico (SMTP) transferencia de ficheros (FTP) conexioacuten remota (TELNET) y
otros maacutes recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Transporte Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI Los protocolos de este nivel tales como TCP y UDP se encargan de manejar los datos y proporcionar la
fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos
Red Es el nivel de red del modelo OSI Incluye al protocolo IP que se encarga de
enviar los paquetes de informacioacuten a sus destinos correspondientes Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte
Enlace Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel fiacutesico Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisioacuten a traveacutes del
medio fiacutesico al que se encuentra conectado cada host como puede ser una liacutenea punto a
punto o una red Ethernet
El TCPIP necesita funcionar sobre alguacuten tipo de red o de medio fiacutesico que proporcione sus
propios protocolos para el nivel de enlace de Internet Por este motivo hay que tener en
cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman
parte del conjunto TCPIP Sin embargo esto no debe ser problemaacutetico puesto que una de
las funciones y ventajas principales del TCPIP es proporcionar una abstraccioacuten del medio
de forma que sea posible el intercambio de informacioacuten entre medios diferentes y
tecnologiacuteas que inicialmente son incompatibles
Para transmitir informacioacuten a traveacutes de TCPIP eacutesta debe ser dividida en unidades de
menor tamantildeo Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se
transfieren y por otro lado esto es algo comuacuten en cualquier protocolo de comunicaciones
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
2
iquestEstudios de Telemaacutetica
El Ingenieroa Teacutecnicoa de Telecomunicacioacuten especialidad en Telemaacutetica ha de saber
desarrollar las tareas propias y comunes de la ingenieriacutea disentildeo realizacioacuten y direccioacuten de
proyectos de telecomunicacioacuten de informaacutetica y de telemaacutetica En la fase formativa tendraacutes
que adquirir las capacidades miacutenimas de autoaprendizaje buacutesqueda de informacioacuten y
expresioacuten Tambieacuten conoceraacutes teacutecnicas de electroacutenica digital procesado de sentildeal
transmisioacuten de datos por cable programacioacuten y arquitectura de computadores Otro aacutembito
lo constituyen los conocimientos de disentildeo especificacioacuten y planificacioacuten de los sistemas
telemaacuteticos Con maacutes profundidad seraacutes capaz de caracterizar los sistemas telemaacuteticos y
comparar las posibles soluciones teacutecnicas que se ajustan a las necesidades del usuario y los
conocimientos para la gestioacuten y mantenimiento de estos sistemas
Caracteriacutesticas de la Telemaacutetica
1 La tramitacioacuten telemaacutetica ofrece mayor agilidad a la hora de crear una empresa que la
tramitacioacuten presencial Ademaacutes requiere menos desplazamientos a los distintos
organismos La tramitacioacuten telemaacutetica implica a los diferentes organismos competentes
en la creacioacuten de una empresa permitiendo la comunicacioacuten entre ellos y acelerando la
creacioacuten de la misma
2
Infraestructura
Al ser a nivel de Telemaacutetica la infraestructura es muy amplia ya que se trabaja con
diferentes elementos dependiendo especificamente de la empresa lo que quiera desarrollar
Transmisioacuten de Datos
1 Introduccioacuten
La gran rapidez con la que Internet se ha expandido y popularizado en los uacuteltimos antildeos ha
supuesto una revolucioacuten muy importante en el mundo de las comunicaciones llegando a
causar cambios en muchos aspectos de la sociedad Lo que se conoce hoy como Internet es
en realidad un conjunto de redes independientes (de aacuterea local y aacuterea extensa) que se
encuentran conectadas entre si permitiendo el intercambio de datos y constituyendo por lo
tanto una red mundial que resulta el medio idoacuteneo para el intercambio de informacioacuten distribucioacuten de datos de todo tipo e interaccioacuten personal con otras personas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
3
2 Transmisioacuten De Datos En Internet
Una red de ordenadores permite conectar a los ordenadores que la forman con la finalidad
de compartir informacioacuten como documentos o bases de datos o recursos fiacutesicos como
impresoras o unidades de disco Las redes suelen clasificarse seguacuten su extensioacuten en
LAN (Local Area Network) Son las redes de aacuterea local La extensioacuten de este tipo de redes suele estar restringida a una sala edificio aunque tambieacuten podriacutea utilizarse para
conectar dos maacutes edificios proacuteximos
WAN (Wide Area Network) Son redes que cubren un espacio muy amplio conectando a ordenadores de una cuidad o un paiacutes completo Para ello se utilizan las liacuteneas de
teleacutefono y otros medios de transmisioacuten maacutes sofisticados como pueden ser las
microondas La velocidad de transmisioacuten suele ser inferior que en las redes locales
Varias redes pueden conectarse entre SI formando una red loacutegica de aacuterea mayor Para que
la transmisioacuten entre todas ellas sea posible se emplean los routers que son los sistemas que
conectando fiacutesicamente varias redes se encargan de dirigir la informacioacuten por el camino
adecuado Cuando las redes que se conectan son de diferente tipo y con protocolos
distintos se hace necesario el uso de los gateways los cuales ademaacutes de encaminar la
informacioacuten tambieacuten son capaces de convertir los datos de un protocolo a otro Generalmente los teacuterminos router y gateway se emplean indistintamente para referirse de
forma general a los sistemas encargados del encaminamiento de datos en Internet
Lo que se conoce como Internet es en realidad una red de redes la interconexioacuten de otras
redes independientes de manera que puedan compartir informacioacuten entre ellas a lo largo de
todo el planeta Para ello es necesario el uso de un protocolo de comunicaciones comuacuten
El protocolo que proporciona la compatibilidad necesaria para la comunicacioacuten en Internet
es el TCPIP
Los protocolos de comunicaciones definen las normas que posibilitan que se establezca una
comunicacioacuten entre varios equipos o dispositivos ya que estos equipos pueden ser
diferentes entre SI
Un interfaz sin embargo es el encargado de la conexioacuten fiacutesica entre los equipos
definiendo las normas para las caracteriacutesticas eleacutectricas y mecaacutenicas de la conexioacuten
Exceptuando a los routers cualquier ordenador conectado a Internet y por tanto
capaz de compartir informacioacuten con otro ordenador se conoce con el nombre de host
(anfitrioacuten) Un host debe identificarse de alguna manera que lo distinga de los demaacutes para
poder recibir o enviar datos Para ello todos los ordenadores conectados a Internet disponen
de una direccioacuten uacutenica y exclusiva Esta direccioacuten conocida como direccioacuten de Internet o
direccioacuten IP es un nuacutemero de 32 bit que generalmente se representa en cuatro grupos de 8
bit cada uno separados por puntos y en base decimal (esto es asiacute en la versioacuten nuacutemero 4 del
protocolo IP pero no en la 6) Un ejemplo de direccioacuten IP es el siguiente 205198481
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
4
3 El modelo OSI
El modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado por praacutecticamente la totalidad de
las redes del mundo Este modelo fue creado por el ISO (Organizacioacuten Internacional de
Normalizacioacuten) y consiste en siete niveles o capas donde cada una de ellas define las
funciones que deben proporcionar los protocolos con el propoacutesito de intercambiar
informacioacuten entre varios sistemas Esta clasificacioacuten permite que cada protocolo se
desarrolle con una finalidad determinada lo cual simplifica el proceso de desarrollo e
implementacioacuten Cada nivel depende de los que estaacuten por debajo de eacutel y a su vez
proporciona alguna funcionalidad a los niveles superiores
Los siete niveles del modelo OSI son los siguientes
Aplicacioacuten El nivel de aplicacioacuten es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios al usuario
Presentacioacuten Se convierten e interpretan los datos que se utilizaraacuten en el
nivel de aplicacioacuten
Sesioacuten Encargado de ciertos aspectos de la comunicacioacuten como el control de los tiempos
Transporte Transporta la informacioacuten de una manera fiable para que
llegue correctamente a su destino
Red Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta maacutes efectiva
Enlace de datos Enlace de datos Controla el flujo de los mismos la
sincronizacioacuten y los errores que puedan producirse
Fiacutesico Se encarga de los aspectos fiacutesicos de la conexioacuten tales como el medio de transmisioacuten o el hardware
4 Arquitectura cliente-servidor
La arquitectura cliente-servidor es una forma especiacutefica de disentildeo de aplicaciones aunque
tambieacuten se conoce con este nombre a los ordenadores en los que se estas aplicaciones son
ejecutadas Por un lado el cliente es el ordenador que se encarga de efectuar una peticioacuten o
solicitar un servicio El cliente no posee control sobre los recursos sino que es el servidor
el encargado de manejarlos Por otro lado el ordenador remoto que actuacutea como servidor
evaluacutea la peticioacuten del cliente y decide aceptarla o rechazarla consecuentemente Una vez
que el servidor acepta el pedido la informacioacuten requerida es suministrada al cliente que
efectuoacute la peticioacuten siendo este uacuteltimo el responsable de proporcionar los datos al usuario
con el formato adecuado Finalmente debemos precisar que cliente y servidor no tienen que
estar necesariamente en ordenadores separados sino que pueden ser programas diferentes
que se ejecuten en el mismo ordenador
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
5
5 El protocolo TCPIP
TCPIP es el protocolo comuacuten utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet de
manera que eacutestos puedan comunicarse entre SI Hay que tener en cuenta que en Internet se
encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software
incompatibles en muchos casos ademaacutes de todos los medios y formas posibles de
conexioacuten Aquiacute se encuentra una de las grandes ventajas del TCPIP pues este protocolo se
encargaraacute de que la comunicacioacuten entre todos sea posible TCPIP es compatible con
cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware
TCPIP no es un uacutenico protocolo sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre
es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI Los dos
protocolos maacutes importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet
Protocol) que son los que dan nombre al conjunto En Internet se diferencian cuatro niveles
o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI de la
siguiente manera
Aplicacioacuten Se corresponde con los niveles OSI de aplicacioacuten presentacioacuten y sesioacuten Aquiacute se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios tales como correo
electroacutenico (SMTP) transferencia de ficheros (FTP) conexioacuten remota (TELNET) y
otros maacutes recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Transporte Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI Los protocolos de este nivel tales como TCP y UDP se encargan de manejar los datos y proporcionar la
fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos
Red Es el nivel de red del modelo OSI Incluye al protocolo IP que se encarga de
enviar los paquetes de informacioacuten a sus destinos correspondientes Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte
Enlace Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel fiacutesico Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisioacuten a traveacutes del
medio fiacutesico al que se encuentra conectado cada host como puede ser una liacutenea punto a
punto o una red Ethernet
El TCPIP necesita funcionar sobre alguacuten tipo de red o de medio fiacutesico que proporcione sus
propios protocolos para el nivel de enlace de Internet Por este motivo hay que tener en
cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman
parte del conjunto TCPIP Sin embargo esto no debe ser problemaacutetico puesto que una de
las funciones y ventajas principales del TCPIP es proporcionar una abstraccioacuten del medio
de forma que sea posible el intercambio de informacioacuten entre medios diferentes y
tecnologiacuteas que inicialmente son incompatibles
Para transmitir informacioacuten a traveacutes de TCPIP eacutesta debe ser dividida en unidades de
menor tamantildeo Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se
transfieren y por otro lado esto es algo comuacuten en cualquier protocolo de comunicaciones
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
3
2 Transmisioacuten De Datos En Internet
Una red de ordenadores permite conectar a los ordenadores que la forman con la finalidad
de compartir informacioacuten como documentos o bases de datos o recursos fiacutesicos como
impresoras o unidades de disco Las redes suelen clasificarse seguacuten su extensioacuten en
LAN (Local Area Network) Son las redes de aacuterea local La extensioacuten de este tipo de redes suele estar restringida a una sala edificio aunque tambieacuten podriacutea utilizarse para
conectar dos maacutes edificios proacuteximos
WAN (Wide Area Network) Son redes que cubren un espacio muy amplio conectando a ordenadores de una cuidad o un paiacutes completo Para ello se utilizan las liacuteneas de
teleacutefono y otros medios de transmisioacuten maacutes sofisticados como pueden ser las
microondas La velocidad de transmisioacuten suele ser inferior que en las redes locales
Varias redes pueden conectarse entre SI formando una red loacutegica de aacuterea mayor Para que
la transmisioacuten entre todas ellas sea posible se emplean los routers que son los sistemas que
conectando fiacutesicamente varias redes se encargan de dirigir la informacioacuten por el camino
adecuado Cuando las redes que se conectan son de diferente tipo y con protocolos
distintos se hace necesario el uso de los gateways los cuales ademaacutes de encaminar la
informacioacuten tambieacuten son capaces de convertir los datos de un protocolo a otro Generalmente los teacuterminos router y gateway se emplean indistintamente para referirse de
forma general a los sistemas encargados del encaminamiento de datos en Internet
Lo que se conoce como Internet es en realidad una red de redes la interconexioacuten de otras
redes independientes de manera que puedan compartir informacioacuten entre ellas a lo largo de
todo el planeta Para ello es necesario el uso de un protocolo de comunicaciones comuacuten
El protocolo que proporciona la compatibilidad necesaria para la comunicacioacuten en Internet
es el TCPIP
Los protocolos de comunicaciones definen las normas que posibilitan que se establezca una
comunicacioacuten entre varios equipos o dispositivos ya que estos equipos pueden ser
diferentes entre SI
Un interfaz sin embargo es el encargado de la conexioacuten fiacutesica entre los equipos
definiendo las normas para las caracteriacutesticas eleacutectricas y mecaacutenicas de la conexioacuten
Exceptuando a los routers cualquier ordenador conectado a Internet y por tanto
capaz de compartir informacioacuten con otro ordenador se conoce con el nombre de host
(anfitrioacuten) Un host debe identificarse de alguna manera que lo distinga de los demaacutes para
poder recibir o enviar datos Para ello todos los ordenadores conectados a Internet disponen
de una direccioacuten uacutenica y exclusiva Esta direccioacuten conocida como direccioacuten de Internet o
direccioacuten IP es un nuacutemero de 32 bit que generalmente se representa en cuatro grupos de 8
bit cada uno separados por puntos y en base decimal (esto es asiacute en la versioacuten nuacutemero 4 del
protocolo IP pero no en la 6) Un ejemplo de direccioacuten IP es el siguiente 205198481
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
4
3 El modelo OSI
El modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado por praacutecticamente la totalidad de
las redes del mundo Este modelo fue creado por el ISO (Organizacioacuten Internacional de
Normalizacioacuten) y consiste en siete niveles o capas donde cada una de ellas define las
funciones que deben proporcionar los protocolos con el propoacutesito de intercambiar
informacioacuten entre varios sistemas Esta clasificacioacuten permite que cada protocolo se
desarrolle con una finalidad determinada lo cual simplifica el proceso de desarrollo e
implementacioacuten Cada nivel depende de los que estaacuten por debajo de eacutel y a su vez
proporciona alguna funcionalidad a los niveles superiores
Los siete niveles del modelo OSI son los siguientes
Aplicacioacuten El nivel de aplicacioacuten es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios al usuario
Presentacioacuten Se convierten e interpretan los datos que se utilizaraacuten en el
nivel de aplicacioacuten
Sesioacuten Encargado de ciertos aspectos de la comunicacioacuten como el control de los tiempos
Transporte Transporta la informacioacuten de una manera fiable para que
llegue correctamente a su destino
Red Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta maacutes efectiva
Enlace de datos Enlace de datos Controla el flujo de los mismos la
sincronizacioacuten y los errores que puedan producirse
Fiacutesico Se encarga de los aspectos fiacutesicos de la conexioacuten tales como el medio de transmisioacuten o el hardware
4 Arquitectura cliente-servidor
La arquitectura cliente-servidor es una forma especiacutefica de disentildeo de aplicaciones aunque
tambieacuten se conoce con este nombre a los ordenadores en los que se estas aplicaciones son
ejecutadas Por un lado el cliente es el ordenador que se encarga de efectuar una peticioacuten o
solicitar un servicio El cliente no posee control sobre los recursos sino que es el servidor
el encargado de manejarlos Por otro lado el ordenador remoto que actuacutea como servidor
evaluacutea la peticioacuten del cliente y decide aceptarla o rechazarla consecuentemente Una vez
que el servidor acepta el pedido la informacioacuten requerida es suministrada al cliente que
efectuoacute la peticioacuten siendo este uacuteltimo el responsable de proporcionar los datos al usuario
con el formato adecuado Finalmente debemos precisar que cliente y servidor no tienen que
estar necesariamente en ordenadores separados sino que pueden ser programas diferentes
que se ejecuten en el mismo ordenador
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
5
5 El protocolo TCPIP
TCPIP es el protocolo comuacuten utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet de
manera que eacutestos puedan comunicarse entre SI Hay que tener en cuenta que en Internet se
encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software
incompatibles en muchos casos ademaacutes de todos los medios y formas posibles de
conexioacuten Aquiacute se encuentra una de las grandes ventajas del TCPIP pues este protocolo se
encargaraacute de que la comunicacioacuten entre todos sea posible TCPIP es compatible con
cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware
TCPIP no es un uacutenico protocolo sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre
es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI Los dos
protocolos maacutes importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet
Protocol) que son los que dan nombre al conjunto En Internet se diferencian cuatro niveles
o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI de la
siguiente manera
Aplicacioacuten Se corresponde con los niveles OSI de aplicacioacuten presentacioacuten y sesioacuten Aquiacute se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios tales como correo
electroacutenico (SMTP) transferencia de ficheros (FTP) conexioacuten remota (TELNET) y
otros maacutes recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Transporte Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI Los protocolos de este nivel tales como TCP y UDP se encargan de manejar los datos y proporcionar la
fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos
Red Es el nivel de red del modelo OSI Incluye al protocolo IP que se encarga de
enviar los paquetes de informacioacuten a sus destinos correspondientes Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte
Enlace Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel fiacutesico Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisioacuten a traveacutes del
medio fiacutesico al que se encuentra conectado cada host como puede ser una liacutenea punto a
punto o una red Ethernet
El TCPIP necesita funcionar sobre alguacuten tipo de red o de medio fiacutesico que proporcione sus
propios protocolos para el nivel de enlace de Internet Por este motivo hay que tener en
cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman
parte del conjunto TCPIP Sin embargo esto no debe ser problemaacutetico puesto que una de
las funciones y ventajas principales del TCPIP es proporcionar una abstraccioacuten del medio
de forma que sea posible el intercambio de informacioacuten entre medios diferentes y
tecnologiacuteas que inicialmente son incompatibles
Para transmitir informacioacuten a traveacutes de TCPIP eacutesta debe ser dividida en unidades de
menor tamantildeo Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se
transfieren y por otro lado esto es algo comuacuten en cualquier protocolo de comunicaciones
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
4
3 El modelo OSI
El modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado por praacutecticamente la totalidad de
las redes del mundo Este modelo fue creado por el ISO (Organizacioacuten Internacional de
Normalizacioacuten) y consiste en siete niveles o capas donde cada una de ellas define las
funciones que deben proporcionar los protocolos con el propoacutesito de intercambiar
informacioacuten entre varios sistemas Esta clasificacioacuten permite que cada protocolo se
desarrolle con una finalidad determinada lo cual simplifica el proceso de desarrollo e
implementacioacuten Cada nivel depende de los que estaacuten por debajo de eacutel y a su vez
proporciona alguna funcionalidad a los niveles superiores
Los siete niveles del modelo OSI son los siguientes
Aplicacioacuten El nivel de aplicacioacuten es el destino final de los datos donde se proporcionan los servicios al usuario
Presentacioacuten Se convierten e interpretan los datos que se utilizaraacuten en el
nivel de aplicacioacuten
Sesioacuten Encargado de ciertos aspectos de la comunicacioacuten como el control de los tiempos
Transporte Transporta la informacioacuten de una manera fiable para que
llegue correctamente a su destino
Red Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta maacutes efectiva
Enlace de datos Enlace de datos Controla el flujo de los mismos la
sincronizacioacuten y los errores que puedan producirse
Fiacutesico Se encarga de los aspectos fiacutesicos de la conexioacuten tales como el medio de transmisioacuten o el hardware
4 Arquitectura cliente-servidor
La arquitectura cliente-servidor es una forma especiacutefica de disentildeo de aplicaciones aunque
tambieacuten se conoce con este nombre a los ordenadores en los que se estas aplicaciones son
ejecutadas Por un lado el cliente es el ordenador que se encarga de efectuar una peticioacuten o
solicitar un servicio El cliente no posee control sobre los recursos sino que es el servidor
el encargado de manejarlos Por otro lado el ordenador remoto que actuacutea como servidor
evaluacutea la peticioacuten del cliente y decide aceptarla o rechazarla consecuentemente Una vez
que el servidor acepta el pedido la informacioacuten requerida es suministrada al cliente que
efectuoacute la peticioacuten siendo este uacuteltimo el responsable de proporcionar los datos al usuario
con el formato adecuado Finalmente debemos precisar que cliente y servidor no tienen que
estar necesariamente en ordenadores separados sino que pueden ser programas diferentes
que se ejecuten en el mismo ordenador
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
5
5 El protocolo TCPIP
TCPIP es el protocolo comuacuten utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet de
manera que eacutestos puedan comunicarse entre SI Hay que tener en cuenta que en Internet se
encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software
incompatibles en muchos casos ademaacutes de todos los medios y formas posibles de
conexioacuten Aquiacute se encuentra una de las grandes ventajas del TCPIP pues este protocolo se
encargaraacute de que la comunicacioacuten entre todos sea posible TCPIP es compatible con
cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware
TCPIP no es un uacutenico protocolo sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre
es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI Los dos
protocolos maacutes importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet
Protocol) que son los que dan nombre al conjunto En Internet se diferencian cuatro niveles
o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI de la
siguiente manera
Aplicacioacuten Se corresponde con los niveles OSI de aplicacioacuten presentacioacuten y sesioacuten Aquiacute se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios tales como correo
electroacutenico (SMTP) transferencia de ficheros (FTP) conexioacuten remota (TELNET) y
otros maacutes recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Transporte Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI Los protocolos de este nivel tales como TCP y UDP se encargan de manejar los datos y proporcionar la
fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos
Red Es el nivel de red del modelo OSI Incluye al protocolo IP que se encarga de
enviar los paquetes de informacioacuten a sus destinos correspondientes Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte
Enlace Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel fiacutesico Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisioacuten a traveacutes del
medio fiacutesico al que se encuentra conectado cada host como puede ser una liacutenea punto a
punto o una red Ethernet
El TCPIP necesita funcionar sobre alguacuten tipo de red o de medio fiacutesico que proporcione sus
propios protocolos para el nivel de enlace de Internet Por este motivo hay que tener en
cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman
parte del conjunto TCPIP Sin embargo esto no debe ser problemaacutetico puesto que una de
las funciones y ventajas principales del TCPIP es proporcionar una abstraccioacuten del medio
de forma que sea posible el intercambio de informacioacuten entre medios diferentes y
tecnologiacuteas que inicialmente son incompatibles
Para transmitir informacioacuten a traveacutes de TCPIP eacutesta debe ser dividida en unidades de
menor tamantildeo Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se
transfieren y por otro lado esto es algo comuacuten en cualquier protocolo de comunicaciones
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
5
5 El protocolo TCPIP
TCPIP es el protocolo comuacuten utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet de
manera que eacutestos puedan comunicarse entre SI Hay que tener en cuenta que en Internet se
encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software
incompatibles en muchos casos ademaacutes de todos los medios y formas posibles de
conexioacuten Aquiacute se encuentra una de las grandes ventajas del TCPIP pues este protocolo se
encargaraacute de que la comunicacioacuten entre todos sea posible TCPIP es compatible con
cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware
TCPIP no es un uacutenico protocolo sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre
es un conjunto de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI Los dos
protocolos maacutes importantes son el TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet
Protocol) que son los que dan nombre al conjunto En Internet se diferencian cuatro niveles
o capas en las que se agrupan los protocolos y que se relacionan con los niveles OSI de la
siguiente manera
Aplicacioacuten Se corresponde con los niveles OSI de aplicacioacuten presentacioacuten y sesioacuten Aquiacute se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios tales como correo
electroacutenico (SMTP) transferencia de ficheros (FTP) conexioacuten remota (TELNET) y
otros maacutes recientes como el protocolo HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Transporte Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI Los protocolos de este nivel tales como TCP y UDP se encargan de manejar los datos y proporcionar la
fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos
Red Es el nivel de red del modelo OSI Incluye al protocolo IP que se encarga de
enviar los paquetes de informacioacuten a sus destinos correspondientes Es utilizado con
esta finalidad por los protocolos del nivel de transporte
Enlace Los niveles OSI correspondientes son el de enlace y el nivel fiacutesico Los protocolos que pertenecen a este nivel son los encargados de la transmisioacuten a traveacutes del
medio fiacutesico al que se encuentra conectado cada host como puede ser una liacutenea punto a
punto o una red Ethernet
El TCPIP necesita funcionar sobre alguacuten tipo de red o de medio fiacutesico que proporcione sus
propios protocolos para el nivel de enlace de Internet Por este motivo hay que tener en
cuenta que los protocolos utilizados en este nivel pueden ser muy diversos y no forman
parte del conjunto TCPIP Sin embargo esto no debe ser problemaacutetico puesto que una de
las funciones y ventajas principales del TCPIP es proporcionar una abstraccioacuten del medio
de forma que sea posible el intercambio de informacioacuten entre medios diferentes y
tecnologiacuteas que inicialmente son incompatibles
Para transmitir informacioacuten a traveacutes de TCPIP eacutesta debe ser dividida en unidades de
menor tamantildeo Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se
transfieren y por otro lado esto es algo comuacuten en cualquier protocolo de comunicaciones
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
6
En TCPIP cada una de estas unidades de informacioacuten recibe el nombre de datagrama
(datagram) y son conjuntos de datos que se enviacutean como mensajes independientes
6 TCP (Transmission Control Protocol)
El protocolo de control de transmisioacuten (TCP) pertenece al nivel de transporte siendo el
encargado de dividir el mensaje original en datagramas de menor tamantildeo y por lo tanto
mucho maacutes manejables Los datagramas seraacuten dirigidos a traveacutes del protocolo IP de forma
individual El protocolo TCP se encarga ademaacutes de antildeadir cierta informacioacuten necesaria a
cada uno de los datagramas Esta informacioacuten se antildeade al inicio de los datos que componen
el datagrama en forma de cabecera
La cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que se encuentran repartidos
en varios campos con diferente significado Cuando la informacioacuten se divide en
datagramas para ser enviados el orden en que eacutestos lleguen a su destino no tiene que
ser el correcto
Cada uno de ellos puede llegar en cualquier momento y con cualquier orden e incluso
puede que algunos no lleguen a su destino o lleguen con informacioacuten erroacutenea Para evitar
todos estos problemas el TCP numera los datagramas antes de ser enviados de manera que
sea posible volver a unirlos en el orden adecuado Esto permite tambieacuten solicitar de nuevo
el enviacuteo de los datagramas individuales que no hayan llegado o que contengan errores sin
que sea necesario volver a enviar el mensaje completo
Formato de la cabecera TCP
Puerto origen
Puerto destino
Nuacutemero de secuencia
Sentildeales de confirmacioacuten
Tamantildeo
Reservado
Bits de control
Window
Checksum
Puntero a datos urgentes
En cualquier caso el tamantildeo de la cabecera debe ser muacuteltiplo de 32 bits por lo que puede
ser necesario antildeadir un campo de tamantildeo variable y que contenga ceros al final para
conseguir este objetivo cuando se incluyen algunas opciones El campo de tamantildeo contiene
la longitud total de la cabecera TCP expresada en el nuacutemero de palabras de 32 bits que
ocupa Esto permite determinar el lugar donde comienzan los datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
7
Dos campos incluidos en la cabecera y que son de especial importancia son los nuacutemeros de
puerto de origen y puerto de destino Los puertos proporcionan una manera de distinguir
entre las distintas transferencias ya que un mismo ordenador puede estar utilizando varios
servicios o transferencias simultaacuteneamente e incluso puede que por medio de usuarios
distintos El puerto de origen contendraacute un nuacutemero cualquiera que sirva para realizar esta
distincioacuten Ademaacutes el programa cliente que realiza la peticioacuten tambieacuten se debe conocer el
nuacutemero de puerto en el que se encuentra el servidor adecuado Mientras que el programa
del usuario utiliza nuacutemeros praacutecticamente aleatorios el servidor deber tener asignado un
nuacutemero estaacutendar para que pueda ser utilizado por el cliente (Por ejemplo en el caso de la
transferencia de ficheros FTP el nuacutemero oficial es el 21) Cuando es el servidor el que enviacutea
los datos los nuacutemeros de puertos de origen y destino se intercambian
En la transmisioacuten de datos a traveacutes del protocolo TCP la fiabilidad es un factor muy
importante Para poder detectar los errores y peacuterdida de informacioacuten en los datagramas es
necesario que el cliente enviacutee de nuevo al servidor unas sentildeales de confirmacioacuten una vez
que se ha recibido y comprobado la informacioacuten satisfactoriamente Estas sentildeales se
incluyen en el campo apropiado de la cabecera del datagrama (Acknowledgment Number)
que tiene un tamantildeo de 32 bit Si el servidor no obtiene la sentildeal de confirmacioacuten adecuada
transcurrido un periacuteodo de tiempo razonable el datagrama completo se volveraacute a enviar
Por razones de eficiencia los datagramas se enviacutean continuamente sin esperar la
confirmacioacuten hacieacutendose necesaria la numeracioacuten de los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto
Tambieacuten puede ocurrir que la informacioacuten del datagrama llegue con errores a su destino
Para poder detectar cuando sucede esto se incluye en la cabecera un campo de 16 bit el
cual contiene un valor calculado a partir de la informacioacuten del datagrama completo
(checksum) En el otro extremo el receptor vuelve a calcular este valor comprobando que
es el mismo que el suministrado en la cabecera Si el valor es distinto significariacutea que el
datagrama es incorrecto ya que en la cabecera o en la parte de datos del mismo hay alguacuten
error
La forma en que TCP numera los datagramas es contando los bytes de datos que contiene
cada uno de ellos y antildeadiendo esta informacioacuten al campo correspondiente de la cabecera
del datagrama siguiente De esta manera el primero empezaraacute por cero el segundo
contendraacute un nuacutemero que seraacute igual al tamantildeo en bytes de la parte de datos del datagrama
anterior el tercero con la suma de los dos anteriores y asiacute sucesivamente Por ejemplo
para un tamantildeo fijo de 500 bytes de datos en cada datagrama la numeracioacuten seriacutea la
siguiente 0 para el primero 500 para el segundo 1000 para el tercero etc
Existe otro factor maacutes a tener en cuenta durante la transmisioacuten de informacioacuten y es la
potencia y velocidad con que cada uno de los ordenadores puede procesar los datos que le
son enviados Si esto no se tuviera en cuenta el ordenador de maacutes potencia podriacutea enviar la
informacioacuten demasiado raacutepido al receptor de manera que eacuteste no pueda procesarla Este
inconveniente se soluciona mediante un campo de 16 bit (Window) en la cabecera TCP en
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
8
el cual se introduce un valor indicando la cantidad de informacioacuten que el receptor estaacute
preparado para procesar Si el valor llega a cero seraacute necesario que el emisor se detenga A
medida que la informacioacuten es procesada este valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepcioacuten de datos
Protocolos alternativos a TCP
TCP es el protocolo maacutes utilizado para el nivel de transporte en Internet pero ademaacutes de
eacuteste existen otros protocolos que pueden ser maacutes convenientes en determinadas ocasiones
Tal es el caso de UDP y ICMP
7 UDP (User Datagram Protocol)
El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la alternativa al TCP en algunos
casos en los que no sea necesario el gran nivel de complejidad proporcionado por el TCP
Puesto que UDP no admite numeracioacuten de los datagramas eacuteste protocolo se utiliza
principalmente cuando el orden en que se reciben los mismos no es un factor fundamental
o tambieacuten cuando se quiere enviar informacioacuten de poco tamantildeo que cabe en un uacutenico
datagrama
Cuando se utiliza UDP la garantiacutea de que un paquete llegue a su destino es mucho menor
que con TCP debido a que no se utilizan las sentildeales de confirmacioacuten Por todas estas
caracteriacutesticas la cabecera del UDP es bastante menor en tamantildeo que la de TCP Esta
simplificacioacuten resulta en una mayor eficiencia en determinadas ocasiones
Un ejemplo tiacutepico de una situacioacuten en la que se utiliza el UDP es cuando se pretende
conectar con un ordenador de la red utilizando para ello el nombre del sistema Este
nombre tendraacute que ser convertido a la direccioacuten IP que le corresponde y por tanto tendraacute
que ser enviado a alguacuten servidor que posea la base de datos necesaria para efectuar la
conversioacuten En este caso es mucho maacutes conveniente el uso de UDP
8 ICMP (Internet Control Message Protocol)
El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de caracteriacutesticas similares al
UDP pero con un formato auacuten maacutes simple Su utilidad no estaacute en el transporte de datos de
usuario sino en los mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
9
Tipos de Transmisioacuten de Datos
El simple hecho de ser seres humanos n os hace desenvolvernos en medios donde tenemos
que usar comunicarnos Por eso la gran importancia de la transmisioacuten y la recepcioacuten de
informacioacuten
2 Tipos de transmisioacuten de datos
Transmisioacuten Anaacuteloga
En un sistema analoacutegico de transmisioacuten tenemos a la salida de este una cantidad que varia
continuamente
En la transmisioacuten analoacutegica la sentildeal que transporta la informacioacuten es continua en la sentildeal
digital es discreta La forma maacutes sencilla de transmisioacuten digital es la binaria en la cual a
cada elemento de informacioacuten se le asigna uno de dos posibles estados
Para identificar una gran cantidad de informacioacuten se codifica un nuacutemero especiacutefico de bits
el cual se conoce como caracter Esta codificacioacuten se usa para la informacioacuten e escrita
Ej Teletipo = Servicio para la transmisioacuten de un telegrama
La mayor de las computadoras en servicio hoy en diacutea utilizan u operan con el sistema
binario por lo cual viene maacutes la transmisioacuten binaria ya sea de terminal a computadora o de
computadora a computadora
Transmisioacuten Digital
En la transmisioacuten digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran
aceptacioacuten cuando se compara con la analoacutegica Estas son
1 El ruido no se acumula en los repetidores
2 El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologiacutea de estado
soacutelido particularmente en los circuitos integrados
La mayor parte de la informacioacuten que se transmite en una red portadora es de naturaleza
analoacutegica
Ej La voz
El viacutedeo
Al convertir estas sentildeales al formato digital se pueden aprovechar las dos caracteriacutesticas
anteriormente citadas
Para transmitir informacioacuten digital(binaria 0 oacute 1) por la red telefoacutenica la sentildeal digital se
convierte a una sentildeal analoacutegica compatible con la el equipo de la red y esta funcioacuten se
realiza en el Moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
10
Para hacer lo inverso o sea con la sentildeal analoacutegica se usan dos meacutetodos diferentes de
modulacioacuten
La modulacioacuten por codificacioacuten de pulsos(MCP)
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analoacutegico Sin
embargo la transmisioacuten digital estaacute restringida a canales con un ancho de banda mucho
mayor que el de la banda de la voz
Transmisioacuten Asiacutencrona
Esta se desarrolloacute para solucionar el problema de la sincroniacutea y la incomodidad de los
equipos
En este caso la temporizacioacuten empieza al comienzo de un caracter y termina al final se
antildeaden dos elementos de sentildeal a cada caracter para indicar al dispositivo receptor el
comienzo de este y su terminacioacuten
Al inicio del caracter se antildeade un elemento que se conoce como Start Space
(espacio de arranque)y al final una marca de terminacioacuten
Para enviar un dato se inicia la secuencia de temporizacioacuten en el dispositivo receptor con el
elemento de sentildeal y al final se marca su terminacioacuten
Transmisioacuten Sincroniacutea
Este tipo de transmisioacuten se caracteriza porque antes de la transmisioacuten de propia de datos se
enviacutean sentildeales para la identificacioacuten de lo que va a venir por la liacutenea es mucho mas
eficiente que la Asincrona pero su uso se limita a liacuteneas especiales para la comunicacioacuten de
ordenadores porque en liacuteneas telefoacutenicas deficientes pueden aparecer problemas
Por ejemplo una transmisioacuten serie es Sincrona si antes de transmitir cada bit se enviacutea la
sentildeal de reloj y en paralelo es sincrona cada vez que transmitimos un grupo de bits
Transmisioacuten de datos en serie
En este tipo de transmisioacuten los bits se trasladan uno detraacutes del otro sobre una misma liacutenea
tambieacuten se transmite por la misma liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
11
Este tipo de transmisioacuten se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a
pesar que es maacutes lenta que la transmisioacuten paralelo y ademaacutes menos costosa Los
transmisores y receptores de datos serie son maacutes complejos debido a la dificultad en
transmitir y recibir sentildeales a traveacutes de cables largos
La conversioacuten de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de
desplazamiento
La transmisioacuten serie es sincrona si en el momento exacto de transmisioacuten y recepcioacuten
de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asincrona cuando la
temporizacion de los bits de un caracter no depende de la temporizacion de un
caracter previo
Transmisioacuten en paralelo (lpt1 db25)
La transmisioacuten de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o
tensioacuten por medio de cables o canales la transferencia de datos es en paralelo si
transmitimos un grupo de bits sobre varias liacuteneas o cables
En la transmisioacuten de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio
cable En la transmisioacuten de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos
una sentildeal llamada reloj esta sentildeal le indica al receptor cuando estaacuten presentes todos los bits
para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y ademaacutes sirve
para la temporizacioacuten que es decisiva para la correcta transmisioacuten y recepcioacuten de los datos
La transmisioacuten de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran
colocados unos cerca del otro ademaacutes es mucho maacutes raacutepida que la serie pero ademaacutes es
mucho maacutes costosa
3 Modos de transmisioacuten de datos
Seguacuten el sentido de la transmisioacuten podemos encontrarnos con tres tipos diferentes
Simplex
Este modo de transmisioacuten permite que la informacioacuten discurra en un solo sentido y de
forma permanente con esta formula es difiacutecil la correccioacuten de errores causados por
deficiencias de liacutenea Como ejemplos de la vida diaria tenemos la televisioacuten y la radio
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
12
Half Duplex
En este modo la transmisioacuten fluye como en el anterior o sea en un uacutenico sentido de la
transmisioacuten de dato pero no de una manera permanente pues el sentido puede cambiar
Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis
Full Duplex = Duplex
Es el meacutetodo de comunicacioacuten maacutes aconsejable puesto que en todo momento la
comunicacioacuten puede ser en dos sentidos posibles y asiacute pueden corregir los errores de
manera instantaacutenea y permanente El ejemplo tiacutepico seriacutea el teleacutefono
RS-232C (Puerto serial db9 com1)
RS-232-C estaacutendar en informaacutetica estaacutendar aceptado por la industria para las conexiones
de comunicaciones en serie Adoptado por la Asociacioacuten de Industrias Eleacutectricas el
estaacutendar RS-232-C recomendado (RS es acroacutenimo de Recommended Standard) define las
liacuteneas especiacuteficas y las caracteriacutesticas de sentildeales que utilizan las controladoras de
comunicaciones en serie Con el fin de estandarizar la transmisioacuten de datos en serie entre
dispositivos La letra C indica que la versioacuten actual de esta norma es la tercera de una serie
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C y se muestran las
disposiciones de los contactos en las figuras siguientes Sin embargo no estaacute definido en el
estaacutendar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo puesto que hay
una patilla para cada una de las actividades
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisioacuten y recepcioacuten como lo es la
limitante de distancia que es de 15 metros Puede funcionar bien en recorridos de cable
mucho maacutes lagos con todas las velocidades pero siempre habraacute riesgo de perdida de datos
La transmisioacuten digital es la transmisioacuten de pulsos digitales entre dos puntos en un sistema
de comunicacioacuten Con los sistemas de transmisioacuten digital se requieren una facilidad fiacutesica
tal como un par de alambres metaacutelicos un cable coaxial o un vinculo de fibra oacuteptica para
interconectar a los dos puntos en el sistema Los pulsos estaacuten contenidos dentro de y se
propagan con la facilidad de transmisioacuten
4 Ventajas de la transmisioacuten digital
1 La ventaja principal de la transmisioacuten digital es la inmunidad al ruido en el medio de fibra oacuteptica Las sentildeales analoacutegicas son maacutes susceptibles que los pulsos digitales
a la amplitud no deseada frecuencia y variaciones de fases
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
13
2 Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones
que las sentildeales analoacutegicas Los pulsos digitales pueden guardarse faacutecilmente
mientras que las sentildeales analoacutegicas no pueden
3 Los sistemas digitales utilizan la regeneracioacuten de sentildeales en vez de la amplificacioacuten de sentildeales por lo tanto producen un sistema maacutes resistente al ruido
que su contraparte analoacutegica
4 Las sentildeales digitales son maacutes sencillas de medir y evaluar
Los sistemas digitales estaacuten mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por
ejemplo deteccioacuten y correccioacuten de errores) que los sistemas analoacutegicos
1 Modulacioacuten de pulsos
La modulacioacuten de pulsos incluye muchos meacutetodos diferentes para convertir informacioacuten a
forma de pulso para transferirlos de una fuente a un destino Los cuatro meacutetodos
predominantes se describen a continuacioacuten
1 PWM Este meacutetodo a veces se llama modulacioacuten de duracioacuten del pulso (PDM) o
modulacioacuten de longitud del pulso (PLM) El ancho del pulso (porcioacuten activa del
ciclo de trabajo) es proporcionar a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
2 PPM La posicioacuten de un pulso de ancho constante dentro de una ranura de tiempo prescrita varia de acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
3 PAM La amplitud de un pulso de longitud constante y de ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de la sentildeal analoacutegica
4 PCM La sentildeal analoacutegica se prueba y se convierte a una longitud fija numero
binario serial para transmisioacuten El numero binario varia de acuerdo a la amplitud de
la sentildeal analoacutegica
PAM se usa como una forma intermedia de modulacioacuten con PSK QAM y PCMaunque
raramente se use sola PWM y PPM se usan en los sistemas de comunicacioacuten de propositos
especiales ( normalmente para el ejeacutercito ) pero raramente se usan para los sistemas
comerciales PCM es por mucho el metodo mas prevalente de modulacion de pulsos y
consercuentemente seraacute el tema de discusioacuten anaacutelisis e implementacioacuten en lo que respecta
a nuestro proyecto de tesis y circuitos complementarios
PCM es un sistema binario un pulso o ausencia de pulso dentro de una ranura de tiempo
prescrita representa ya sea una condicioacuten de loacutegica cero
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
14
Los sistemas PCM se estaacuten haciendo cada vez maacutes importantes debido a ciertas ventajas
inherentes sobre otros tipos de sistemas de modulacioacuten Algunas de estas ventajas son las
siguientes
1 En comunicacioacuten a larga distancia las sentildeales PCM pueden regenerarse completamente
en estaciones repetidoras intermedias porque toda la informacioacuten estaacute contenida en el
coacutedigo En cada repetidora se transmite una sentildeal esencialmente libre de ruido Los
efectos del ruido no se acumulan y soacutelo hay que preocuparse por el ruido de la
transmisioacuten entre repetidoras adyacentes
2 Los circuitos de modulacioacuten y demodulacioacuten son todos digitales alcanzando por ello
gran confiabilidad y estabilidad adaptaacutendose raacutepidamente al disentildeo loacutegico de circuito integrado
3 Las sentildeales pueden almacenarse y escalarse en el tiempo eficientemente Por ejemplo
los datos de PCM pueden generarse en un sateacutelite orbital una vez por minuto durante
una oacuterbita de 90 minutos y despueacutes retransmitirse a una estacioacuten terrestre en cuestioacuten de
pocos segundos Las memorias digitales realizan el almacenaje muy eficientemente
4 Puede usarse un coacutedigo eficiente para reducir la repeticioacuten innecesaria (la redundancia)
en los mensajes Por ejemplo si se desea enviar Una Feliz Navidad y un Proacutespero Antildeo Nuevo a un amigo distante por telegrama es mucho maacutes eficaz asignar un coacutedigo
(un nuacutemero) a este mensaje redundante y enviar el coacutedigo (el nuacutemero) En la estacioacuten
receptora el decodificador reconoce el coacutedigo y escribe el mensaje
5 Una codificacioacuten adecuada puede reducir los efectos del ruido y la interferencia Como
ser veraacute pronto el ancho de banda puede intercambiarse por potencia de la sentildeal como
el PCM puede escalarse en el tiempo este tambieacuten puede intercambiarse por potencia de la sentildeal El disentildeador de sistemas de comunicacioacuten tiene pues mayor flexibilidad en
el disentildeo de un sistema PCM para satisfacer determinados criterios de funcionamiento
Ahora se dedicara alguna atencioacuten a las cuestiones praacutecticas de la generacioacuten de PCM La
operacioacuten central es la del convertidor de anaacutelogo a digital (AD) es decir codificar sentildeales
anaacutelogas en coacutedigos digitales
6 Muestreo y reproduccioacuten de sentildeales
El muestreo es un meacutetodo utilizado en la modulacioacuten de impulsos para identificar la sentildeal
de informacioacuten mediante una secuencia de impulsos que representan informacioacuten en un
momento particular
La muestra natural es un tipo de sentildeal muestreada en la cual la cuacutespide de cada impulso de
muestra sigue a la sentildeal de informacioacuten durante el tiempo de duracioacuten del impulso de la
sentildeal de muestreo
El principio del muestreo establece que la informacioacuten puede ser reconstruida filtrando
cuando la frecuencia de sentildeal de muestreo (FS) (velocidad de muestreo) es maacutes de dos
veces mayor que la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FM)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
15
La velocidad de Nyquist es una condicioacuten que se produce cuando la frecuencia de la sentildeal
de muestreo es igual al doble de la frecuencia maacutexima de la sentildeal de informacioacuten (FS = 2
FM donde FS es la frecuencia de la sentildeal de muestreo y FM es la frecuencia maacutexima de la
sentildeal de informacioacuten)
La reconstruccioacuten de sentildeales es el proceso consistente en recuperar informacioacuten a partir de
una sentildeal muestreada En el receptor un filtro pasabajos filtra la sentildeal muestreada y deja
salir la informacioacuten reconstruida que es una replica de la informacioacuten original
Cuando se transmite informacioacuten en sentildeales ultraaltas la potencia requerida por el equipo
de transmisioacuten constituye un importante elemento de consideracioacuten Uno de los meacutetodos
para reducir la potencia consiste en reducir la informacioacuten en pequentildeas muestras Como
resultado solo se transmiten porciones de informacioacuten y la onda modulada por pulsos
permanece inactiva la mayor parte del tiempo Se requiere un nuacutemero suficiente de
muestras para permitir la reconstruccioacuten de la informacioacuten total Puede probarse
matemaacuteticamente que una sentildeal muestreada a un ritmo dos veces mayor que el componente
de frecuencia significativo superior (conocido como la velocidad de Nyquist) puede ser
reconstruida en el receptor con un alto grado de precisioacuten
Teacutecnicas de Conmutacioacuten
1 Conmutacioacuten de circuitos(Baacutesicamente para voz)
2 Conmutacioacuten de paquetes(Adecuado para datos)
Principio de Conmutacioacuten de Circuitos
Implica la existencia de un camino dedicado entre las dos estaciones
Implica tres fases
Establecimiento del circuito
Transferencia de datos
Desconexioacuten del circuito
Su posicioacuten dominante es la transmisioacuten analoacutegica de voz
Dos tipos de conmutacioacuten
Por divisioacuten en el espacio
Por divisioacuten en el tiempo
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
16
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
17
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
18
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
19
Equipos Requeridos
Terminologiacutea
Definiciones de Modulacioacuten en la web
El teacutermino Modulacioacuten puede referirse a Modulacioacuten (telecomunicacioacuten) Modulacioacuten en tipografiacutea Modulacioacuten en muacutesica el cambio de una
La modulacioacuten en muacutesica Cambio de tonalidad durante el desarrollo de una obra de
acuerdo con las reglas de la armoniacutea Consiste en cambiar de tonalidad dentro de la misma obra sin indicarlo con doble barra
En telecomunicacioacuten el teacutermino modulacioacuten engloba el conjunto de teacutecnicas para
transportar informacioacuten sobre una onda portadora tiacutepicamente una onda senoidal
Proceso que realizan los moacutedems para adaptar la informacioacuten digital a las caracteriacutesticas
de las liacuteneas telefoacutenicas analoacutegicas
Modificacioacuten de alguno de los paraacutemetros que definen una onda portadora (amplitud
frecuencia fase) por una sentildeal moduladora que se quiere transmitir (voz muacutesica datos)
Conversioacuten de la sentildeal digital en analoacutegica en un proceso de comunicacioacuten
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
20
proceso de transportar una sentildeal a una zona de frecuencias para ser transmitida La zona de frecuencias dependera del medio a traveacutes del cual seraacute enviada
Codificacioacuten de informacioacuten sobre una sentildeal de portadora vaciacutea
MODULACIOacuteN
Muchas sentildeales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal como
vienen del transductor Para eso se modifica una onda portadora cuyas propiedades se
adaptan mejor al medio de comunicacioacuten en cuestioacuten para representar el mensaje
Definiciones
La modulacioacuten es la alteracioacuten sistemaacutetica de una onda portadora de acuerdo con el
mensaje (sentildeal modulada) y puede ser tambieacuten una codificacioacuten
Las sentildeales de banda base producidas por diferentes fuentes de informacioacuten no son
siempre adecuadas para la transmisioacuten directa a traveacutes de un a canal dado Estas sentildeales
son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su transmisioacuten
Una portadora es una senoide de alta frecuencia y uno de sus paraacutemetros (tal como la
amplitud la frecuencia o la fase) se variacutea en proporcioacuten a la sentildeal de banda base s(t) De
acuerdo con esto se obtiene la modulacioacuten en amplitud (AM) la modulacioacuten en frecuencia
(FM) o la modulacioacuten en fase (PM) La siguiente figura muestra una sentildeal de banda base
s(t) y las formas de onda de AM y FM correspondientes En AM la amplitud de la
portadora varia en proporcioacuten a s(t) y en FM la frecuencia de la portadora varia en
proporcioacuten a s(t)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
21
Es interesante hacer hincapieacute en que muchas formas de comunicacioacuten no eleacutectricas tambieacuten
encierran un proceso de modulacioacuten y la voz es un buen ejemplo Cuando una persona
habla los movimientos de la boca ocurren de una manera mas bien lenta del orden de los
10 Hz que realmente no pueden producir ondas acuacutesticas que se propaguen La transmisioacuten
de la voz se hace por medio de la generacioacuten de tonos portadores de alta frecuencia en las
cuerdas vocales tonos que son modulados por los muacutesculos y oacuterganos de la cavidad oral
Lo que el oiacutedo capta como voz es una onda acuacutestica modulada muy similar a una onda
eleacutectrica modulada
iquestPORQUE SE MODULA
Existen varias razones para modular entre ellas
1 Facilita la PROPAGACIOacuteN de la sentildeal de informacioacuten por cable o por el aire
2 Ordena el RADIOESPECTRO distribuyendo canales a cada informacioacuten
distinta
3 Disminuye DIMENSIONES de antenas
4 OPTIMIZA el ancho de banda de cada canal
5 Evita INTERFERENCIA entre canales
6 PROTEGE a la Informacioacuten de las degradaciones por RUIDO
7 Define la CALIDAD de la informacioacuten trasmitida
iquest QUE TIPOS DE MODULACIOacuteN EXISTEN
Existen baacutesicamente dos tipos de modulacioacuten la modulacioacuten ANALOacuteGICA que se realiza
a partir de sentildeales analoacutegicas de informacioacuten por ejemplo la voz humana audio y video en
su forma eleacutectrica y la modulacioacuten DIGITAL que se lleva a cabo a partir de sentildeales
generadas por fuentes digitales por ejemplo una computadora
Modulacioacuten Analoacutegica AM FM PM
Modulacioacuten Digital ASK FSK PSK QAM
iquest COMO AFECTA EL CANAL A LA SENtildeAL
Depende del medio o canal ya que hay unos mejores que otros aunque tambieacuten depende
del tipo de modulacioacuten y aplicacioacuten
Los principales efectos que sufre la sentildeal al propagarse son
Atenuacioacuten
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
22
Reflexioacuten de sentildeales
Refraccioacuten
Difraccioacuten
Dispersioacuten
iquest QUE RELACIOacuteN EXISTE ENTRE LA MODULACIOacuteN Y EL CANAL
El canal influye fuertemente en la eleccioacuten del tipo de modulacioacuten de un sistema de
comunicaciones principalmente debido al ruido
CANAL Ruido Distorsioacuten Interferencia y Atenuacioacuten
MODULACIOacuteN Minimiza el ruido Protege la calidad de la informacioacuten Evita
interferencia
Demodulacioacuten
En telecomunicacioacuten el teacutermino desmodulacioacuten o demodulacioacuten engloba el conjunto de
teacutecnicas utilizadas para recuperar la informacioacuten transportada por una onda portadora que
en el extremo transmisor habiacutea sido modulada con dicha informacioacuten Este teacutermino es el
opuesto a modulacioacuten
Asiacute en cualquier telecomunicacioacuten normalmente existiraacute al menos una pareja modulador-
desmodulador El disentildeo del desmodulador dependeraacute del tipo de modulacioacuten empleado en
el extremo transmisor
MODEM
El moacutedem es un dispositivo que permite conectar dos ordenadores remotos utilizando la liacutenea telefoacutenica de forma que puedan intercambiar informacioacuten entre siacute El moacutedem es uno
de los meacutetodos mas extendidos para la interconexioacuten de ordenadores por su sencillez y bajo
costo
La gran cobertura de la red telefoacutenica convencional posibilita la casi inmediata conexioacuten de
dos ordenadores si se utiliza moacutedems El moacutedem es por todas estas razones el meacutetodo maacutes
popular de acceso a la Internet por parte de los usuarios privados y tambieacuten de muchas
empresas
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
23
Naturaleza de La Informacioacuten
La informacioacuten que maneja el ordenador es digital es decir esta compuesta por un conjunto
discreto de dos valores el 1 y el 0 Sin embargo por las limitaciones fiacutesicas de las liacuteneas de
transmisioacuten no es posible enviar informacioacuten digital a traveacutes de un circuito telefoacutenico
Para poder utilizar las liacuteneas de teleacutefono (y en general cualquier liacutenea de transmisioacuten) para
el enviacuteo de informacioacuten entre ordenadores digitales es necesario un proceso de
transformacioacuten de la informacioacuten Durante este proceso la informacioacuten se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacioacuten Este proceso se conoce como modulacioacuten-
demodulacioacuten y es el que se realiza en el moacutedem
iquestQueacute es un Moacutedem
Un moacutedem es un dispositivo que convierte las sentildeales digitales del ordenador en sentildeales
analoacutegica que pueden transmitirse a traveacutes del canal telefoacutenico Con un moacutedem usted
puede enviar datos a otra computadora equipada con un moacutedem Esto le permite bajar
informacioacuten desde la red mundial (World Wide Web enviar y recibir correspondencia
electroacutenica (E-mail) y reproducir un juego de computadora con un oponente remoto
Algunos moacutedems tambieacuten pueden enviar y recibir faxes y llamadas telefoacutenicas de voz
Distintos moacutedems se comunican a velocidades diferentes La mayoriacutea de los moacutedems
nuevos pueden enviar y recibir datos a 336 Kbps y faxes a 144 Kbps Algunos moacutedems
pueden bajar informacioacuten desde un Proveedor de Servicios Internet (ISP) a velocidades de
hasta 56 Kbps
Los moacutedems de ISDN (Red de Servicios Digitales Integrados) utilizan liacuteneas telefoacutenicas
digitales para lograr velocidades aun maacutes veloces de hasta 128 Kbps
Coacutemo Funciona un Moacutedem
La computadora consiste en un dispositivo digital que funciona al encender y apagar
interruptores electroacutenicos Las liacuteneas telefoacutenicas de lo contrario son dispositivos anaacutelogos
que enviacutean sentildeales como un corriente continuo El moacutedem tiene que unir el espacio entre
estos dos tipos de dispositivos Debe enviar los datos digitales de la computadora a traveacutes
de liacuteneas telefoacutenicas anaacutelogas Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos
en una sentildeal anaacuteloga es decir el moacutedem variacutea la frecuencia de la sentildeal digital para formar
una sentildeal anaacuteloga continua Y cuando el moacutedem recibe sentildeales anaacutelogas a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica hace el opuesto demodula o quita las frecuencias variadas de la onda anaacuteloga
para convertirlas en impulsos digitales De estas dos funciones MODulacioacuten y
DEModulacioacuten surgioacute el nombre del moacutedem
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
24
Existen distintos sistemas de modular una sentildeal analoacutegica para que transporte informacioacuten
digital En la siguiente figura se muestran los dos meacutetodos maacutes sencillos la modulacioacuten de
amplitud (a) y la modulacioacuten de frecuencia (b)
Otros mecanismos como la modulacioacuten de fase o los meacutetodos combinados permiten
transportar mas informacioacuten por el mismo canal
Velocidad en Baudios y Bits por segundo a que velocidad se habla
Las computadoras y sus diversos dispositivos perifeacutericos incluyendo los moacutedems usan el
mismo alfabeto Este alfabeto esta formado por solo dos diacutegitos cero y uno es por ello que
se conoce como sistema de diacutegito binario A cada cero o uno se le llama bit termino
derivado de BInary digiT (diacutegito binario)
Cuando se comienza a establecer una comunicacioacuten por Moacutedem estos hacen una
negociacioacuten entre ellos Un moacutedem empieza enviando informacioacuten tan raacutepido como puede
Si el receptor no puede mantener la rapidez interrumpe al moacutedem que enviacutea y ambos deben
negociar una velocidad maacutes baja antes de empezar nuevamente
La velocidad a la cual los dos moacutedems se comunican por lo general se llama Velocidad en
Baudios aunque teacutecnicamente es maacutes adecuado decir bits por segundo o bps
Nota
Baudios Numero de veces de cambio en el voltaje de la sentildeal por segundo en la liacutenea de
transmisioacuten Los moacutedem enviacutean datos como una serie de tonos a traveacutes de la liacutenea
telefoacutenica Los tonos se encienden(ON) o apagan(OFF) para indicar un 1 o un 0 digital
El baudio es el nuacutemero de veces que esos tonos se ponen a ON o a OFF Los moacutedem
modernos pueden enviar 4 o mas bits por baudio
Bits por segundo (BPS) Es el nuacutemero efectivo de bitsseg que se transmiten en una liacutenea
por segundo Como hemos visto un moacutedem de 600 baudios puede transmitir a 1200 2400
o incluso a 9600 BPS
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
25
Limitacioacuten Fiacutesica de la Velocidad de Transmisioacuten en la Liacutenea Telefoacutenica
Las leyes fiacutesicas establecen un liacutemite para la velocidad de transmisioacuten en un canal ruidoso
con un ancho de banda determinado Por ejemplo un canal de banda 3000Hz y una sentildeal
de ruido 30dB (que son paraacutemetros tiacutepicos del sistema telefoacutenico) nunca podraacute transmitir a
maacutes de 30000 BPS
Throughput Define la cantidad de datos que pueden enviarse a traveacutes de un moacutedem
en un cierto periacuteodo de tiempo Un moacutedem de 9600 baudios puede tener un throughput
distinto de 9600 BPS debido al ruido de la liacutenea (que puede ralentizar) o a la compresioacuten de
datos (que puede incrementar la velocidad hasta 4 veces el valor de los baudios)
Para mejorar la tasa efectiva de transmisioacuten o throughput se utilizan teacutecnica de compresioacuten
de datos y correccioacuten de errores
Compresioacuten de datos Describe el proceso de tomar un bloque de datos y reducir su
tamantildeo Se emplea para eliminar informacioacuten redundante y para empaquetar caracteres
empleados frecuentemente y representarlos con soacutelo uno o dos bits
Control de errores La ineludible presencia de ruido en las liacuteneas de transmisioacuten provoca
errores en el intercambio de informacioacuten que se debe detectar introduciendo informacioacuten de
control Asiacute mismo puede incluirse informacioacuten redundante que permita ademaacutes corregir
los errores cuando se presenten
Estaacutendares de Modulacioacuten
Dos moacutedems para comunicarse necesitan emplear la misma teacutecnica de modulacioacuten La
mayoriacutea de los moacutedem son full-duplex lo cual significa que pueden transferir datos en
ambas direcciones Hay otros moacutedem que son half-duplex y pueden transmitir en una sola
direccioacuten al mismo tiempo Algunos estaacutendares permiten soacutelo operaciones asiacutencronas y
otros sincroniacuteas o asiacutencronas con el mismo moacutedem Veamos los tipos de modulacioacuten mas
frecuentes
TIPO CARACTERISTICAS
Bell 103 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 300 baudios asiacutencrono
y full-duplex
Bell 201 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS siacutencrono y
Full- duplex
Bell 212 Especificacioacuten del sistema Bell para un moacutedem de 2400 BPS asiacutencrono y
Full-duplex
V22 bis Moacutedem de 2400 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
26
V29 Moacutedem de 480072009600 BPS siacutencrono y full-duplex
V32 Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y full-duplex
V32 bis Moacutedem de 48007200960072001200014400 BPS siacutencronoasiacutencrono y
full-duplex
Hayes
Express
Moacutedem de 48009600 BPS siacutencronoasiacutencrono y half-duplex
Soacutelo compatibles consigo mismo aunque los mas modernos soportan
V32
USR-
HST
Moacutedem de USRobotics de 960014400 BPS Soacutelo compatibles consigo
mismo aunque los mas modernos soportan V32 y
V32bis
Vfast Vfast es una recomendacioacuten de la industria de fabricantes de moacutedem
La norma Vfast permite velocidades de transferencia de hasta 28800 bps
V34 Estaacutendar del CCITT para comunicaciones de moacutedem en velocidades de
hasta 28800 bps
Conectores para Moacutedem
Conexioacuten RS232 entre PC y Moacutedem
Los moacutedem se conectan con el ordenador a traveacutes de un puerto de comunicaciones del
primero Estos puertos siguen comuacutenmente la norma RS232
A traveacutes del cable RS232 conectado entre el ordenador y moacutedem estos se comunican Hay
varios circuitos independientes en el interfaz RS232 Dos de estos circuitos el de transmitir
datos (TD) y el de recibir datos(RD) forman la conexioacuten de datos entre PC y Moacutedem Hay
otros circuitos en el interfaz que permiten leer y controlar estos circuitos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
27
Vamos a ver como se utilizan estas sentildeales para conectarse con el moacutedem
DTR (Data Terminal Ready) Esta sentildeal indica al moacutedem que el PC estaacute conectado y listo
para comunicar Si la sentildeal se pone a OFF mientras el moacutedem esta en on-line el moacutedem
termina la sesioacuten y cuelga el teleacutefono
CD (Carrier Detect) El moacutedem indica al PC que esta on-line es decir conectado con otro
moacutedem
RTS (Request to send) Normalmente en ON Se pone OFF si el moacutedem no puede aceptar
maacutes datos del PC por estar en esos momentos realizando otra operacioacuten
CTS (Clear to send) Normalmente en ON Se pone OFF cuando el PC no puede aceptar
datos del moacutedem
Control de Flujo
El control de flujo es un mecanismo por el cual moacutedem y ordenador gestionan los
intercambios de informacioacuten Estos mecanismos permiten detener el flujo cuando uno de
los elementos no puede procesar mas informacioacuten y reanudar el proceso no mas vuelve a
estar disponible
Los meacutetodos maacutes comunes de control de flujo son
Control de flujo hardware
RTS y CTS permiten al PC y al moacutedem parar el flujo de datos que se establece entre ellos
de forma temporal Este sistema es el maacutes seguro y el que soporta una operacioacuten adecuada
a altas velocidades
Desarrollo de una Conexioacuten a traveacutes de Moacutedem
El proceso de conexioacuten de dos ordenadores utilizando moacutedems se describe en esta seccioacuten
En la conexioacuten participan dos ordenadores con sus respectivos moacutedem que se encuentran
conectados a la red telefoacutenica
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
28
En el ordenador que origina la conexioacuten el usuario trabaja sobre un programa de
comunicaciones que le permite actuar sobre el moacutedem Secuencia de acontecimientos
cuando un moacutedem llama a otro
La secuencia empieza con el paso 1 y termina con el paso 12
PasoUsuario Software Moacutedem llama Moacutedem responde
1
Selecciona dial en el
menuacute del
programa o
teclea en la
liacutenea de
comandos
Pone a ON la sentildeal DTR y enviacutea al
moacutedem el comando
de marcacioacuten
ATDT 055
El moacutedem conecta
el altavoz
descuelga la liacutenea
espera el tono de
llamada y marca el
nuacutemero de teleacutefono
2
Comienza
observando los
coacutedigos de
resultados del
moacutedem
Espera una
respuesta durante
tiempo seguacuten
configuracioacuten del
registro S7
3 La liacutenea de
teleacutefono suena
4
El moacutedem detecta
la llamada y
contesta situando
el tono de
respuesta en liacutenea
5
El moacutedem detecta el modo de
respuesta y situacutea la
portadora de
comienzo en liacutenea
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
29
6
Los moacutedems se
ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a utilizar
Los moacutedems se ponen de acuerdo
en la modulacioacuten y
velocidad a
utilizar
7
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores a
utilizar
Los moacutedems
determinan la
teacutecnica de
compresioacuten y
control de errores
a utilizar
8
Enviacutea el coacutedigo de rtdo connet al
PC apaga el
altavoz y pone a
ON la sentildeal CD
9
Detecta el coacutedigo de
rtdo yo la sentildeal
CD Informa al
usuario que la
conexioacuten estaacute
establecida
10
Comienza la
comunicacioacuten
con el host
Gestiona la sesioacuten de comunicaciones
vigila la peacuterdida de
portadora
monitorizando la
sentildeal CD
Enviacutea y recibe datos
Enviacutea y recibe datos
11
Completa la
sesioacuten de
comunicaciones
y selecciona el
comando
disconnect
Pone a OFF la sentildeal DTR o enviacutea +++
seguidos por ATH
12 Cuelga el teleacutefono
Detecta la peacuterdida de portadora y
cuelga
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
30
Multiplexores HASTA AQUI
Las facilidades de transmisioacuten son caras y a menudo dos equipos terminales de datos
que se comunican por cables coaxiales enlaces por microondas o sateacutelite no utilizan
la capacidad total del canal desperdiciando parte de la anchura de banda disponible
Este problema se soluciona mediante unos equipos denominados multiplexores que
reparten el uso del medio de transmisioacuten en varios canales independientes que
permiten accesos simultaacuteneos a los usuarios siendo totalmente transparente a los
datos transmitidos
En un extremo los multiplexores son equipos que reciben varias secuencias de datos de
baja velocidad y las transforman en una uacutenica secuencia de datos de alta velocidad que se
transmiten hacia un lugar remoto En dicho lugar otro multiplexor realiza la operacioacuten
inversa obteniendo de nuevo los flujos de datos de baja velocidad originales A esta
funcioacuten se la denomina demultiplexar
Ademaacutes se efectuaraacuten varias transmisiones distintas por la misma liacutenea la tasa de
eficiencia del canal se ve notablemente mejorada
Existen dos teacutecnicas fundamentales para llevar a cabo la multiplexacioacuten
Division de Frecuencia (MDF)
Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en Frecuencia (MDF)
La multiplexacioacuten por divisioacuten en frecuencia es una teacutecnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisioacuten y desplazar la sentildeal a
transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones de tal
forma que cada usuario tiene posesioacuten exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas
subcanales)
En el extremo de la liacutenea el multiplexor encargado de recibir los datos realiza la
demodulacioacuten la sentildeal obteniendo separadamente cada uno de los subcanales Esta
operacioacuten se realiza de manera transparente a los usuarios de la liacutenea Se emplea este tipo
de multiplexacioacuten para usuarios telefoacutenicos radio TV que requieren el uso continuacuteo del
canal
Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisioacuten excede de la
anchura de banda de las sentildeales a transmitir Se pueden transmitir varias sentildeales
simultaacuteneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente y las
frecuencias de las portadoras estaacuten lo suficientemente separadas como para que no se
produzcan interferencias Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir
posibles interferencias por solapamiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
31
La sentildeal que se transmite a traveacutes del medio es analoacutegica aunque las sentildeales de entrada
pueden ser analoacutegicas o digitales En el primer caso se utilizan las modulaciones AM FM y
PM para producir una sentildeal analoacutegica centrada en la frecuencia deseada En el caso de
sentildeales digitales se utilizan ASK FSK PSK y DPSK
En el extremo receptor la sentildeal compuesta se pasa a traveacutes de filtros cada uno centrado en
una de las diferentes portadoras De este modo la sentildeal se divide otra vez y cada
componente se demodula para recuperar la sentildeal
La teacutecnica de MDF presenta cierto grado de normalizacioacuten Una norma de gran uso es la
correspondiente a 12 canales de voz cada uno de 4000 Hz (3100 para el usuario y el resto
para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz A esta unidad se le
llama grupo Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una liacutenea
alquilada de 48 a 56 Kbps basada en un grupo
Se pueden multiplexar cinco grupos (60 canales de voz) para formar un supergrupo La
siguiente unidad es el grupo maestro que estaacute constituido por cinco supergrupos (de
acuerdo con las normas del UIT) o por diez grupos (de acuerdo a Bell System)
Multiplexacioacuten por Divisioacuten en el Tiempo (MTC)
La multiplexacioacuten por divisioacuten de tiempo es una teacutecnica para compartir un canal de transmisioacuten entre varios usuarios Consiste en asignar a cada usuario durante unas
determinadas ranuras de tiempo la totalidad del ancho de banda disponible Esto se logra
organizando el mensaje de salida en unidades de informacioacuten llamadas tramas y asignando
intervalos de tiempo fijos dentro de la trama a cada canal de entrada De esta forma el
primer canal de la trama corresponde a la primera comunicacioacuten el segundo a la segunda y
asiacute sucesivamente hasta que el n-esimo maacutes uno vuelva a corresponder a la primera
El uso de esta teacutecnica es posible cuando la tasa de los datos del medio de transmisioacuten
excede de la tasa de las sentildeales digitales a transmitir El multiplexor por divisioacuten en el
tiempo muestrea o explora ciacuteclicamente las sentildeales de entrada (datos de entrada) de los
diferentes usuarios y transmite las tramas a traveacutes de una uacutenica liacutenea de comunicacioacuten de
alta velocidad Los MDT son dispositivos de sentildeal discreta y no pueden aceptar datos
analoacutegicos directamente sino demodulados mediante un moacutedem
Los MDT funcionan a nivel de bit o a nivel de caraacutecter En un MDT a nivel de bit cada
trama contiene un bit de cada dispositivo explorado El MDT de caracteres manda un
caraacutecter en cada canal de la trama El segundo es generalmente maacutes eficiente dado que
requiere menos bits de control que un MDT de bit La operacioacuten de muestreo debe ser lo
suficientemente raacutepida de forma que cada buffer sea vaciado antes de que lleguen nuevos
datos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
32
Ancho de banda
Para sentildeales analoacutegicas el ancho de banda es la anchura medida en hercios del rango de
frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la sentildeal Puede ser
calculado a partir de una sentildeal temporal mediante el anaacutelisis de Fourier Tambieacuten son
llamadas frecuencias efectivas las pertenecientes a este rango
Figura 1- El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas
entre f1 y f2
Asiacute el ancho de banda de un filtro es la diferencia entre las frecuencias en las que su
atenuacioacuten al pasar a traveacutes de filtro se mantiene igual o inferior a 3 dB comparada con la
frecuencia central de pico (fc) en la Figura 1
La frecuencia es la magnitud fiacutesica que mide las veces por unidad de tiempo en que se
repite un ciclo de una sentildeal perioacutedica Una sentildeal perioacutedica de una sola frecuencia tiene un
ancho de banda miacutenimo En general si la sentildeal perioacutedica tiene componentes en varias
frecuencias su ancho de banda es mayor y su variacioacuten temporal depende de sus
componentes frecuenciales
Normalmente las sentildeales generadas en los sistemas electroacutenicos ya sean datos
informaacuteticos voz sentildeales de televisioacuten etc son sentildeales que variacutean en el tiempo y no son
perioacutedicas pero se pueden caracterizar como la suma de muchas sentildeales perioacutedicas de
diferentes frecuencias
Uso comuacuten
Es comuacuten denominar ancho de banda digital a la cantidad de datos que se pueden transmitir
en una unidad de tiempo Por ejemplo una liacutenea ADSL de 256 kbps puede teoacutericamente
enviar 256000 bits (no bytes) por segundo Esto es en realidad la tasa de transferencia
maacutexima permitida por el sistema que depende del ancho de banda analoacutegico de la potencia
de la sentildeal de la potencia de ruido y de la codificacioacuten de canal
Un ejemplo de banda estrecha es la que se realiza por medio de una conexioacuten telefoacutenica y
un ejemplo de banda ancha es la que se realiza por medio de una conexioacuten DSL
microondas cablemoacutedem o T1 Cada tipo de conexioacuten tiene su propio ancho de banda
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
33
analoacutegico y su tasa de transferencia maacutexima El ancho de banda y la saturacioacuten redil son
dos factores que influyen directamente sobre la calidad de los enlaces
El Rango de frecuencia que deja a un canal pasar satisfactoriamente Se expresa en Hz
Bw=∆f=fcs (frecuencia de corte superior) ndash fci (frecuencia de corte inferior)
Tambieacuten suele usarse el teacutermino ancho de banda de un bus de ordenador para referirse a la
velocidad a la que se transfieren los datos por ese bus suele expresarse en bytes por
segundo (Bs) Megabytes por segundo (MBs) o Gigabytes por segundo (GBs) Se calcula
multiplicando la frecuencia de trabajo del bus en ciclos por segundo por el nuacutemero de
bytes que se transfieren en cada ciclo Por ejemplo un bus que transmite 64 bits de datos a
266 MHz tendraacute un ancho de banda de 21 GBs Algunas veces se transmite maacutes de un bit
en cada ciclo de reloj en este caso se multiplicaraacute el nuacutemero de bytes por la cantidad de
transferencias que se realizan en cada segundo (MTs)
Comuacutenmente el ancho de banda que no es otra cosa que un conjunto de frecuencias
consecutivas es confundido al ser utilizado en liacuteneas de transmisioacuten digitales donde es
utilizado para indicar reacutegimen binario o caudal que es capaz de soportar la liacutenea
Banda Ancha
Se conoce como banda ancha a la transmisioacuten de datos en el cual se enviacutean
simultaacuteneamente varias piezas de informacioacuten con el objeto de incrementar la velocidad de
transmisioacuten efectiva En ingenieriacutea de redes este teacutermino se utiliza tambieacuten para los
meacutetodos en donde dos o maacutes sentildeales comparten un medio de transmisioacuten
Algunas de las variantes de los servicios de liacutenea de abonado digital (del ingleacutes Digital Subscriber Line DSL) son de banda ancha en el sentido en que la informacioacuten se enviacutea
sobre un canal y la voz por otro canal pero compartiendo el mismo par de cables Los
modems analoacutegicos que operan con velocidades mayores a 600 bps tambieacuten son teacutecnicamente banda ancha pues obtienen velocidades de transmisioacuten efectiva mayores
usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios Por ejemplo un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios Este meacutetodo de
transmisioacuten contrasta con la transmisioacuten en banda base en donde un tipo de sentildeal usa
todo el ancho de banda del medio de transmisioacuten como por ejemplo Ethernet 100BASE-T
En conexiones a Internet el ancho de banda es la cantidad de informacioacuten o de datos que se
puede enviar a traveacutes de una conexioacuten de red en un periacuteodo de tiempo dado El ancho de
banda se indica generalmente en bites por segundo (BPS) kilobytes por segundo (kbps) o
megabytes por segundo (mps)
En las redes de ordenadores el ancho de banda a menudo se utiliza como sinoacutenimo para la
tasa de transferencia de datos - la cantidad de datos que se puedan llevar de un punto a otro
en un periacuteodo dado (generalmente un segundo) Esta clase de ancho de banda se expresa
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
34
generalmente en bits (de datos) por segundo (bps) En ocasiones se expresa como bytes por
segundo (Bps) Un moacutedem que funciona a 57600 bps tiene dos veces el ancho de banda de
un moacutedem que funcione a 28800 bps
En general una conexioacuten con ancho de banda alto es aquella que puede llevar la suficiente
informacioacuten como para sostener la sucesioacuten de imaacutegenes en una presentacioacuten de video
Debe recordarse que una comunicacioacuten consiste generalmente en una sucesioacuten de
conexiones cada una con su propio ancho de banda Si una de eacutestas conexiones es mucho
maacutes lenta que el resto actuaraacute como cuello de botella enlentenciendo la comunicacioacuten
Velocidad de Transferencia
(Data transfer rate transfer rate ratio de transferencia de datos) Es un promedio del
nuacutemero de bits caracteres o bloques que se transfieren entre dos dispositivos por una
unidad de tiempo
La velocidad de transmisioacuten en una conexioacuten depende de muacuteltiples factores como el tipo de
conexioacuten fiacutesica los liacutemites en los cacheacute velocidad negociada entre los dispositivos
limitacioacuten controlada de la velocidad interferencias o ruidos en la conexioacuten fiacutesica etc
La velocidad de transmisioacuten de datos sobre un canal puede ser mayor hacia un lado que
hacia el otro como se da en el acceso a internet por ADSL
Las unidades maacutes comunes para medir la velocidad de transmisioacuten de datos son bits por
segundo (bps kbps) en caracteres -bytes- por segundo (kbs mbs) etc
En telecomunicacioacuten e informaacutetica el teacutermino bit rate (en espantildeol velocidad binaria
cadencia tasa o flujo de bits) define el nuacutemero de bits que se transmiten por unidad de
tiempo a traveacutes de un sistema de transmisioacuten digital o entre dos dispositivos digitales Asiacute
pues el bit rate es la velocidad de transferencia de datos Como curiosidad tambieacuten se
utiliza el teacutermino bitrate procedente del spanglish
La unidad con que el SI (Sistema Internacional) expresa el bit rate es el bit por segundo
(bits bs bps) La b debe escribirse siempre en minuacutescula para impedir la confusioacuten con
byte por segundo (Bs) Para convertir de bytess a bitss basta simplemente multiplicar por
8 y viceversa
Que la unidad utilizada sea el bits no implica que no puedan utilizarse muacuteltiplos del
mismo
kbits o kbps (kbs kilobits o mil bits por segundo) Mbits o Mbps(Mbs Megabits o un milloacuten de bits por segundo)
Gbits o Gbps (Gbs Gigabit mil millones de bits)
bytes (Bs u 8 bits por segundo)
kilobytes (kBs mil bytes u ocho mil bits por segundo)
megabytes (MBs un milloacuten de bytes u 8 millones de bit por segundo)
gigabytes (GBs mil millones de bytes u 8 mil millones de bits)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
35
Ejemplos
Velocidades tiacutepicas de los accesos de conexioacuten a Internet actuales (Abril-2006)
Moacutedem RTB 56 kbps = 7 kBs (7 kilobytes por segundo)
ADSL 1024 kbps (nominal 1 Mbps) = 128 kBs (128 kilobytes por segundo)
Cable 2400 kbps = 300 kBs (300 kilobytes por segundo)
VSAT 600 kbps = 75 kBs (75 kiloBytes por segundo)
Telefoniacutea moacutevil 3G 384 kbps = 48 kBs (48 kilobytes por segundo)
Bit rate de compresioacuten a MP3
4 kbits Miacutenimo para reconocer el habla
8 kbits Calidad telefoacutenica convencional
32 kbits Radio AM
96 kbits Radio FM
128 kbits Sonido calidad semi CD muy comuacuten en MP3
192 kbits Sonido calidad CD en formato MP3
320 kbits Maacutexima calidad para formato MP3
Las velocidades de conexioacuten a Internet son brutas En la praacutectica la velocidad neta
disponible para el usuario suele ser entre un 10-15 menor debido al ancho de banda
consumido por las cabeceras y las colas de los protocolos
Otro error frecuente es utilizar el baudio como sinoacutenimo de bit por segundo La velocidad
en baudios o baud rate no debe confundirse con el bit rate La velocidad en baudios de una
sentildeal representa el nuacutemero de cambios de estado o eventos de sentildealizacioacuten que la sentildeal
tiene en un segundo Cada evento de sentildealizacioacuten transmitido puede transportar uno o maacutes
bits Soacutelo cuando cada evento de sentildealizacioacuten transporta un solo bit coinciden la velocidad
de transmisioacuten de datos en baudios y en bits por segundo
La velocidad de transferencia de datos puede ser constante o variable
1 CBR (bit rate constante) Aplica una cuantificacioacuten uniforme por lo que no tiene en
cuenta si en la sentildeal hay zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten sino
que cuantifica toda la sentildeal por igual
2 VBR (bit rate variable) Aplica una cuantificacioacuten no uniforme que siacute que hace
diferencioacuten entre las zonas con mayor o menor densidad de informacioacuten por lo que
la cuantificacioacuten resulta maacutes eficaz
Estandares DS(desviasioacuten estandar)
La desviacioacuten estaacutendar (o desviacioacuten tiacutepica) es una medida de dispersioacuten para variables
de razoacuten (ratio o cociente) y de intervalo de gran utilidad en la estadiacutestica descriptiva Es una medida (cuadraacutetica) que informa de la media de distancias que tienen los datos respecto
de su media aritmeacutetica expresada en las mismas unidades que la variable
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
36
Para conocer con detalle un conjunto de datos no basta con conocer las medidas de
tendencia central sino que necesitamos conocer tambieacuten la desviacioacuten que representan los
datos en su distribucioacuten respecto de la media aritmeacutetica de dicha distribucioacuten con objeto de
tener una visioacuten de los mismos maacutes acorde con la realidad a la hora de describirlos e
interpretarlos para la toma de decisiones
1 DS0 enlace de comunicacioacuten dedicado sencillo Canal ancho banda igual a 64 Kbps
2 DS1 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 1
3 DS3 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 3 de 44736 Mbps
4 DS4 Canal de comunicacioacuten digital de sentildeal tipo 4 274176 Mbps en estaacutendar de Bell
Estaacutendares europeos
E0 termino utilizado para referirse a los canales 64 kpbs en estaacutendar americano
E1 estaacutendar europeo de transmisioacuten de datos 2048 Mbps se pueden alquilar a las
compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
E3 canal de comunicacioacuten digital de 34368 Mbps el maacutes raacutepido del mercado tambieacuten se pueden alquilar a las compantildeiacuteas telefoacutenicas para su uso particular
Estaacutendares americanos
T1 liacutenea de transmisioacuten implementada por ATampT con velocidad de 1544 Mbps
T3 servicio de transmisioacuten de datos que opera a 44736 Mbps
Portadoras T (T-
carrier) Ameacuterica del Norte Japoacuten Europe
Nivel 0
(canal baacutesico) 64 kbits (DS0) 64 kbits 64 kbits
Nivel 1 1544 Mbits (DS1) (24
canales) (T1) 1544 Mbits (24 c)
2048 Mbits (32 c)
(E1)
Nivel intermedio
(solamente EEUU) 3152 Mbits (DS1C) (48 c) - -
Nivel 2 6312 Mbits (DS2) (96 c)
6312 Mbits (96 c)
ou 7786 Mbits
(120 c)
8448 Mbits (128 c)
(E2)
Nivel 3 44736 Mbits (DS3) (672 c)
(T3)
32064 Mbits (480
c)
34368 Mbits (512 c)
(E3)
Nivel 4 274176 Mbits (DS4) (4032
c)
97728 Mbits (1440
c)
139268 Mbits (2048
c) (E4)
Nivel 5 400352 Mbits (5760 c) 565148 Mbits
(8192 c)
565148 Mbits (8192
c) (E5)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
37
Otros estaacutendares
Inalaacutembricos
80211 legacy
La versioacuten original del estaacutendar IEEE 80211 publicada en 1997 especifica dos velocidades
de transmisioacuten teoacutericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbits) que se transmiten por
sentildeales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 24 GHz IR sigue siendo parte del estaacutendar pero
no hay implementaciones disponibles
El estaacutendar original tambieacuten define el protocolo CSMACA (Muacuteltiple acceso por deteccioacuten
de portadora evitando colisiones) como meacutetodo de acceso Una parte importante de la
velocidad de transmisioacuten teoacuterica se utiliza en las necesidades de esta codificacioacuten para
mejorar la calidad de la transmisioacuten bajo condiciones ambientales diversas lo cual se
tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de diferentes marcas Estas y
otras debilidades fueron corregidas en el estaacutendar 80211b que fue el primero de esta
familia en alcanzar amplia aceptacioacuten entre los consumidores
80211b
La revisioacuten 80211b del estaacutendar original fue ratificada en 1999 80211b tiene una
velocidad maacutexima de transmisioacuten de 11 Mbits y utiliza el mismo meacutetodo de acceso
CSMACA definido en el estaacutendar original El estaacutendar 80211b funciona en la banda de
24 GHz Debido al espacio ocupado por la codificacioacuten del protocolo CSMACA en la
praacutectica la velocidad maacutexima de transmisioacuten con este estaacutendar es de aproximadamente 59
Mbits sobre TCP y 71 Mbits sobre UDP
Aunque tambieacuten utiliza una teacutecnica de ensanchado de espectro basada en DSSS en realidad
la extensioacuten 80211b introduce CCK (Complementary Code Keying) para llegar a
velocidades de 55 y 11 Mbps (tasa fiacutesica de bit) El estaacutendar tambieacuten admite el uso de
PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) como opcional Los dispositivos 80211b
deben mantener la compatibilidad con el anterior equipamiento DSSS especificado a la
norma original IEEE 80211 con velocidades de bit de 1 y 2 Mbps
80211a
En 1997 la IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos Electroacutenicos) crea el Estaacutendar 80211
con velocidades de transmisioacuten de 2Mbps
En 1999 el IEEE aproboacute ambos estaacutendares el 80211a y el 80211b
En 2001 hizo su aparicioacuten en el mercado los productos del estaacutendar 80211a
La revisioacuten 80211a al estaacutendar original fue ratificada en 1999 El estaacutendar 80211a utiliza
el mismo juego de protocolos de base que el estaacutendar original opera en la banda de 5 Ghz y
utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
38
velocidad maacutexima de 54 Mbits lo que lo hace un estaacutendar praacutectico para redes inalaacutembricas
con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbits La velocidad de datos se reduce a
48 36 24 18 12 9 o 6 Mbits en caso necesario 80211a tiene 12 canales no solapados 8
para red inalaacutembrica y 4 para conexiones punto a punto No puede interoperar con equipos
del estaacutendar 80211b excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estaacutendares
Dado que la banda de 24 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
teleacutefonos inalaacutembricos y los hornos de microondas entre otros aparatos) el utilizar la
banda de 5 GHz representa una ventaja del estaacutendar 80211a dado que se presentan menos
interferencias Sin embargo la utilizacioacuten de esta banda tambieacuten tiene sus desventajas
dado que restringe el uso de los equipos 80211a a uacutenicamente puntos en liacutenea de vista con
lo que se hace necesario la instalacioacuten de un mayor nuacutemero de puntos de acceso Esto
significa tambieacuten que los equipos que trabajan con este estaacutendar no pueden penetrar tan
lejos como los del estaacutendar 80211b dado que sus ondas son maacutes faacutecilmente absorbidas
80211h
La especificacioacuten 80211h es una modificacioacuten sobre el estaacutendar 80211 para WLAN
desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comiteacute de estaacutendares LANMAN del IEEE
(IEEE 802) y que se hizo puacuteblico en octubre de 2003 80211h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 80211 con sistemas de Radares y Sateacutelite
El desarrollo del 80211h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron
motivadas principalmente a raiacutez de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimoacute convenientes para minimizar el impacto de abrir la
banda de 5 GHz utilizada generalmente por sistemas militares a aplicaciones ISM
(ERCDEC(99)23)
Con el fin de respetar estos requerimientos 80211h proporciona a las redes 80211a la
capacidad de gestionar dinaacutemicamente tanto la frecuencia como la potencia de transmisioacuten
Seleccioacuten Dinaacutemica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de
radar y para asegurar una utilizacioacuten uniforme de los canales disponibles
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las WLAN que
operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las limitaciones de potencia
transmitida que puede haber para diferentes canales en una determinada regioacuten de manera
que se minimiza la interferencia con sistemas de sateacutelite
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
39
80211g
En junio de 2003 se ratificoacute un tercer estaacutendar de modulacioacuten 80211g Que es la
evolucioacuten del estaacutendar 80211b Este utiliza la banda de 24 Ghz (al igual que el estaacutendar
80211b) pero opera a una velocidad teoacuterica maacutexima de 54 Mbits que en promedio es de
220 Mbits de velocidad real de transferencia similar a la del estaacutendar 80211a Es
compatible con el estaacutendar b y utiliza las mismas frecuencias Buena parte del proceso de
disentildeo del estaacutendar lo tomoacute el hacer compatibles los dos estaacutendares Sin embargo en redes
bajo el estaacutendar g la presencia de nodos bajo el estaacutendar b reduce significativamente la
velocidad de transmisioacuten
Los equipos que trabajan bajo el estaacutendar 80211g llegaron al mercado muy raacutepidamente
incluso antes de su ratificacioacuten que fue dada aprox el 20 de junio del 2003 Esto se debioacute
en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estaacutendar se podiacutean adaptar los ya
disentildeados para el estaacutendar b
Actualmente se venden equipos con esta especificacioacuten con potencias de hasta medio
vatio que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas paraboacutelicas
apropiadas
80211n
En enero de 2004 el IEEE anuncioacute la formacioacuten de un grupo de trabajo 80211 (Tgn) para
desarrollar una nueva revisioacuten del estaacutendar 80211 La velocidad real de transmisioacuten podriacutea
llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teoacutericas de transmisioacuten seriacutean
auacuten mayores) y deberiacutea ser hasta 10 veces maacutes raacutepida que una red bajo los estaacutendares
80211a y 80211g y cerca de 40 veces maacutes raacutepida que una red bajo el estaacutendar 80211b
Tambieacuten se espera que el alcance de operacioacuten de las redes sea mayor con este nuevo
estaacutendar gracias a la tecnologiacutea MIMO Multiple Input ndash Multiple Output que permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporacioacuten de
varias antenas (3) Existen tambieacuten otras propuestas alternativas que podraacuten ser
consideradas y se espera que el estaacutendar que debiacutea ser completado hacia finales de 2006 se
implante hacia 2008 A principios de 2007 se aproboacute el segundo borrador del estaacutendar
Anteriormente ya habiacutean dispositivos adelantados al protocolo y que ofreciacutean de forma no
oficial eacuteste estaacutendar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estaacutendar cuando el
definitivo estuviera implantado)
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar en dos bandas de
frecuencias 24 GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y 5 GHz (la que usa 80211a)
Gracias a ello 80211n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones
anteriores de Wi-Fi Ademaacutes es uacutetil que trabaje en la banda de 5 GHz ya que estaacute
menos congestionada y en 80211n permite alcanzar un mayor rendimiento
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
40
80211e
Con el estaacutendar 80211e la tecnologiacutea IEEE 80211 soporta traacutefico en tiempo real en todo
tipo de entornos y situaciones Las aplicaciones en tiempo real son ahora una realidad por
las garantiacuteas de Calidad de Servicio (QoS) proporcionado por el 80211e El objetivo del
nuevo estaacutendar 80211e es introducir nuevos mecanismos a nivel de capa MAC para
soportar los servicios que requieren garantiacuteas de Calidad de Servicio Para cumplir con su
objetivo IEEE 80211e introduce un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination
Function (HCF) con dos tipos de acceso
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access
80211i
Estaacute dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de
autenticacioacuten y de codificacioacuten El estaacutendar abarca los protocolos 8021x TKIP (Protocolo
de Claves Integra ndash Seguras ndash Temporales) y AES (Estaacutendar de Cifrado Avanzado) Se
implementa en WPA2
80211w
Todaviacutea no concluido TGw estaacute trabajando en mejorar la capa del control de acceso del
medio de IEEE 80211 para aumentar la seguridad de los protocolos de autenticacioacuten y
codificacioacuten Las LANs inalaacutembricas enviacutea la informacioacuten del sistema en tramas
desprotegidos que los hace vulnerables Este estaacutendar podra proteger las redes contra la
interrupcioacuten causada por los sistemas maleacutevolos que crean peticiones desasociadas que
parecen ser enviadas por el equipo vaacutelido Se intenta extender la proteccioacuten que aporta el
estaacutendar 80211i maacutes allaacute de los datos hasta las tramas de gestioacuten responsables de las
principales operaciones de una red Estas extensiones tendraacuten interacciones con IEEE
80211r e IEEE 80211u
A) 80211a
Frequency- 5 GHz
Typical Data Rate - 23 Mbits
Max Data rate ndash 54 Mbits
Range ndash 115 feet
(B) 80211b
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate - 45 Mbits
Max Data rate ndash 11 Mbits
Range - 115 feet
(G) 80211g
Frequency - 24 GHz
Typical Data Rate ndash 19 Mbits
Max Data rate - 54 Mbits
Range ndash 125 feet
(N) 80211n
Frequency - 5GHz andor 24GHz
Typical Data Rate - 74 Mbits
Max Data rate - 300 Mbits (2 streams)
Range ndash 230 feet
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
41
Protocolos de Comunicacioacuten
Los protocolos son como reglas de comunicacioacuten que permiten el flujo de informacioacuten
entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos por ejemplo dos
computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podriacutean
comunicarse jamaacutes para ello es necesario que ambas hablen el mismo idioma por tal
sentido el protocolo TCPIP fue creado para las comunicaciones en Internet para que
cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo
de comunicacioacuten
TCPIP El protocolo TCPIP (Transmition Control ProtocolInternet Protocol) hace posible enlazar
cualquier tipo de computadoras sin importar el sistema operativo que usen o el fabricante
Este protocolo fue desarrollado originalmente por el ARPA (Advanced Research Projects
Agency) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos Actualmente es posible
tener una red mundial llamada Internet usando este protocolo Este sistema de IP permite a
las redes enviar correo electroacutenico (e-mail) transferencia de archivos (FTP) y tener una
interaccioacuten con otras computadoras (TELNET)no importando donde esteacuten localizadas tan
solo que sean accesibles a traveacutes de Internet
Arquitectura de Interconexioacuten de Redes en TCPIP
Caracteriacutesticas
Protocolos de no conexioacuten en el nivel de red
Conmutacioacuten de paquetes entre nodos
Protocolos de transporte con funciones de seguridad
Conjunto comuacuten de programas de aplicacioacuten
Para entender el funcionamiento de los protocolos TCPIP debe tenerse en cuenta la
arquitectura que ellos proponen para comunicar redes Tal arquitectura ve como iguales a
todas las redes a conectarse sin tomar en cuenta el tamantildeo de ellas ya sean locales o de
cobertura amplia Define que todas las redes que intercambiaraacuten informacioacuten deben estar
conectadas a una misma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos
de comunicacioacuten) a tales computadoras se les denominan compuertas pudiendo recibir
otros nombres como enrutadores o puentes
Direcciones IP
Longitud de 32 bits
Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas
Especifica la conexioacuten entre redes
Se representan mediante cuatro octetos
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
42
escritos en formato decimal separados por puntos
Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre siacute ellas deben estar
identificadas con precisioacuten Este identificador puede estar definido en niveles bajos
(identificador fiacutesico) o en niveles altos (identificador loacutegico) de pendiendo del protocolo
utilizado TCPIP utiliza un identificador denominado direccioacuten Internet o direccioacuten IP
cuya longitud es de 32 bytes La direccioacuten IP identifica tanto a la red a la que pertenece una
computadora como a ella misma dentro de dicha red
Clases de Direcciones IP
Clases Nuacutemero de Redes Nuacutemero de Nodos Rango de Direcciones IP
A 127 16777215 1000 a la 127000
B 4095 65535 128000 a la 19125500
C 2097151 255 192000 a la 2232552550
Tomando tal cual estaacute definida una direccioacuten IP podriacutea surgir la duda de coacutemo identificar
queacute parte de la direccioacuten identifica a la red y queacute parte al nodo en dicha red Lo anterior se
resuelve mediante la definicioacuten de las Clases de Direcciones IP Para clarificar lo anterior
veamos que una red con direccioacuten clase A queda precisamente definida con el primer octeto
de la direccioacuten la clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos Los
octetos restantes definen los nodos en la red especiacutefica
Los servicios maacutes importantes de TCPIP son
Transferencia de Archivos FTP (File Transfer Protocol) Este protocolo permite a los
usuarios obtener o enviar archivos a otras computadoras en una red amplia (Internet) En
esto hay que implementar cierta seguridad para restringir el acceso a ciertos usuarios y
ademaacutes a ciertas partes del servidor (computadora)
Acceso Remoto El acceso remoto(Telnet) en un protocolo que permite el acceso directo
de un usuario a otra computadora en la red Para establecer un Telnet se debe establecer la
direccioacuten o nombre de la computadora a la cual se desea conectar Mientras se tenga el
enlace todo lo que se escriba en la pantalla seraacute ejecutado en la computadora remota
haciendo un tanto invisible a la computadora local Cuando se accede por este tipo de
protocolos generalmente la computadora remota pregunta por un nombre de usuario (user
name login etc) y por una clave (password) Cuando ya se desea terminar con la sesioacuten
basta con terminar este protocolo para salir generalmente con los comandos logout logoff
exit etc
Correo en las Computadoras (e-mail) Este protocolo permite enviar o recibir mensajes a
diferentes usuarios en otras computadoras Generalmente se tiene una computadora como
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
43
servidor de correo electroacutenico la cual debe estar todo tiempo corriendo este programa ya
que cuando se enviacutea alguacuten mensaje la computadora trata de enviarlo a la que le
corresponde y si esta estuviera apagada o no corriendo este programa el mensaje se
perderiacutea Esta es la inconveniencia de tener un servidor de correo en una computadora del
tipo PC ya que estas no estaacuten permanentemente encendidas ni corriendo el protocolo de
correo electroacutenico
Sistemas de archivo en red (NFS) Esto permite a un sistema acceder archivos en otra
computadora de una manera mas apropiada que mediante un FTP El NFS da la impresioacuten
de que los discos duros de la computadora remota estaacuten directamente conectados a la
computadora local De esta manera se crea un disco virtual en el sistema local Esto es
bastante usado para diferentes propoacutesitos tales como poner gran cantidad de informacioacuten
en una cuantas computadoras pero permitiendo el acceso a esos discos Esto aparte de los
beneficios econoacutemicos ademaacutes permite trabajar a los usuarios en varias computadoras y
compartir archivos comunes
Impresioacuten Remota Esto permite acceder impresoras conectadas en la red para lo cual se
crean colas de impresioacuten y el uso de dichas impresoras se puede restringir ya sea mediante
alguna contrasentildea o a ciertos usuarios Los beneficios son el poder compartir estos
recursos
Ejecucioacuten remota Esto permite correr alguacuten programa en particular en alguna
computadora Es uacutetil cuando se tiene un trabajo grande que no es posible correr en un
sistema pequentildeo siendo necesario ejecutarlo en uno grande Se tiene diferentes tipos de
ejecucioacuten remota por ejemplo se puede dar alguacuten comando o algunos para que sean
ejecutados en alguna computadora en especifico Con un sistema mas sofisticado es
posible que ese proceso sea cargado a alguna computadora que se encuentre disponible para
hacerlo
Servidores de Nombres En instalaciones grandes hay un una buena cantidad de
coleccioacuten de nombres que tienen que ser manejados esto incluye a usuarios y sus
passwords nombre y direcciones de computadoras en la red y cuentas Resulta muy tedioso
estar manejando esta gran cantidad de informacioacuten por lo que se puede destinar a una
computadora que maneje este sistema en ocasiones es necesario acceder estos servidores
de nombres desde otra computadora a traveacutes de la red
Servidores de Terminales En algunas ocasiones no se requiere tener conectadas las
terminales directamente a las computadoras entonces ellos se conectan a un servidor de
terminales Un servidor de terminales es simplemente una pequentildea computadora que solo
necesita correr el Telnet (o algunos otros protocolos para hacer el acceso remoto) Si se
tiene una computadora conectada a uno de estos servidores simplemente se tiene que
teclear el nombre de la computadora a la cual se desea conectar Generalmente se puede
tener varios en laces simultaacuteneamente y el servidor de terminales permitiraacute hacer la
conmutacioacuten de una a otra en un tiempo muy reducido
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
44
Protocolo de red
Protocolo de red o tambieacuten Protocolo de Comunicacioacuten es el conjunto de reglas que
especifican el intercambio de datos u oacuterdenes durante la comunicacioacuten entre las entidades
que forman parte de una red
Capa 1 Nivel fiacutesico
Cable coaxial Cable de fibra oacuteptica Cable de par trenzado Microondas Radio RS-232
Capa 2 Nivel de enlace de datos
Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Token Ring FDDI ATM HDLC
Capa 3 Nivel de red
ARP RARP IP (IPv4 IPv6) X25 ICMP IGMP NetBEUI IPX Appletalk
Capa 4 Nivel de transporte
TCP UDP SPX
Capa 5 Nivel de sesioacuten
NetBIOS RPC SSL
Capa 6 Nivel de presentacioacuten
ASN1
Capa 7 Nivel de aplicacioacuten
SNMP SMTP NNTP FTP SSH HTTP SMBCIFS NFS Telnet IRC ICQ POP3
IMAP
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
45
Clasificacioacuten de los Protocolos
Protocolo BSC
El BSC (Binary Synchronous Communications) es un protocolo de control de enlace
orientado al caraacutecter disentildeado e introducido por IBM en la deacutecada de los 60 Es el
protocolo de enlace usado por los terminales 3770 y 3270 de IBM compatibles y
emuladores
Es un protocolo Half Duplex es decir soacutelo puede transmitirse informacioacuten de forma
alternativa aun cuando el enlace sea Full Duplex y permita un diaacutelogo simultaacuteneo en
ambos sentidos
El protocolo BSC estaacute orientado a transmisiones tipo asiacutencrono cuyas caracteriacutesticas
principales son
Los elementos de sincronizacioacuten son independientes de los caracteres de informacioacuten empleaacutendose para dicha sincronizacioacuten uno o varios caracteres de
control (SYN)
Las dos estaciones de transmisioacutenRecepcioacuten se sincronizan y deben permanecer
sincronizadas durante la transmisioacuten de un bloque de informacioacuten
HDLC Control de enlace de datos de alto nivel Protocolo software para la Capa 2 del
modelo de comunicaciones de siete capas OSI El HDLC se basa en un conjunto de datos
con un campo variable de direccion de 0 8 o 16 bits Es un protocolo siacutencrono e implica la
transmisioacuten de una sentildeal de reloj con los datos El HDLC se utiliza para transmisioacuten punto-
punto redes de difusioacuten de paquetes y conmutadas
SDLC Control de datos del enlace siacutencrono Protocolo software para la capa 2 del modelo
OSI de comunicacioacutenes Estaacute basado en una trama HDLC con una direccioacuten de ocho bits
Como su nombre implica es un protocolo siacutencrono lo que supone la transmisioacuten de la sentildeal
de reloj con los datos
SLIP significa Protocolo de liacutenea serial de Internet SLIP es el resultado de la integracioacuten
de los protocolos de moacutedem anteriores al conjunto de protocolos TCPIP
Es un simple protocolo de conexioacuten a Internet que no proporciona direcciones ni control de
errores Eacutesta es la razoacuten por la cual raacutepidamente se estaacute volviendo obsoleto en comparacioacuten
con PPP
La transmisioacuten de datos con SLIP es muy sencilla este protocolo enviacutea una trama
compuesta soacutelo de datos que se enviaraacuten seguidos de un caraacutecter de fin de transmisioacuten (el
caraacutecter END 192 del coacutedigo ASCII)
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
CTP Ing Mario Quiroacutes Sasso Redes de Computadoras
Prof Maynor Jimeacutenez Rojas Nivel 5antildeos
Antildeo2018 Unidad1-Princip de Comunicacioacuten de Datos
46
PPP significa Protocolo punto a punto Es un protocolo mucho maacutes desarrollado que SLIP
(por ello lo estaacute reemplazando) en la medida en que transfiere datos adicionales maacutes
adaptados a la transmisioacuten de datos a traveacutes de Internet (la adicioacuten de datos en una trama se
debe principalmente al aumento del ancho de banda)
En realidad PPP es un conjunto de tres protocolos
Un protocolo de encapsulacioacuten de datagramas
Un protocolo LCP Protocolo de control de viacutenculos que permite probar y configurar la
comunicacioacuten
Un conjunto de NCP Protocolos de control de red que permiten el control de la
integracioacuten de PPP dentro de los protocolos de las capas superiores
Los datos encapsulados en una trama PPP se denominan paquetes Estos paquetes
generalmente son datagramas pero tambieacuten pueden ser diferentes (de alliacute la designacioacuten
especiacutefica de paquete en lugar de datagrama) Por lo tanto un campo de la trama se reserva
para el tipo de protocolo al que el paquete pertenece
El protocolo SNMP se utiliza principalmente para monitorizar y controlar el estado de los
recursos conectados a las redes ip en especial equipos de intercomunicacioacuten
(conmutadores enrutadores modems etc) aunque se puede usar en cualquier tipo de
equipo que permita ejecutar un agente snmp
Ha sufrido numerosos cambios en los uacuteltimos antildeos pero las mas importantes son las
siguientes
SNMPv1 La primera versioacuten del protocolo Establecida en rfc 1157
SNMPv2C Autentificacioacuten basada en los llamados community strings
SNMPv3 La mas nueva e interesante es el estaacutendar de SNMP del futuro
El protocolo SNMP es en principio una tiacutepica aplicacioacuten cliente-servidor donde el servidor
(el agente de snmp) presenta informacioacuten acerca de si mismo en un aacuterbol jeraacuterquico
informacioacuten como el nombre del administrador de la maacutequina las configuraciones de sus
tarjetas de red etc
El agente es un proceso llamado snmpd el cual permite la comunicacioacuten con la entidad
gestora o tambieacuten llamada NMS para la comunicacioacuten se emplea el protocolo UDP y
generalmente escucha en los puertos 161 y 162
El agente tambieacuten esta capacitado para informar de acontecimientos inusuales en su entorno
por medio de mensajes Traps los eventos que origina un trap pueden ser un reinicio que
haya demasiado traacutefico en la red un router que deja de responder Los traps los enviacutea el
agente sin haberlos solicitado previamente la entidad gestora
Recommended